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【關鍵詞】鐵路機車;監控裝置;數據傳輸
0.引言
隨著我國鐵路運輸系統的不斷提速,鐵路機車的安全、可靠運行成為鐵路運輸的關鍵問題,如何更好的實現機車運行狀態的實時監控是目前鐵路運輸的核心課題。目前所有機車上都裝備列車運行安全防護設備的監控裝置,對列車的狀態進行實時監控,但監控裝置采集的數據需要傳輸到地面微機處理系統才能進行完整的分析,而鐵路的提速使機車運行區間越來越長,監控數據傳回地面處理系統時間也越來越滯后,已經很難滿足目前鐵路機車的運行需要,所以需要采用更好的數據傳輸方案對監控裝置的數據進行處理。通過具體的論述對目前數據傳輸的方案進行了分析,并對集成WCDMA通信技術、無線網絡技術以及GPS定位技術等的數據傳輸方案進行具體的分析,為鐵路機車的安全運行提供了支持。
1.鐵路機車監控裝置的數據傳輸方案探析
1.1鐵路機車監控系統簡介
目前我國所有鐵路機車都裝有以機車為單元的控制系統,而在機車運行過程中,機車與車站的聯系靠語音,對于高速運行的列車來說,地面車站必須準確的獲得列車的速度、位置以及狀態,才能保證列車安全、高效的運行,所以必須有一套完整的無線數據傳輸體系保證鐵路機車的有效運行。
新型的無線數據傳輸系統是指通過GPS定位技術確定機車的位置、通過傳感器測定機車的實時數據,采用3G WCDMA通信技術和無線網絡技術來實現機車監控數據與車站的運程實時傳輸,同時車站可以將機車所處的狀態以及其它相關信息及時傳輸給機務組,車載監控系統自身攜帶信息記錄裝置,可以在出現緊急狀況時記錄信息,這樣可以有效的利用資源,以較低的成本保證機車安全、高效的運行。
1.2鐵路機車監控裝置的數據傳輸方案分析
新型的無線數據傳輸系統包括車載系統、車地傳輸系統、地面分析系統三部分組成。車載系統主要包括車載監控裝置、數據總線、主機以及接口,主要工作是對機車目前運行狀態信息進行搜集、對列車的GPS定位信息進行接收、對車-地通信信號進行調制,整體而言是以GPS定位裝置為核心,使用傳感器對速度進行數據修正,避免出現GPS測速不準或無法接收GPS信號的問題,而機車的各種儀表狀態和故障信息記錄由監控裝置輸出,經過數據總線匯總后,傳輸給主機,由主機進行編碼、備份,相比于原來機車將監控裝置的數據信息(包括列車運行狀況、信號設備狀況、乘務人員的操作狀況)通過儲存介質傳遞的方法,不僅數據傳輸更加安全、快捷,而且數據更加全面,具有更好的實時性和準確性。
車地傳輸系統通常是由兩部分組成,一部分是由無線數據傳輸模塊和3G WCDMA模塊組成,它們以標準的通信協議和統一的數據格式將大量的監控數據傳輸到地面信息處理平臺,這種傳輸方案主要在機車運行狀態下使用,選用3G WCDMA模塊主要是因為此模塊的傳輸協議是公開的,可以很方便的使用和編程;另一部分是采用WLAN無線網絡進行數據傳輸,主要用于列車到段后進行數據下載,通常傳輸三個方面的內容:機車運行信息、故障報警信息、機車視頻信息,其中機車視頻信息是指列車前方鐵軌方向、列車后方鐵軌方向、司機臺以及機械間的攝像頭的視頻錄制文件。
地面系統是指對監控系統傳輸過來的數據進行綜合分析,并將分析出的數據通過圖表的方式表達出來的系統,其主要功能是電子動態顯示所有機車的分布、選定機車所處的地理環境及行車路線、司機控制屏和監控屏的信息顯示、列車實時狀態的查詢、列車動力機輔助系統的在線檢測與歷史對比、視頻監控以及在線統計功能,同時可以提高機車故障、操作歷史、能耗以及里程統計等離線分析。在機車出現緊急情況下,可以通過遠程控制對機車的司機進行警告、提醒或建議,必要時可以對機車進行遠程操作。
現階段根據我們本段運輸情況來講,運用25臺機車,每周將產生監控文件約800個,錄音文件約1500段,視頻錄制文件約12TB,傳統轉儲方式對人員配置、配班要求較高,如果采用新的數據傳輸方案代替傳統的數據轉儲模式,將大大縮短機務值班員、機車乘務員、各類數據分析員轉儲相關數據的工作時間,用轉儲機車監控文件為例,每次將為機車乘務員節省約10分鐘時間用于機車整備工作,提高機車運用效率,從另外一個角度講也大大降低了傳統轉儲數據模式的出錯概率,所以采用一個高效、穩定的數據傳輸系統是十分必要的。
2.結論
通過對鐵路機車運行狀態的分析,闡明了監控裝置系統實時數據傳輸的必要性,并對綜合3G WCDMA通信技術、無線網絡技術、傳感器技術以及GPS定位技術的機車監控裝置的數據傳輸方案進行了具體分析,進一步論證了實時通信的高效、快捷,為這種數據傳輸方案在機車中的應用推廣提供了有效的技術理論支持。 [科]
【參考文獻】
[1]李睿,邱寬民.基于GPS 和GIS 的列車定位系統研究[J].鐵道通信信號,2006,12(12):60-61.