本發(fā)明涉及機(jī)車通信領(lǐng)域，尤其涉及一種重聯(lián)機(jī)車信息同步系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

在當(dāng)前時(shí)代背景下，鐵路運(yùn)輸事業(yè)呈現(xiàn)飛速發(fā)展的全新局面，高速、重載成為當(dāng)前鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展主旋律，重載已成為我國(guó)鐵路貨運(yùn)重點(diǎn)方向之一。由于列車牽引載重加大或線路坡道情況復(fù)雜，往往需要多臺(tái)機(jī)車進(jìn)行牽引。此種情況下，幾個(gè)機(jī)車的相互協(xié)同就顯得非常重要，對(duì)司機(jī)的操縱技術(shù)水平提出了更高的要求。而現(xiàn)今多機(jī)車運(yùn)行時(shí)，機(jī)車間沒(méi)有有效的通信手段，各機(jī)車的實(shí)時(shí)信息無(wú)法互通，實(shí)際運(yùn)行中，可能帶來(lái)多機(jī)操縱不同步的問(wèn)題。利用三機(jī)車間的無(wú)線通話功能，效率較低，實(shí)時(shí)可靠性不高，亟需一套完整的系統(tǒng)，給予司機(jī)列車運(yùn)行操作提示和標(biāo)準(zhǔn)行駛曲線信息，保障多個(gè)機(jī)車的協(xié)調(diào)運(yùn)行，降低或者避免列車非正常停車、脫鉤、脫軌等事故的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)重載列車運(yùn)輸安全的目標(biāo)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種重聯(lián)機(jī)車信息同步系統(tǒng)和方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。

本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種重聯(lián)機(jī)車信息同步系統(tǒng)，包括設(shè)置在重聯(lián)機(jī)車每臺(tái)機(jī)車上的雙模無(wú)線通信系統(tǒng)和設(shè)置在隧道內(nèi)的中繼電臺(tái)，所述雙模無(wú)線通信系統(tǒng)包括xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)，在隧道區(qū)域行駛時(shí)，重聯(lián)機(jī)車以中繼電臺(tái)作為信息中繼、使用各機(jī)車的雙模無(wú)線通信系統(tǒng)通信進(jìn)行信息同步，在非隧道區(qū)域行駛時(shí)，重聯(lián)機(jī)車的各機(jī)車通過(guò)各自的雙模無(wú)線通信系統(tǒng)直接進(jìn)行通信。

所述中繼電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)均為450兆的電臺(tái)，所述xbee電臺(tái)為900兆電臺(tái)。

所述雙模無(wú)線通信系統(tǒng)的兩個(gè)電臺(tái)均進(jìn)行信息的接收和發(fā)送。

在非隧道區(qū)域行駛時(shí)，重聯(lián)機(jī)車的各機(jī)車通過(guò)各自的xbee電臺(tái)直接進(jìn)行通信。

一種重聯(lián)機(jī)車信息同步方法，包括：

重聯(lián)機(jī)車的一個(gè)機(jī)車設(shè)備將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分別發(fā)送給雙模無(wú)線通信系統(tǒng)的xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)；

在隧道區(qū)域行駛時(shí)，xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)均將數(shù)據(jù)傳遞給中繼電臺(tái)，中繼電臺(tái)將接收的數(shù)據(jù)發(fā)送給其余機(jī)車的xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)，xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)將信息發(fā)送給所在機(jī)車的機(jī)車設(shè)備；

在非隧道區(qū)域行駛時(shí)，重聯(lián)機(jī)車的一個(gè)機(jī)車設(shè)備將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)從一個(gè)機(jī)車的xbee電臺(tái)直接發(fā)送給其它機(jī)車的xbee電臺(tái)，進(jìn)而傳輸給機(jī)車設(shè)備；或者重聯(lián)機(jī)車的一個(gè)機(jī)車設(shè)備將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)從一個(gè)機(jī)車的xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)直接傳輸給其余機(jī)車的xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)，xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)將信息發(fā)送給所在機(jī)車的機(jī)車設(shè)備。

所述從機(jī)車設(shè)備發(fā)送給xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)的數(shù)據(jù)為機(jī)車設(shè)備從機(jī)車上采集的機(jī)車運(yùn)行信息和司機(jī)的通話信息，且在數(shù)據(jù)傳輸中，司機(jī)的通話信息為最高級(jí)優(yōu)先級(jí)。

所述重聯(lián)機(jī)車的其中一臺(tái)機(jī)車用于使用機(jī)車設(shè)備采集機(jī)車運(yùn)行信息，并將機(jī)車運(yùn)行信息進(jìn)行數(shù)據(jù)源性濾波后，通過(guò)雙模無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)送給其他機(jī)車；

所述數(shù)據(jù)源性濾波是指：針對(duì)采集的需要在各機(jī)車之間傳輸?shù)臋C(jī)車運(yùn)行信息，首先對(duì)機(jī)車運(yùn)行信息按照信息的種類進(jìn)行分類，然后針對(duì)每一類信息，濾除不需要在各機(jī)車之間傳輸?shù)男畔?，同時(shí)對(duì)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)設(shè)定正常值范圍，濾除在正常值范圍外的信息。

所述通過(guò)機(jī)車設(shè)備發(fā)送給xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)的機(jī)車運(yùn)行信息，均同時(shí)附加發(fā)送當(dāng)前LKJ時(shí)間，xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)將信息發(fā)送給其它機(jī)車的機(jī)車設(shè)備后，其它機(jī)車的機(jī)車設(shè)備對(duì)分別接收到的xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如果兩個(gè)電臺(tái)接收的同一類型的數(shù)據(jù)，附加的LKJ時(shí)間相同，則選擇先接收到的數(shù)據(jù)；如果兩個(gè)電臺(tái)接收的同一類型的數(shù)據(jù)，附加的LKJ時(shí)間不同，則選擇附加的LKJ時(shí)間早的數(shù)據(jù)或者附加的LKJ時(shí)間晚的數(shù)據(jù)。

所述重聯(lián)機(jī)車的各機(jī)車通過(guò)xbee電臺(tái)進(jìn)行組網(wǎng)，任一機(jī)車的雙模無(wú)線通信系統(tǒng)接收到的數(shù)據(jù)，均能夠通過(guò)組網(wǎng)傳輸給其它機(jī)車的雙模無(wú)線通信系統(tǒng)。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明采用雙模無(wú)線通信手段，結(jié)合特有的數(shù)據(jù)融合及濾波算法，同時(shí)利用地面中繼及自組網(wǎng)中繼方式，實(shí)現(xiàn)了重聯(lián)機(jī)車在多隧道的復(fù)雜路況情況下的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通信及語(yǔ)音通話。創(chuàng)新性的使用多優(yōu)先級(jí)中繼接入技術(shù)，使不同優(yōu)先級(jí)的中繼接入請(qǐng)求獲得不同的中繼使用權(quán)限，確保了高優(yōu)先級(jí)的通信實(shí)時(shí)性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。

重聯(lián)機(jī)車為一種多臺(tái)機(jī)車聯(lián)合牽引的機(jī)車類型，通常為三臺(tái)機(jī)車，一側(cè)設(shè)置兩臺(tái)機(jī)車，另一側(cè)設(shè)置一臺(tái)機(jī)車，在行駛過(guò)程中，三個(gè)司機(jī)需要同時(shí)獲取行駛中的操作提示，例如給予多少牽引力，給予多少電流等，現(xiàn)有的技術(shù)中，需要通過(guò)電臺(tái)喊話的方式進(jìn)行，由前進(jìn)方向上的司機(jī)向后面司機(jī)電臺(tái)喊話進(jìn)行操作，安全性低，無(wú)法有效的進(jìn)行聯(lián)控控制，并且現(xiàn)有方式無(wú)法有效進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，只能根據(jù)語(yǔ)音數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。

本發(fā)明提供一種重聯(lián)機(jī)車信息同步系統(tǒng)，包括設(shè)置在重聯(lián)機(jī)車的每臺(tái)機(jī)車上的雙模無(wú)線通信系統(tǒng)和設(shè)置在隧道內(nèi)的中繼電臺(tái)，雙模無(wú)線通信系統(tǒng)包括xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)，xbee電臺(tái)兼具數(shù)據(jù)通信與通話功能，速度快，容量大?，F(xiàn)有的機(jī)車電臺(tái)僅具有通話功能，速度慢，延時(shí)比較大，但是因?yàn)樵诂F(xiàn)有的技術(shù)中，隧道行駛過(guò)程中，由于對(duì)無(wú)線通信影響很大，需要通過(guò)中繼電臺(tái)進(jìn)行轉(zhuǎn)傳輸，因此，現(xiàn)有的隧道中，均設(shè)置有中繼電臺(tái)。

在隧道區(qū)域行駛時(shí)，如果電臺(tái)之間傳輸?shù)男盘?hào)較弱或者沒(méi)有信號(hào)，那么如果有中繼電臺(tái)信號(hào)且強(qiáng)度合適，則直接使用中繼電臺(tái)進(jìn)行通信，重聯(lián)機(jī)車各機(jī)車之間的信息發(fā)送給中繼電臺(tái)，再由中繼電臺(tái)將信息傳輸?shù)狡渌鼨C(jī)車的雙模無(wú)線通信系統(tǒng)，在非隧道區(qū)域行駛時(shí)，重聯(lián)機(jī)車的各機(jī)車通過(guò)各自的雙模無(wú)線通信系統(tǒng)直接進(jìn)行通信。

中繼電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)均為450兆的電臺(tái)，xbee電臺(tái)為900兆電臺(tái)。在工作過(guò)程中，雙模無(wú)線通信系統(tǒng)的兩個(gè)電臺(tái)均進(jìn)行信息的接收和發(fā)送，此方式不僅能夠作為冗余方式使用，而且能夠提高數(shù)據(jù)源的實(shí)時(shí)性和安全性，多臺(tái)機(jī)車在信息傳輸中，只要其中任意一臺(tái)機(jī)車收到信息，則通過(guò)xbee自組網(wǎng)的功能，將信息傳輸給其它文件。在非隧道內(nèi)行駛時(shí)，也可以選擇僅使用xbee電臺(tái)進(jìn)行通信，因?yàn)閤bee電臺(tái)為900兆，可自組網(wǎng)，容量大，速度快，不易被干擾，在寬闊地帶進(jìn)行重聯(lián)的機(jī)車之間傳輸數(shù)據(jù)會(huì)更加準(zhǔn)確實(shí)時(shí)。

本發(fā)明提供一種重聯(lián)機(jī)車信息同步方法，它采用上述的系統(tǒng)進(jìn)行通信與數(shù)據(jù)傳遞。具體方法如下所述。

重聯(lián)機(jī)車的一個(gè)機(jī)車將需要同步傳播的數(shù)據(jù)，分別發(fā)送給機(jī)車上雙模無(wú)線通信系統(tǒng)的xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)，在隧道區(qū)域行駛時(shí)，xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)均將數(shù)據(jù)傳遞給中繼電臺(tái)，中繼電臺(tái)將接收的數(shù)據(jù)發(fā)送給其余機(jī)車的xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)，xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)將信息發(fā)送給所在的機(jī)車設(shè)備；而在非隧道的平原地帶行駛時(shí)，因?yàn)閤bee模塊的容量大，傳輸速度快，噪音低，通過(guò)多臺(tái)機(jī)車的xbee電臺(tái)自組網(wǎng)系統(tǒng)，將xbee電臺(tái)作為路由器，將信息從一個(gè)機(jī)車的xbee電臺(tái)傳遞給其它機(jī)車的xbee電臺(tái)，進(jìn)而傳輸給機(jī)車設(shè)備；也可選擇xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)均直接將數(shù)據(jù)發(fā)送給其余機(jī)車的xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)，xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)將信息發(fā)送給所在的機(jī)車設(shè)備。

從機(jī)車設(shè)備發(fā)送給xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)的數(shù)據(jù)為機(jī)車設(shè)備從機(jī)車上采集的機(jī)車運(yùn)行信息和司機(jī)的通話信息，且在數(shù)據(jù)傳輸中，司機(jī)的通話信息為最高級(jí)優(yōu)先級(jí)。因?yàn)樗緳C(jī)請(qǐng)求通話時(shí)，通常意味著具有緊急情況，此時(shí)，需要將各電臺(tái)之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)暫停，進(jìn)行語(yǔ)音數(shù)據(jù)的傳輸。

重聯(lián)機(jī)車的其中一臺(tái)機(jī)車用于通過(guò)LKJ機(jī)車設(shè)備采集機(jī)車運(yùn)行信息的模擬量，該機(jī)車為行駛前方的第一臺(tái)機(jī)車，它將采集的機(jī)車的電流和牽引力等信息發(fā)送給后面的其余機(jī)車，使得其余的機(jī)車根據(jù)發(fā)送的操作數(shù)據(jù)進(jìn)行機(jī)車運(yùn)行操作，為了防止發(fā)送的數(shù)據(jù)具有錯(cuò)誤或者噪聲太多造成機(jī)車運(yùn)行錯(cuò)誤，采集模擬量信息的機(jī)車在采集信息后，對(duì)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)源性濾波后，再通過(guò)雙模無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)送給其他機(jī)車。

數(shù)據(jù)源性濾波是指：針對(duì)采集的機(jī)車運(yùn)行信息，首先按照信息的種類進(jìn)行分類，然后針對(duì)每一類信息，濾除不需要在各機(jī)車之間傳輸?shù)男畔?，同時(shí)對(duì)需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)設(shè)定正常值范圍，濾除在正常值范圍外的信息。例如針對(duì)需要發(fā)送的機(jī)車運(yùn)行電流信息，機(jī)車設(shè)備在采集電流信息過(guò)程中，還可能會(huì)采集到感應(yīng)電流，此時(shí)，將感應(yīng)電流從電流信息中濾除后，僅剩機(jī)車運(yùn)行電流信息，而機(jī)車運(yùn)行電流正常值范圍是穩(wěn)定的，如果出現(xiàn)超出該范圍的電流值，可以判斷為異常值，濾除該異常電流。

因?yàn)閮蓚€(gè)電臺(tái)的傳輸速度和延時(shí)性均不同，對(duì)同一數(shù)據(jù)，機(jī)車接收的時(shí)間也可能不同。本發(fā)明同時(shí)還提供獨(dú)有的LKJ時(shí)間戳融合及輸，利用多路數(shù)據(jù)源提高數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性。即通過(guò)機(jī)車設(shè)備發(fā)送給xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)的機(jī)車運(yùn)行信息，均同時(shí)附加發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)當(dāng)前的LKJ時(shí)間，即將發(fā)送的信息與LKJ時(shí)間進(jìn)行融合，為數(shù)據(jù)蓋上時(shí)間為單位的戳。xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)將信息發(fā)送給其它機(jī)車的機(jī)車設(shè)備后，其它機(jī)車的機(jī)車設(shè)備對(duì)分別接收到的xbee電臺(tái)和機(jī)車電臺(tái)傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如果兩個(gè)電臺(tái)接收的同一類型的數(shù)據(jù)，附加的LKJ時(shí)間相同，則選擇先接收到的數(shù)據(jù)；如果兩個(gè)電臺(tái)接收的同一類型的數(shù)據(jù)，附加的LKJ時(shí)間不同，則選擇附加的LKJ時(shí)間早的數(shù)據(jù)或者附加的LKJ時(shí)間晚的數(shù)據(jù)，例如可選擇時(shí)間晚的數(shù)據(jù)，提高實(shí)時(shí)性。

本發(fā)明中，由于重聯(lián)機(jī)車的各機(jī)車通過(guò)xbee電臺(tái)進(jìn)行組網(wǎng)，因此，任一機(jī)車的雙模無(wú)線通信系統(tǒng)接收到的數(shù)據(jù)，均能夠通過(guò)組網(wǎng)傳輸給其它機(jī)車的雙模無(wú)線通信系統(tǒng)，保證信息傳輸?shù)陌踩浴?/p>

以上所述的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明整體構(gòu)思前提下，還可以作出若干改變和改進(jìn)，這些也應(yīng)該視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。