一种基于无线传输的地铁车厢环境监测方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于无线传输的地铁车厢环境监测方法及系统，通过“端

【技术实现步骤摘要】
一种基于无线传输的地铁车厢环境监测方法及系统


[0001]本公开涉及地铁车厢监控
，特别是涉及一种基于无线传输的地铁车厢环境监测方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]目前关于列车内的环境问题，有很多相关的研究。但是大多集中在对车厢环境的影响分析上，主要关注车厢环境变化对乘客的影响，而很少有对于列车环境监测系统的研究。随着科技的发展和人们对于环境质量和生活健康舒适的逐渐重视，环境监测相关的研究越来越多。环境监测的研究也走向了智能化，微型化和网络化的方向。
[0004]国内的应用有地铁环境和设备监控系统
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BAS，可以实现以有线的方式对地铁的机电设备进行监测和管理，实现列车的安全运行，如南京地铁。南京地铁的BAS可以检测地铁的环境参数，调节环境的舒适度，进而改善地铁车内的环境质量。除此之外，我国的CRH5高速动车组列车配有的TXMS系统，可以控制所有的列车相关的信息，其也是基于TCN标准。但是专利技术人发现，现有技术的这些系统的环境感知功能几乎都是系统的附属，不是主要的功能，并且一些重要的关乎列车运行参数的数据系统无法实现解耦。
[0005]在环境监测系统无线化研究方面，我国主要是基于ZigBee、GSM、LoRa等无线技术。中国铁路总公司的曹昱等人基于LoRa无线技术实现了动车轴温监测系统，采集节点能够实时通过LoRa网络，将温度传感器采集的轴温数据传输到手持终端，在温度发生异常的时候，就可以通过手持式终端发出报警，而且手持终端可以把监测到的数据存储到SD卡中，对数据进行备份。庄华勇基于ZigBee技术实现了高速动车组内温湿度监测系统，其基于无线传感网，运用数字式温湿度传感器SHT21设计了传感节点，实现无线化的温湿度采集系统。
[0006]国外一些科技公司设计和开发的很多系统都是基于CAN总线。这些系统的主要功能并不是用于车厢的环境监测，主要用来监测列车的运行数据，为列车的运行提供运行环境数据保障，独立开发的列车环境监测系统比较少。如日本三菱株式会社的铁路机车诊断系统，德国城际特快列车ICE的DAVID列车诊断系统等都采用CAN总线实现数据在监测系统内的传输。澳大利亚的艾利克斯公司基于RS485总线对数据进行传输，实现了烟雾报警系统的设计。在监测系统无线化方面，现在国外比较常用的是GSM
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R铁路无线专用通信网络来实现监测数据的传输。
[0007]关于国内在环境监测系统无线化研究方面的其他进展，中南大学土木建筑学院陈焕新等人关于空调列车内空气品质的模糊评价的文章，通过问卷调查和实地研究方法，通过模糊数学处理的方法，综合影响列车环境优劣指标的几个因素，并引入隶属函数，经过模糊变换得到列车车厢的空气品质的综合优劣程度。太原铁路局张巨光等人的关于空调列车室内微环境空气品质评价分析的文章，通过对列车车厢内的空气环境进行调研，分析研究了几种对列车车厢环境影响较大的因素，介绍了列车环境的环境评价方法以及改善改善列
车车厢微环境的技术措施和方法。清华大学赵恒的空调列车内微环境研究现状的综述中，介绍了热环境和车厢空气质量对列车车厢微环境舒适性的关系和影响，分析了列车车厢微环境和普通建筑室内环境的差别，综合了目前对于列车环境的众多研究，提出了评价空调列车环境的指标，对于列车环境和舒适度的研究具有很好的借鉴意义。
[0008]然而，现阶段无线化环境监测系统对于地铁车厢环境监测任务不能有效的进行针对性的分类处理，导致时效性差，效率不高。因此尚缺乏对于地铁车厢环境数据强实效、高效率监控的数据中心。另外，对于所采集和分析的数据结果，尚未能有与之相对应的完整舒适度评价体系与乘客的在列车运行过程中实际的舒适度进行结合，实现对列车环境的实时舒适度评价。

技术实现思路

[0009]为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于无线传输的地铁车厢环境监测方法及系统，建立地铁车厢环境实时监控大数据中心，对环境信息进行实时监控，建立地铁车厢环境评价体系，评价列车环境和舒适度，更进一步实现健康出行、舒适出行和绿色出行。
[0010]为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：
[0011]本公开第一方面提供了一种基于无线传输的地铁车厢环境监测方法，包括以下步骤：
[0012]无线采集终端实时采集车厢环境数据；
[0013]无线采集终端将车厢环境数据发送至车辆终端，并通过显示屏进行展示；
[0014]车辆终端将车厢环境数据发送至地铁车厢环境大数据中心；地铁车厢环境大数据中心对车厢环境数据实时进行监测，并将监测的结果进行反馈至车辆终端；
[0015]基于地铁车厢环境大数据中心，建立地铁车厢环境评价体系，应用机器学习和数据挖掘分析车厢环境数据，评价列车环境和舒适度。
[0016]进一步的，所述车厢环境数据为温度、湿度、二氧化碳含量。
[0017]进一步的，所述地铁车厢环境大数据中心，在设备端数据采集中，针对任务简单，不占用大量内存但要求强实时性的采集任务，基于强实时操作系统构建；在边缘计算端，针对需要实时信息，又需要算力更强和存储容量更大才能完成的任务，在本地构建边缘计算模块；在云端，针对需要长期历史数据，运算时间长，消耗大量内存但没有实时性要求的任务，采用管理算法完成；
[0018]进一步的，建立地铁车厢环境评价体系，具体为建立T
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S模糊模型对车厢环境和舒适度进行评价。
[0019]本公开第二方面提供了一种基于无线传输的地铁车厢环境监测系统，包括：无线采集终端、车辆终端和地铁车厢环境大数据中心；
[0020]所述无线采集终端被配置为采集车厢环境数据；
[0021]所述车辆终端被配置为接收无线采集终端传输的数据，并发送至地铁车厢环境大数据中心；
[0022]所述地铁车厢环境大数据中心被配置为对车厢环境数据实时进行监测，并将监测的结果进行反馈至车辆终端。
[0023]进一步的，所述地铁车厢环境大数据中心还被配置为建立地铁车厢环境评价体系，应用机器学习和数据挖掘分析车厢环境数据，评价列车环境和舒适度。
[0024]进一步的，建立地铁车厢环境评价体系，具体为建立T
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S模糊模型对车厢环境和舒适度进行评价。
[0025]进一步的，所述无线采集终端安装于每节车厢内部，每节车厢均有若干无线采集终端。
[0026]进一步的，所述无线采集终端与车辆终端之间通过LoRa无线网络进行传输。
[0027]进一步的，所述地铁车厢环境大数据中心与车辆终端之间通过4G或5G无线网络进行传输。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0029]本公开基于无线LoRa传感网络进行数据采集，可采集多节车厢的温度、湿度、二氧化碳数据，并实时发送至车辆终端，实现各个车厢独立的环境监测，实时性强，准确度高。
[0030]本公本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于无线传输的地铁车厢环境监测方法，其特征在于，包括以下步骤：无线采集终端实时采集车厢环境数据；无线采集终端将车厢环境数据发送至车辆终端，并通过显示屏进行展示；车辆终端将车厢环境数据发送至地铁车厢环境大数据中心；地铁车厢环境大数据中心对车厢环境数据实时进行监测，并将监测的结果进行反馈至车辆终端；基于地铁车厢环境大数据中心，建立地铁车厢环境评价体系，应用机器学习和数据挖掘分析车厢环境数据，评价列车环境和舒适度。2.如权利要求1所述的一种基于无线传输的地铁车厢环境监测方法，其特征在于，所述车厢环境数据为温度、湿度、二氧化碳含量。3.如权利要求1所述的一种基于无线传输的地铁车厢环境监测方法，其特征在于，所述地铁车厢环境大数据中心，在设备端数据采集中，针对任务简单，不占用大量内存但要求强实时性的采集任务，基于强实时操作系统构建；在边缘计算端，针对需要实时信息，又需要算力更强和存储容量更大才能完成的任务，在本地构建边缘计算模块；在云端，针对需要长期历史数据，运算时间长，消耗大量内存但没有实时性要求的任务，采用管理算法完成。4.如权利要求1所述的一种基于无线传输的地铁车厢环境监测方法，其特征在于，建立地铁车厢环境评价体系，具体为建立T
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S模糊模型对车厢环境和舒适度进行评价。5.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯恩广，王知学，乔昕，张云，刘广敏，王震，张扬，李炳辉，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：发明
国别省市：