一种铁路管道状态通信系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种铁路管道状态通信系统，包括多条铁路股道，还包括采集终端设备、中继设备、转接器与服务器；一条铁路股道旁设置有多个采集终端设备；每条铁路股道上的多个采集终端设备通过无线通信模块与一个中继设备连接，多条铁路股道对应多个中继设备；多个中继设备通过有线通信模块与转接器连接；转接器与服务器连接。结合LoRa和CAN总线两种通信方式，避免了有线通信方式施工量大且布线复杂的缺点，并解决了在人员密度大，普通公共无线通信模块不稳定，且不允许接入公共网络的情景下，还能稳定、快速地传输数据，满足低时延、低丢包以及快响应要求。丢包以及快响应要求。丢包以及快响应要求。

A railway pipeline state communication system

【技术实现步骤摘要】
一种铁路管道状态通信系统


[0001]本技术涉及铁路上的无线通信领域，尤其涉及一种铁路管道状态通信系统。

技术介绍

[0002]铁路客站列车组上水吸污是铁路车站尤其是大型客运站的基本作业之一，其作业效率与质量是铁路企业运输服务水平的重要体现。由于铁路客站列车全天候运营特点，大型客运站旅客列车上水吸污作业频密、不分白昼进行。上水吸污作业虽然过程简单，但作业过程存在安全隐患——上水吸污后若水管未从列车上水口取下就发动，列车拖行上水管将对轨道旁区域设施设备和旅客人身安全构成严重隐患，传统作业方式下，依靠人工确认方式判断上水管是否归位，不仅耗费大量人力，而且可能由于人为疏忽酿成事故。目前，全国范围内极少数客站采用了有线通信方式监控上水吸污作业，但布线复杂导致施工量大，且作业流程仍采取人工确认方式进行。因此，目前需要解决铁路上管道状态信号传输的问题，既要实现稳定、快速地传递数据，还要避免设备之间的信号干扰问题，一种低成本、快响应的铁路管道状态通信系统是目前发展的方向。

技术实现思路

[0003]为了解决以上问题，本技术的目的是提供一种铁路管道状态通信系统，既能避免数据发生堵塞和干扰，还能实现信号快速、稳定地传输。
[0004]为了实现以上目的，本技术采用的技术方案：
[0005]一种铁路管道状态通信系统，包括多条铁路股道，还包括采集终端设备、中继设备、转接器与服务器；每个所述上水吸污作业水箱上均设置有一个所述采集终端设备；所述采集终端设备包括电源模块、主控模块、传感器模块、时钟模块、状态灯模块、存储模块、报警模块和无线通信模块；所述电源模块分别与所述传感器模块、时钟模块、状态灯模块、报警模块和无线通信模块的供电端电连接；所述主控模块分别与所述传感器模块、时钟模块、状态灯模块、存储模块、报警模块和无线通信模块通信连接；所述主控模块还与所述存储模块电连接；每条所述铁路股道上的多个采集终端设备通过所述无线通信模块与一个所述中继设备连接，多条所述铁路股道对应多个所述中继设备；多个所述中继设备通过有线通信模块与所述转接器连接；所述转接器与所述服务器连接。
[0006]优选的，所述主控模块包括看门狗电路、有源晶振电路和主控电路；所述所述主控电路分别与看门狗电路和有源晶振电路通信连接。
[0007]优选的，所述主控电路采用型号为STM32L496RGT6的处理器；所述看门狗电路采用型号为CAT823TTDI
‑
GT3的看门狗芯片；所述有源晶振电路采用型号为SG
‑
3030JF32768K的有源晶振。
[0008]优选的，所述无线通信模块为型号为E62
‑
433T20D的LoRa无线通信模块。
[0009]优选的，所述有线通信模块为CAN总线模块；所述CAN总线模块包括CAN_H线和CAN_L线；所述CAN_H线由多个所述中继设备的高位数据线连接在一起组成；所述CAN_L线由多个
所述中继设备的低位数据线连接在一起组成。
[0010]优选的，所述CAN总线模块还包括并联设置在CAN_H线和CAN_L线之间首、尾节点处的两个160Ω的终端电阻。
[0011]本技术的有益效果：
[0012]本技术提供了一种铁路管道状态通信系统，采集终端设置通过LoRa无线通信模块与中继设备之间进行管道状态数据的传输，可实现数据的远距离传输，在环境复杂的铁路客站提高通信的抗干扰力，保证数据快速、稳定地传输；中继设备通过CAN总线通信的方式上传至服务器，在CAN总线通信过程中，既能去除信号之间的干扰，保证中继设备实现广播和监听的功能，同时还能清晰地区分不同股道上的不同采集终端设备。结合LoRa无线通信和CAN总线两种通信方式，避免了有线通信方式施工量大且布线复杂的缺点，并解决了在人员密度大，普通公共无线通信模块不稳定，且不允许接入公共网络的情景下，还能稳定、快速地传输数据，满足低时延、低丢包以及快响应要求，最大程度地避免意外的发生。
附图说明
[0013]图1为本技术的通信系统结构示意图；
[0014]图2为本技术的CAN总线模块节点连接示意图；
[0015]图3为本技术的采集终端设备电路结构框图。
[0016]图中：1、采集终端设备；2、中继设备；3、转接器；4、服务器；5、CAN_H线；6、CAN_L线；7、终端电阻。
具体实施方式
[0017]为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本技术作进一步阐述。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
[0018]实施例1
[0019]由图1
‑
图3所示，一种铁路管道状态通信系统，包括多条铁路股道，还包括采集终端设备1、中继设备2、转接器3与服务器4；每个所述上水吸污作业水箱上均设置有一个所述采集终端设备1；所述采集终端设备1包括电源模块、主控模块、传感器模块、时钟模块、状态灯模块、存储模块、报警模块和无线通信模块；所述电源模块分别与所述传感器模块、时钟模块、状态灯模块、报警模块和无线通信模块的供电端电连接；所述主控模块分别与所述传感器模块、时钟模块、状态灯模块、存储模块、报警模块和无线通信模块通信连接；所述主控模块还与所述存储模块电连接；每条所述铁路股道上的多个采集终端设备1通过所述无线通信模块与一个所述中继设备2连接，多条所述铁路股道对应多个所述中继设备2；多个所述中继设备2通过有线通信模块与所述转接器3连接；所述转接器3与所述服务器4连接。
[0020]一种铁路管道状态通信系统，每条铁路股道旁所有用于上水吸污作业的水箱上均设置有采集终端设备1，用于检测水箱水管是否归位；通过信道匹配将一整条铁路股道上的采集终端设备1对应一台中继设备2；采集终端设备1将采集到的数据通过无线通信模块发
送至中继设备2，中继设备2获取数据后，对数据进行中转与放大，增大通信距离。扩展信号覆盖范围，实现广播与监听的功能，进而通过有线通信模块经转接器3上传至服务器4，转接器3与服务器4通过网线连接，服务器4端对数据进行可视化处理，在PC机上显示上水管的实时状态，工作人员可根据显示状态清楚地判断管道归位的情况，并对相应情况做出相应的工作。采集终端设备1通过多对一的方式，采用无线通信模块向中继设备2上传数据，根据信道分配方式，中继设备2通过一对多的方式，实现对采集终端设备1进行数据的回传，实现信号的双向传递，增强信号传输效率。采集终端设备1包括电源模块、主控模块、传感器模块、时钟模块、状态灯模块、存储模块、报警模块和无线通信模块；电源模块为采集终端设备1提供电源，保证采集终端设备1的正常工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路管道状态通信系统，包括多条铁路股道，每条所述铁路股道旁设置有多个上水吸污作业水箱；其特征在于：还包括采集终端设备、中继设备、转接器与服务器；每个所述上水吸污作业水箱上均设置有一个所述采集终端设备；所述采集终端设备包括电源模块、主控模块、传感器模块、时钟模块、状态灯模块、存储模块、报警模块和无线通信模块；所述电源模块分别与所述传感器模块、时钟模块、状态灯模块、报警模块和无线通信模块的供电端电连接；所述主控模块分别与所述传感器模块、时钟模块、状态灯模块、存储模块、报警模块和无线通信模块通信连接；所述主控模块还与所述存储模块电连接；每条所述铁路股道上的多个采集终端设备通过所述无线通信模块与一个所述中继设备连接，多条所述铁路股道对应多个所述中继设备；多个所述中继设备通过有线通信模块与所述转接器连接；所述转接器与所述服务器连接。2.根据权利要求1所述的一种铁路管道状态通信系统，其特征在于：所述主控模块包括看门狗电路、有源晶振电路和主控电路；所述所述主控电路分别与看门狗电路和有源晶振电路通信连接。3....

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏翔，于来波，王旭，肖志杰，郝思雨，
申请(专利权)人：四川交大铁发工程检测有限公司，
类型：新型
国别省市：