一种实现列车完整性远程监控的系统和方法技术方案

一种实现列车完整性远程监控的系统和方法，涉及车载设备和地面控制中心两部分。包括列尾设备和机车设备：列尾设备，用于监控列尾风压检测装置的工作状态以及列尾位置信息，包括ＧＰＲＳ无线通信模块；微处理器，通过接口与无线通信装置相连接；ＧＰＳ卫星定位模块；安全监控模块，包括无线通信装置；微处理器，通过接口与无线通信装置相连；ＧＰＳ卫星定位模块；告警装置，通信控制器，获取车载设备通过ＧＰＲＳ传输来的数据，向车载设备转发控制台发来的指令；地面数据库服务器，存储通信控制器接收到的数据，供控制台用户软件使用。通过上述系统，可实现列车完整性的远程监控，还可以利用ＧＰＳ信息辅助列车完整性检查，从而达到保障行车安全的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铁路信号系统中的远程监控技术，特别涉及一种使用GPRS通 信协议进行车辆定位远程监控的系统和方法。
技术介绍
随着铁路提速，列车运行的安全问题越来越重视。及时而又准确地了解 列车运行时区段的信息，可以更有效地使用各个区段，更有效率地进行列车 的调度，保证列车运行的安全。目前列车完整性是靠列尾设备来监测的。当列车分离，风管断开漏风， 泄露量超过规定值时，列尾设备会及时向机车司机发出警示，提醒机车司机注意列车运行状态。但列尾设备在使用过程中还存在一些问题，如目前列尾风压数据采用450MHz无线列调的无线传输通道进行传输，既有或新增的无 线列调，没有列尾设备司机控制盒的预留接口，给安装和使用带来困难；无 线列调的使用频率不当，造成枢纽内列尾设备与无线列调间相互干扰，影响 列车的出发，传输距离受地理环境影响等诸多问题；列尾设备对风压的査询 频率不够，有些一分钟甚至几分钟査询一次，这样不能保证完整性检査的实 时性。随着通信事业无线通信技术的发展，无线通信的传输带宽越来越高，传 输速率越来越高，通信平台的搭建方式也越来越多。GPRS传输速率可达 53. 6K ，理论峰值172. 2K。移动通信网络的覆盖面较广，使用GPRS的通信 方式几乎可以达到100%的覆盖，从而及时了解列尾的状况，进行安全监测。GPS辅助列车完整性监测系统是一个能够远程监测运用中的列车完整性 状态的系统。该系统利用GPS辅助，实时监测列车长度；向机车司机提供列 车长度信息及完整性报警；地面监控中心支持对单个、多个列车的完整性实时监测，可以在监控中心对列车进行实时位置追踪；对列车完整性信息进行 记录、回放、数据分析。目前GPRS通信技术和GPS定位技术已经非常成熟，但是使用GPRS通信 方式以及GPS定位技术相结合的方式在铁路上进行列车完整性远程监控的实 际工程应用尚未出现。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种列车完整性远程监控系统，使之较为方便且 节省成本。本专利技术将GPS定位技术和GPRS通信技术应用到列车完整性远程监 控系统中，通过该系统和方法进行列车完整性信息和位置信息的获取，实现 对列车运行状态的远程监控等。本专利技术的优点在于本专利技术的优点在于使用GPRS通信模块将列车完整性 信息发送出去，使得地面控制中心(见图1)能够获取多个列车的信息，从而 实现远程监控；同时列尾设备和机车设备都具备GPS模块，可以实现GPS辅 助列车完整性检查。根据本专利技术的一个方面，提供一种列车完整性远程监控系统，该系统包括-机车设备，安装在列车的机车驾驶室内，用于获取机车设备位置信息， 将机车设备位置信息、列车完整性信息传送到地面上的多个GSM/GPRS通信基 站；列尾设备，安装在所述列车的最后一节车厢的尾部，用于获取列尾设备 位置信息，将列尾设备位置信息、列车完整性信息传送到地面上的多个 GSM/GPRS通信基站；多个GSM/GPRS通信基站，接收到机车设备位置信息、列尾设备位置信息、 列车完整性信息之后，将其转送到因特网中，然后通过因特网转送到地面控 制中心；以及地面控制中心，设置在远程地面，用于对机车进行远程监控，其具体包括通信控制器，接收多个GSM/GPRS通信基站转送的的机车设备位置信息、列尾位置信息和列车完整性信息，并将这些信息存储到数据库服务器，同时将控制台的监控指令转发给GSM/GPRS网络；控制台，提供操作界面和显示， 供用户通过控制台获知列车完整性状态，并且向列车发送完整性监控指令； 数据库服务器，用于保存列车完整性信息。根据本专利技术的一个方面，其中所述列尾设备包括-列尾设备通信模块，与第一微处理器相连接，用于与外部通信网络进行 无线通信；第一微处理器，用于控制采集风压检测信息、GPS定位信息，并将这些信 息通过所述列尾设备通信模块发送到地面控制中心；列尾设备定位模块，与第一微处理器相连接，用于获取列尾设备位置信息；列尾设备安全监控模块，与第一微处理器连接，用于检测列尾风管的空 气压力；列尾设备工作日志存储模块，与第一微处理器连接，用于存储列尾设备 的工作日志；列尾设备工作状态指示器，与第一微处理器连接，用于指示列尾设备的 工作状态；列尾设备配置信息存储模块，与第一微处理器连接，用于保存列尾设备 的配置信息。根据本专利技术的一个方面，其中所述列尾设备安全监控模块是风压检测模 块，所述列尾设备用于监测列尾风压，同时接收所述列尾设备定位模块发来 的GPS信息，通过GPRS无线网络将列尾信息分别发送给地面控制中心和机 车设备，并接收地面设备以及机车设备的控制指令。根据本专利技术的一个方面，其中所述机车设备包括机车设备通信模块，与第二微处理器相连接，用于与外部通信网络或者列尾设备进行无线通信；第二微处理器，用于采集机车GPS定位数据，并将所述数据通过机车设 备通信模块(优选为GPRS模块/无线电台)发送到地面控制中心；接收从机 车设备通信模块发来的列尾设备的列车完整性信息和GPS位置信息，进行完 整性辅助计算，将列车完整性信息发送给告警装置，发出报警；并且接收地 面控制中心发送来的控制指令；机车设备定位模块，与第二微处理器相连接，用于获取机车设备位置信息；告警装置，与第二微处理器相连接，用于显示列车完整性信息并发出声 光报警；机车设备工作日志存储模块，与第二微处理器连接，用于存储机车设备 的工作曰志；机车设备工作状态指示器，与第二微处理器连接，用于指示机车设备的 工作状态；机车设备配置信息存储模块，与第二微处理器连接，用于保存机车设备 的配置信息。根据本专利技术的一个方面，其中所述机车设备用于接收机车设备定位模块 的GPS定位数据，接收通过机车设备通信模块传来的列尾数据，进行列车长 度辅助监视;机车设备通过GPRS无线网络向地面控制中心发送工作状态信息， 并接收地面控制中心发来的控制指令；当机车设备收到列尾设备发来的完整 性报警时，通过告警装置发出报警，同时通过GPRS无线网络向地面控制中心 报警。根据本专利技术的一个方面，列车长度辅助监视的计算方式如下 利用机车设备的机车设备位置信息和列尾设备的列尾设备位置信息，从 机车设备获取机车设备的GPS位置为(X,，i;,Z，)，从列尾设备获取列尾设备的GPS位置为(J^,^Z2)，得出列车长度丄-V"-i"2+(K-^)2 。根据本专利技术的一个方面，所述地面控制中心包括通信控制器、数据库服 务器和多个控制台，其中通信控制器，用于接收列尾设备和机车设备通过GPRS网络转发到因特网 的列车完整性信息，将用户从控制台发来的控制指令转发至GPRS网络；数据库服务器，通过以太网与地面控制中心的其他设备相连接并且通信， 用于将通信控制器传输的机车设备和列尾设备的信息进行分类，存储在数据库中，并提供査询和快速检索功能；多个控制台，通过局域网或广域网访问数据库服务器，根据用户权限调 用数据库中的数据，并以可视化形式表现给用户，并提供管理员客户对数据 的处理与分析功能。为了进一步说明本专利技术的原理及特性，以下结合附图和具体实施方式对 本专利技术进行详细说明。 附图说明图1是根据本专利技术一个具体实施方式的列车完整性远程监控系统的示意图2是根据本专利技术一个具体实施方式的列尾设备系统结构示意图； 图3是根据本专利技术一个具体实施方式的机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车完整性远程监控系统，其特征在于该系统包括：　机车设备，安装在列车的机车驾驶室内，用于获取机车设备位置信息，将机车设备位置信息、列车完整性信息传送到地面上的多个ＧＳＭ／ＧＰＲＳ通信基站；　列尾设备，安装在所述列车的最后一节 车厢的尾部，用于获取列尾设备位置信息，将列尾设备位置信息、列车完整性信息传送到地面上的多个ＧＳＭ／ＧＰＲＳ通信基站；　多个ＧＳＭ／ＧＰＲＳ通信基站，用于接收机车设备位置信息、列尾设备位置信息、列车完整性信息之后，并将这些信息转送到因特 网中，然后通过因特网转送到地面控制中心；以及　地面控制中心，设置在远程地面，用于对机车进行远程监控，其具体包括：通信控制器，接收多个ＧＳＭ／ＧＰＲＳ通信基站转送的的机车设备位置信息、列尾位置信息和列车完整性信息，并将这些信息存储到数据 库服务器，同时将控制台的监控指令转发给ＧＳＭ／ＧＰＲＳ网络；控制台，提供操作界面和显示，供用户通过控制台获知列车完整性状态，并且向列车发送完整性监控指令；数据库服务器，用于保存列车完整性信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡伯根，王剑，上官伟，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]