專利名稱：一種鐵路工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體為一種鐵路工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
鐵路工程機(jī)械是集機(jī)、電、液一體化控制的工程設(shè)備，其價(jià)格昂貴，技術(shù)復(fù)雜，而且作業(yè)環(huán)境惡劣、作業(yè)地點(diǎn)分布在鐵路沿線、工作時(shí)間受限，維護(hù)保養(yǎng)較少，故障率偏高。隨著我國(guó)鐵路的快速發(fā)展，鐵路工程機(jī)械配備的數(shù)量越來越多，從而對(duì)鐵路工程機(jī)械運(yùn)行安全、可靠的要求也越來越高。目前，國(guó)內(nèi)常用的鐵路工程機(jī)械檢修機(jī)制為“定期檢修”和“故障修”，故障診斷維修停留在現(xiàn)場(chǎng)，這樣不但延長(zhǎng)了維修時(shí)間，提高了維修成本，同時(shí)也降低了設(shè)備的使用效率。為進(jìn)一步提高鐵路工程機(jī)械運(yùn)行的安全性和可靠性，確保工程機(jī)械能正常、高效的運(yùn)行，作業(yè)時(shí)間內(nèi)設(shè)備不發(fā)生故障或發(fā)生故障時(shí)能得到及時(shí)的處理，就迫切需要開發(fā)一套能進(jìn)行監(jiān)控的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能對(duì)工程機(jī)械的狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)態(tài)跟蹤，為保障工程機(jī)械施工的順利進(jìn)行提供必要的數(shù)據(jù)保證。隨著GSM、GPRS、3G等無線網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，使用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)自然成為首選。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)在鐵路工程機(jī)械存在的維修困難、維修周期長(zhǎng)、維護(hù)費(fèi)用高的問題，本發(fā)明提供一種鐵路工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，有效預(yù)防或減少工程機(jī)械故障的發(fā)生，提高工程機(jī)械的作業(yè)效率。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:包括:一個(gè)以上傳輸鐵路工程機(jī)械衛(wèi)星定位信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端；通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)接收遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)送的衛(wèi)星定位信息將車輛位置在地圖上表示，通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接收遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)送的狀態(tài)數(shù)據(jù)處理形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示界面、歷史數(shù)據(jù)查詢界面、參數(shù)對(duì)比分析界面、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、分析報(bào)表的監(jiān)控中心；通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)控中心相連瀏覽鐵路工程機(jī)械運(yùn)行時(shí)狀態(tài)信息、故障預(yù)警信息、故障統(tǒng)計(jì)信息的遠(yuǎn)程客戶端。還包括通過傳感器和數(shù)據(jù)采集器采集車輛運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的鐵路工程機(jī)械控制系統(tǒng)。所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端包括用于獲取鐵路工程機(jī)械衛(wèi)星定位信息的定位模塊、用于通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控中心無線傳送數(shù)據(jù)的無線收發(fā)模塊、用于接收衛(wèi)星定位信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)并控制無線收發(fā)模塊發(fā)送所接收數(shù)據(jù)的微處理器。所述監(jiān)控中心包括:接收遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)的通信與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器；用于通過瀏覽器發(fā)布車輛運(yùn)行圖、仿真司控臺(tái)界面、歷史數(shù)據(jù)查詢界面、參數(shù)對(duì)比分析界面的Web應(yīng)用服務(wù)器；為鐵路工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)提供監(jiān)控、分析平臺(tái)的大屏幕顯示設(shè)備；用于輸出統(tǒng)計(jì)報(bào)表和分析報(bào)表的打印機(jī)；與通信與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、Web應(yīng)用服務(wù)器、大屏幕顯示設(shè)備、打印機(jī)相連用于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理的計(jì)算機(jī)。
本發(fā)明所述的衛(wèi)星定位信息為通過中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、美國(guó)的GPS全球定位系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS全球定位系統(tǒng)或歐洲伽利略全球定位系統(tǒng)獲取的。本發(fā)明所述移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為CDMA網(wǎng)、GPRS網(wǎng)或3G網(wǎng)。本發(fā)明所述的大屏幕顯示設(shè)備為投影儀、IXD顯示屏或LED顯示屏。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明可以實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)鐵路工程機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)，便于提前分析故障原因，快速定位、排除故障，有效減少故障的處理時(shí)間，提升服務(wù)質(zhì)量，從而降低服務(wù)成本。大量數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)也為整車設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)，結(jié)合系統(tǒng)的輔助分析軟件可實(shí)現(xiàn)設(shè)備設(shè)計(jì)缺陷的快速定位，進(jìn)而改進(jìn)設(shè)計(jì)，提高車輛品質(zhì)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式圖1中，本發(fā)明包括監(jiān)控中心、安裝于鐵路工程機(jī)械上的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、遠(yuǎn)程客戶端、至少一臺(tái)鐵路工程機(jī)械。鐵路工程機(jī)械控制系統(tǒng)通過各種傳感器和數(shù)據(jù)采集器采集車輛運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)信息，如發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、水溫、機(jī)油壓力、機(jī)油溫度、油位等，按照一定的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后，通過總線接口傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控終端，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端將接收到的衛(wèi)星定位信息和狀態(tài)信息按照總線協(xié)議打包處理，以一定的時(shí)間周期(如Is)通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)無線傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。遠(yuǎn)程監(jiān)控終端模塊內(nèi)置專用SM卡，用于遠(yuǎn)程監(jiān)控終端與監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)終端的無線通信。每個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)控終端模塊都有固定的ID，與車輛一一對(duì)應(yīng)，以利于監(jiān)控中心服務(wù)器軟件對(duì)各車輛數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別、存儲(chǔ)和處理。監(jiān)控中心實(shí)時(shí)接收遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)送的衛(wèi)星定位信息和狀態(tài)信息，根據(jù)定位信息，可以將車輛在地圖上的分布準(zhǔn)確、可視化的展示出來；根據(jù)車輛運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)信息，虛擬再現(xiàn)司控臺(tái)的顯示界面，并形成歷史數(shù)據(jù)查詢界面、參數(shù)對(duì)比分析界面及相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)報(bào)表。監(jiān)控中心包括通信與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、Web應(yīng)用服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、大屏幕顯示設(shè)備、打印機(jī)，監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)與通信與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、Web應(yīng)用服務(wù)器、大屏幕顯示設(shè)備、打印機(jī)相連接。監(jiān)控中心的計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鐵路工程機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)，操作管理服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，輸出分析、統(tǒng)計(jì)等相應(yīng)的報(bào)表。監(jiān)控中心通過通信與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器接收監(jiān)控終端發(fā)送的數(shù)據(jù)，首先根據(jù)數(shù)據(jù)來源終端信息來判斷數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)內(nèi)容，然后根據(jù)對(duì)應(yīng)的通信協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解包，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中對(duì)應(yīng)的表內(nèi)，并更新數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)對(duì)應(yīng)的視圖。Web應(yīng)用服務(wù)器具備地圖繪制引擎和較強(qiáng)的圖形處理能力，能基于車輛的位置數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)繪制車輛運(yùn)行圖，虛擬仿真司控臺(tái)界面，以圖表形式重演一段時(shí)期內(nèi)車輛數(shù)據(jù)的變化情況，使故障診斷和數(shù)據(jù)分析過程更加直觀、準(zhǔn)確。服務(wù)器軟件開發(fā)主要包括運(yùn)行圖繪制、仿真司控臺(tái)、車輛數(shù)據(jù)重演和Web發(fā)布程序等軟件程序的開發(fā)，為用戶提供歷史狀態(tài)信息查詢、歷史狀態(tài)重演、狀態(tài)參數(shù)對(duì)比分析及相關(guān)報(bào)表。Web服務(wù)器采用流行的B/S模式開發(fā)，將運(yùn)行圖繪制、仿真司控臺(tái)和車輛數(shù)據(jù)重演軟件運(yùn)行的結(jié)果通過http協(xié)議發(fā)送給客戶端瀏覽器，用戶就可以從互聯(lián)網(wǎng)訪問車輛信息。同時(shí)，Web服務(wù)器負(fù)責(zé)用戶的身份驗(yàn)證和訪問權(quán)限控制，通過用戶名和密碼的驗(yàn)證后，進(jìn)入主界面，根據(jù)不同的用戶分配不同的權(quán)限。監(jiān)控中心的大屏幕顯示設(shè)備為鐵路工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)提供監(jiān)控、分析平臺(tái)，打印機(jī)輸出相應(yīng)統(tǒng)計(jì)報(bào)表和分析報(bào)表。遠(yuǎn)程監(jiān)控終端，通過衛(wèi)星定位模塊接收當(dāng)前車輛的地理信息，通過RS485接口接收車輛運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)信息，以一定的時(shí)間周期采用TCP/IP協(xié)議通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將地理信息和狀態(tài)信息傳送到監(jiān)控中心。遠(yuǎn)程客戶端采用B/S模式通過互聯(lián)網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問監(jiān)控中心的Web服務(wù)器進(jìn)入鐵路工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的登錄頁(yè)面，經(jīng)過身份驗(yàn)證后，進(jìn)入遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的主界面，可以在電子地圖上看到車輛的分布情況，點(diǎn)擊車輛分布點(diǎn)，就可以瀏覽車輛運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)信息、故障預(yù)警信息和故障統(tǒng)計(jì)信息等。本發(fā)明可實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)鐵路工程機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)報(bào)警、遠(yuǎn)程診斷、故障定位指導(dǎo)維修，以減少故障的處理時(shí)間，保證鐵路養(yǎng)護(hù)設(shè)備正常、高效的運(yùn)行。圖2中，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端包括微處理器、衛(wèi)星定位模塊、無線收發(fā)模塊，遠(yuǎn)程監(jiān)控終端通過RS485接口實(shí)時(shí)接收車輛運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)信息，以一定的時(shí)間周期通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)將地理信息和狀態(tài)信息傳送到監(jiān)控中心。微處理器通過RS232接口與衛(wèi)星定位模塊通信，從定位信息數(shù)據(jù)包中提取當(dāng)前的日期、時(shí)間信息及車輛所處位置的經(jīng)緯度信息。無線收發(fā)模塊內(nèi)嵌TCP/IP協(xié)議，與微處理器之間通過RS232接口通信，無線傳輸連接監(jiān)控中心服務(wù)器。
權(quán)利要求
1.一種鐵路工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括: 一個(gè)以上傳輸鐵路工程機(jī)械衛(wèi)星定位信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端； 通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)接收遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)送的衛(wèi)星定位信息將車輛位置在地圖上表示，通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接收遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)送的狀態(tài)數(shù)據(jù)處理形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示界面、歷史數(shù)據(jù)查詢界面、參數(shù)對(duì)比分析界面、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、分析報(bào)表的監(jiān)控中心； 通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)控中心相連瀏覽鐵路工程機(jī)械運(yùn)行時(shí)狀態(tài)信息、故障預(yù)警信息、故障統(tǒng)計(jì)信息的遠(yuǎn)程客戶端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括通過傳感器和數(shù)據(jù)采集器采集車輛運(yùn)行狀態(tài)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)控終端的鐵路工程機(jī)械控制系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述遠(yuǎn)程監(jiān)控終端包括用于獲取鐵路工程機(jī)械衛(wèi)星定位信息的定位模塊、用于通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控中心無線傳送數(shù)據(jù)的無線收發(fā)模塊、用于接收衛(wèi)星定位信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)并控制無線收發(fā)模塊發(fā)送所接收數(shù)據(jù)的微 處理器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述監(jiān)控中心包括: 接收遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)的通信與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器； 用于通過瀏覽器發(fā)布車輛運(yùn)行圖、仿真司控臺(tái)界面、歷史數(shù)據(jù)查詢界面、參數(shù)對(duì)比分析界面的Web應(yīng)用服務(wù)器； 為鐵路工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)提供監(jiān)控、分析平臺(tái)的大屏幕顯示設(shè)備； 用于輸出統(tǒng)計(jì)報(bào)表和分析報(bào)表的打印機(jī)； 與通信與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、Web應(yīng)用服務(wù)器、大屏幕顯示設(shè)備、打印機(jī)相連用于遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理的計(jì)算機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的衛(wèi)星定位信息為通過中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、美國(guó)的GPS全球定位系統(tǒng)、俄羅斯的GLONASS全球定位系統(tǒng)或歐洲伽利略全球定位系統(tǒng)獲取的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為CDMA網(wǎng)、GPRS網(wǎng)或3G網(wǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鐵路工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的大屏幕顯示設(shè)備為投影儀、IXD顯示屏或LED顯示屏。
全文摘要
一種鐵路工程機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括一個(gè)以上傳輸鐵路工程機(jī)械衛(wèi)星定位信息和狀態(tài)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端；通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)接收遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)送的衛(wèi)星定位信息將車輛位置在地圖上表示，通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接收遠(yuǎn)程監(jiān)控終端發(fā)送的狀態(tài)數(shù)據(jù)處理形成實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示界面、歷史數(shù)據(jù)查詢界面、參數(shù)對(duì)比分析界面、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、分析報(bào)表的監(jiān)控中心；通過互聯(lián)網(wǎng)與監(jiān)控中心相連瀏覽鐵路工程機(jī)械運(yùn)行時(shí)狀態(tài)信息、故障預(yù)警信息、故障統(tǒng)計(jì)信息的遠(yuǎn)程客戶端。本發(fā)明可以實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)鐵路工程機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)，便于早期分析故障原因，快速定位、排除故障，有效減少故障的處理時(shí)間，保證鐵路養(yǎng)護(hù)設(shè)備正常、高效的運(yùn)行。
文檔編號(hào)G05B19/418GK103217939SQ201310012348
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2013年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月14日
發(fā)明者肖緒明, 夏福坤, 吳志東, 李欽, 楊曉燕, 賈曉俠 申請(qǐng)人:金鷹重型工程機(jī)械有限公司