蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)下的車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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摘要:搭載車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)的列車能夠?qū)⒘熊囮P(guān)鍵行車數(shù)據(jù)、列車故障數(shù)據(jù)及列車?yán)塾?jì)數(shù)據(jù)通過(guò)專用通道傳輸至控制中心的地面服務(wù)器，通過(guò)軟件解析并提供WEB訪問(wèn)接口，使相關(guān)調(diào)度、維護(hù)、監(jiān)控人員在訪問(wèn)終端上能夠便捷、快速、隨時(shí)獲知列車行車狀態(tài)。本文提出一種基于蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的車地無(wú)線傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及在地鐵列車上的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò);車地?zé)o線;地鐵;地面服務(wù)器
隨著軌道交通行業(yè)的不斷發(fā)展，地鐵列車的迅速普及和擴(kuò)展，對(duì)于地鐵列車安全運(yùn)營(yíng)維護(hù)的高效性、準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性的需求也越來(lái)越高［1］，車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)的出現(xiàn)使得維護(hù)人員能夠更高效、便捷的掌握列車運(yùn)行狀態(tài)［2］，對(duì)于列車的狀態(tài)監(jiān)控、故障發(fā)現(xiàn)和處理、列車調(diào)度等方面提供了精準(zhǔn)、便利、快捷的支持，具體體現(xiàn)為:(1)隨時(shí)能夠掌握列車的當(dāng)前及歷史關(guān)鍵行車數(shù)據(jù)，如:速度、牽引制動(dòng)級(jí)位、網(wǎng)壓、網(wǎng)流、當(dāng)前站、下一站、上下行、溫度信息、控車模式、壓力值及狀態(tài)等;(2)實(shí)時(shí)故障報(bào)警功能對(duì)運(yùn)行中的中等或重大故障的判斷和處理上取得先機(jī)，提高效率，故障篩選和統(tǒng)計(jì)功能對(duì)于列車維護(hù)提供了一定的數(shù)據(jù)支持;(3)根據(jù)對(duì)列車?yán)塾?jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)一步的了解列車運(yùn)行狀態(tài)和頻率，為調(diào)度人員的車輛安排工作及車輛的修程編排提供了數(shù)據(jù)支持。
1系統(tǒng)組成
車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)包含車載裝置和地面裝置兩部分。(1)載部分:車載裝置主要包含無(wú)線主機(jī)和無(wú)線天線，其中無(wú)線主機(jī)提供與ERM(車輛數(shù)據(jù)記錄儀)通信的以太網(wǎng)接口，運(yùn)用蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(GPRS/3G/4G等)并通過(guò)車載無(wú)線天線實(shí)現(xiàn)列車與地面服務(wù)器間的數(shù)據(jù)交互。(2)地面部分:地面部分主要包含具有訪問(wèn)權(quán)限設(shè)定的地面服務(wù)器和綜合監(jiān)控設(shè)備，地面服務(wù)器一般設(shè)計(jì)安裝在控制中心綜合監(jiān)控機(jī)房，具備連接Internet的能力，并且綁定固定IP地址。數(shù)據(jù)圖形化呈現(xiàn)和解析軟件可運(yùn)行于綜合監(jiān)控設(shè)備(地面顯示終端)對(duì)車載數(shù)據(jù)的圖形化顯示、統(tǒng)計(jì)和記錄，也可以根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)查詢、導(dǎo)出和打印等功能。
2工作原理
車載數(shù)據(jù)記錄儀實(shí)時(shí)監(jiān)聽(tīng)列車總線數(shù)據(jù)，并對(duì)關(guān)鍵行車運(yùn)行數(shù)據(jù)、故障數(shù)據(jù)及計(jì)算的累計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理和篩選，通過(guò)特定、獨(dú)立的協(xié)議進(jìn)行分別組包并輸出至以太網(wǎng)通道，無(wú)線主機(jī)接收到校驗(yàn)有效的數(shù)據(jù)包后通過(guò)車載無(wú)線天線及蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)上傳至公網(wǎng)。車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)地面軟件按照B/S(Brow-ser/Server，瀏覽器/服務(wù)器)架構(gòu)定制開(kāi)發(fā)。瀏覽器端和服務(wù)器端的程序不同，用戶的程序主要在瀏覽器端，服務(wù)器端主要提供數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)共享、數(shù)據(jù)及系統(tǒng)維護(hù)和并發(fā)控制等，由服務(wù)器配置軟件和服務(wù)器端應(yīng)用軟件構(gòu)成。瀏覽器端程序主要完成用戶的具體的業(yè)務(wù)，瀏覽器端軟件的載體是綜合監(jiān)控設(shè)備(地面顯示終端)。瀏覽器訪問(wèn)權(quán)限具有等級(jí)劃分，由管理員進(jìn)行分配和設(shè)置。圖1為數(shù)據(jù)傳輸原理示意圖。
3系統(tǒng)應(yīng)用
應(yīng)用系統(tǒng)具有高可用性，系統(tǒng)有較短的響應(yīng)時(shí)間，提供較快的訪問(wèn)速度，用戶操作便捷，系統(tǒng)維護(hù)方便，從應(yīng)用、信息和數(shù)據(jù)多方面提供安全保障，采用安全可靠的系統(tǒng)平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，具有高穩(wěn)定性和高可靠性。目前系統(tǒng)在完成組裝和功能調(diào)試后，已在蘭州地鐵1號(hào)線上成功投入應(yīng)用，目前應(yīng)用狀態(tài)穩(wěn)定。WEB部分界面的實(shí)際應(yīng)用展示如圖2、圖3所示。
4結(jié)語(yǔ)
所提出的車地?zé)o線傳輸系統(tǒng)能夠穩(wěn)定的應(yīng)用于蘭州地鐵1號(hào)線，能夠精準(zhǔn)的反饋列車實(shí)時(shí)行車數(shù)據(jù)，豐富的、友好的WEB終界面更利于用戶高效的、實(shí)時(shí)的了解列車運(yùn)行狀態(tài)及應(yīng)用情況，大大的提高了列車運(yùn)營(yíng)效率、服務(wù)效率及維護(hù)效率。
參考文獻(xiàn):
［1］張帆．軌道車遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)［D］．長(zhǎng)春:吉林大學(xué)，2010．
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作者：宋揚(yáng) 張?jiān)鲆?石勇 鄒臣國(guó) 單位：中車大連電力牽引研發(fā)中心有限公司