對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)和方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公布了一種對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)包括車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)。其中，所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)包括車(chē)載通信單元、外設(shè)接口單元、中央處理單元、存儲(chǔ)單元以及電源管理單元。所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)包括地面通信單元、數(shù)據(jù)處理單元以及應(yīng)用服務(wù)接口單元。本發(fā)明所公布的系統(tǒng)還包括快照模式。本發(fā)明能對(duì)萬(wàn)噸重聯(lián)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并能使工程人員在故障發(fā)生后回溯故障發(fā)生時(shí)的機(jī)車(chē)及其同步裝置的各項(xiàng)參數(shù)，因此工程人員可有效排查事故發(fā)生原因并盡早定位事故點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及萬(wàn)噸重聯(lián)機(jī)車(chē)領(lǐng)域，特別涉及萬(wàn)噸重聯(lián)機(jī)車(chē)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，對(duì)國(guó)內(nèi)貨運(yùn)鐵路的重載要求也日益提高。目前在很多地方已經(jīng)開(kāi)始利用機(jī)車(chē)同步裝置，機(jī)車(chē)同步裝置能協(xié)調(diào)控制多臺(tái)貨運(yùn)機(jī)車(chē)，將多臺(tái)貨運(yùn)機(jī)車(chē)編組成萬(wàn)噸重聯(lián)機(jī)車(chē)，實(shí)現(xiàn)重聯(lián)運(yùn)行，從而提升鐵路運(yùn)力。現(xiàn)階段，還不能將機(jī)車(chē)同步裝置的同步操縱數(shù)據(jù)和故障信息等實(shí)時(shí)傳回地面，地面管理人員和專(zhuān)家因此無(wú)法對(duì)萬(wàn)噸重聯(lián)機(jī)車(chē)實(shí)施有效遠(yuǎn)程監(jiān)控。特別的，瞬態(tài)故障發(fā)生前后的各種信息對(duì)于排查事故原因和定位事故點(diǎn)有著非常重要的意義，而現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法在故障發(fā)生后還原故障發(fā)生前后的機(jī)車(chē)和同步裝置的信息。上述信息的缺乏，給對(duì)事故機(jī)車(chē)進(jìn)行維修帶來(lái)了很大障礙，也不利于設(shè)計(jì)人員進(jìn)一步盡早確認(rèn)問(wèn)題來(lái)優(yōu)化整個(gè)機(jī)車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)萬(wàn)噸重聯(lián)機(jī)車(chē)及其同步裝置的系統(tǒng)和方法，特別的，所述系統(tǒng)和方法能保存瞬態(tài)故障發(fā)生前后的數(shù)據(jù)以使得在機(jī)車(chē)進(jìn)站后對(duì)故障做回溯分析。
[0004]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)。其中，所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)包括:車(chē)載通信單元，用于向所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，并接收來(lái)自所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；外設(shè)接口單元，用于提供所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)與外部設(shè)備相連的接口 ；中央處理單元，所述中央處理單元用于接收和處理來(lái)自所述車(chē)載檢測(cè)子系統(tǒng)的其他單元的數(shù)據(jù)，并向所述其他單元輸出數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述中央處理單元發(fā)來(lái)的所述數(shù)據(jù)；以及電源管理單元，用于向所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)內(nèi)的其他單元提供電壓。所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)包括:地面通信單元，用于向所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，并接收來(lái)自所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理單元，用于分析、處理和存儲(chǔ)來(lái)自所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)中其他部件的數(shù)據(jù)，并向所述其他部件發(fā)送數(shù)據(jù)；以及應(yīng)用服務(wù)接口單元，向用戶(hù)提供各種交互應(yīng)用。
[0005]所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)接收到的來(lái)自所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括表示指令的數(shù)據(jù)，所述指令包括用于指示所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)向所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)的類(lèi)別、數(shù)據(jù)量、發(fā)送時(shí)間和發(fā)送頻率的指令。
[0006]特別的，所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)中的所述存儲(chǔ)單元包括臨時(shí)緩存子單元和長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元，當(dāng)所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的快照模式被觸發(fā)時(shí)，此時(shí)存儲(chǔ)在所述臨時(shí)緩存子單元中的部分或全部數(shù)據(jù)被復(fù)制到所述長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元，并且在被觸發(fā)的時(shí)刻之后的設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)存入所述臨時(shí)緩存子單元的部分或全部數(shù)據(jù)也被復(fù)制到所述長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元；在非快照模式下，所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)將要保存的數(shù)據(jù)存在所述臨時(shí)緩存子單元。
[0007]上述快照模式的觸發(fā)方式包括:自動(dòng)觸發(fā)模式，指當(dāng)所述中央處理單元判斷所述中央處理單元接收到的數(shù)據(jù)符合觸發(fā)所述快照模式的預(yù)設(shè)條件時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)所述快照模式；或者強(qiáng)制觸發(fā)模式，指所述中央處理中心通過(guò)所述外設(shè)接口或所述車(chē)載通信單元收到表示觸發(fā)指令的數(shù)據(jù)后，所述中央處理單元被強(qiáng)制觸發(fā)所述快照模式。
[0008]所述機(jī)車(chē)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)中的所述外設(shè)接口單元包括RS485通信總線(xiàn)、RS232通信總線(xiàn)、MVB機(jī)車(chē)總線(xiàn)、視頻輸入接口、以太網(wǎng)接口和數(shù)字信號(hào)插件接口中的一種或幾種。
[0009]所述機(jī)車(chē)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)可通過(guò)所述外部接口單元與機(jī)車(chē)同步裝置、機(jī)車(chē)安全運(yùn)行裝置、機(jī)車(chē)傳動(dòng)控制單元、邏輯控制設(shè)備、顯示屏、攝像頭、司機(jī)操作臺(tái)和煙火報(bào)警裝置中的一種或幾種相連。
[0010]所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理單元包括數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)。特別的，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理子模塊和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理子模塊，其中所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理子模塊處理表示機(jī)車(chē)和/或同步裝置實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)和/或故障信息的數(shù)據(jù)，所述非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理子模塊處理表示機(jī)車(chē)和/或同步裝置非實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)和/或故障信息的數(shù)據(jù)。所述非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括快照模式下存儲(chǔ)在所述長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元中的數(shù)據(jù)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供了一種對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，所述方法包括:車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)通過(guò)外設(shè)接口單元與外部設(shè)備交互，車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)通過(guò)車(chē)載通信單元接收來(lái)自地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的中央處理單元匯總和處理來(lái)自所述外設(shè)接口單元和所述車(chē)載通信單元的所述數(shù)據(jù)，并將要保存的數(shù)據(jù)存到所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)中的存儲(chǔ)單元；所述車(chē)載通信單元將所述存儲(chǔ)單元中要發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)；所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的地面通信單元接收來(lái)自所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理單元對(duì)所述地面通信單元接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，并向所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)接口單元提供數(shù)據(jù)支持；所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)一側(cè)的用戶(hù)通過(guò)所述應(yīng)用服務(wù)接口單元了解和分析所述機(jī)車(chē)和/或所述同步裝置的運(yùn)行狀況和/或故障信息。
[0012]所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)接收到的來(lái)自所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括表示指令的數(shù)據(jù)，所述指令包括用于指示所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)向所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)發(fā)送的所述數(shù)據(jù)的類(lèi)別、數(shù)據(jù)量、發(fā)送時(shí)間和發(fā)送頻率的指令。
[0013]特別的，所述方法進(jìn)一步包括將所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的所述存儲(chǔ)單元分為暫時(shí)緩存單元和長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元；當(dāng)在機(jī)車(chē)運(yùn)行時(shí)所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的快照模式被觸發(fā)時(shí)，將部分或全部存儲(chǔ)在所述暫時(shí)緩存單元中的數(shù)據(jù)復(fù)制到所述長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元，并把被觸發(fā)時(shí)刻之后的預(yù)定時(shí)間的時(shí)間段內(nèi)存入所述暫時(shí)緩存單元的部分或全部數(shù)據(jù)復(fù)制到所述長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元。
[0014]觸發(fā)上述快照模式的方法包括:自動(dòng)觸發(fā)模式，指當(dāng)所述中央處理單元判斷所述中央處理單元接收到的數(shù)據(jù)符合預(yù)設(shè)條件時(shí)，所述中央處理中心自動(dòng)觸發(fā)所述快照模式；或者強(qiáng)制觸發(fā)模式，指所述中央處理中心通過(guò)所述外設(shè)接口或所述車(chē)載通信單元收到表示觸發(fā)指令的數(shù)據(jù)后，所述中央處理單元被強(qiáng)制觸發(fā)所述快照模式。
[0015]本發(fā)明能將機(jī)車(chē)及其同步裝置的運(yùn)行狀態(tài)和/故障信息及時(shí)傳回地面，有利于故障的及時(shí)處理，并能將瞬態(tài)事故發(fā)生前后的信息保存下來(lái)，使相關(guān)人員在機(jī)車(chē)進(jìn)站后進(jìn)行回溯分析?！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)的描述。附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部件。
[0017]圖1示出了采用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)的整體框圖；
[0018]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的框圖和對(duì)該車(chē)載監(jiān)控子系統(tǒng)的應(yīng)用；
[0019]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的框圖；以及
[0020]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法的流程圖。
[0021]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0022]I車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)2地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)
[0023]11車(chē)載通信單元12外設(shè)接口單元
[0024]13中央處理單元14存儲(chǔ)單元
[0025]141臨時(shí)緩存單元142長(zhǎng)期存儲(chǔ)單元
[0026]15電源管理單元21地面通信單元
[0027]22數(shù)據(jù)處理單元23應(yīng)用服務(wù)接口單元
[0028]221實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理222非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理
[0029]223管理子數(shù)據(jù)庫(kù)224基礎(chǔ)編碼子數(shù)據(jù)庫(kù)
[0030]225業(yè)務(wù)子數(shù)據(jù)庫(kù)231同步裝置監(jiān)測(cè)模塊
[0031]232機(jī)車(chē)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊
[0032]233故障報(bào)警模塊 234專(zhuān)家診斷模塊
[0033]235統(tǒng)計(jì)管理模塊 236其他設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊
[0034]31機(jī)車(chē)同步裝置 32機(jī)車(chē)安全運(yùn)行裝置
[0035]33機(jī)車(chē)傳動(dòng)控制單元34觸控顯示屏
[0036]35邏輯控制設(shè)備 36煙火報(bào)警裝置
[0037]37攝像頭38司機(jī)操作臺(tái)
[0038]41機(jī)務(wù)檢修管理系統(tǒng)42機(jī)車(chē)運(yùn)用管理系統(tǒng)
【具體實(shí)施方式】
[0039] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)。其中，所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)包括:車(chē)載通信單元，用于向所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，并接收來(lái)自所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；外設(shè)接口單元，用于提供所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)與外部設(shè)備相連的接口 ；中央處理單元，所述中央處理單元用于接收和處理來(lái)自所述車(chē)載檢測(cè)子系統(tǒng)的其他單元的數(shù)據(jù)，并向所述其他單元輸出數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述中央處理單元發(fā)來(lái)的所述數(shù)據(jù)；以及電源管理單元，用于向所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)內(nèi)的其他單元提供電壓。所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)包括:地面通信單元，用于向所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，并接收來(lái)自所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理單元，用于分析、處理和存儲(chǔ)來(lái)自所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)中其他部件的數(shù)據(jù)，并向所述其他部件發(fā)送數(shù)據(jù)；以及應(yīng)用服務(wù)接口單元，向用戶(hù)提供各種交互應(yīng)用。本發(fā)明所公布的系統(tǒng)進(jìn)一步包括快照模式。
[0040]圖1示出了采用根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)的整體框圖。從圖1中可看出，根據(jù)本實(shí)施方式的系統(tǒng)可分為車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)I和地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)2。車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)I和各種車(chē)載設(shè)備相連，包括機(jī)車(chē)同步裝置31、機(jī)車(chē)安全運(yùn)行裝置32、機(jī)車(chē)傳動(dòng)控制單元33、觸控顯示屏34等。地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)2和各種地面系統(tǒng)相連，包括機(jī)務(wù)檢修管理系統(tǒng)41和機(jī)車(chē)運(yùn)用管理系統(tǒng)42等。車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)I和地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)2間通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信。根據(jù)需要，所述無(wú)線(xiàn)通信方式可采用 WiF1、GPRS、3G、LTE 和 4G 等。
[0041]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)I的框圖和對(duì)該車(chē)載監(jiān)控子系統(tǒng)I的應(yīng)用。
[0042]其中車(chē)載通信單元11完成無(wú)線(xiàn)信號(hào)收發(fā)的功能。實(shí)現(xiàn)中，考慮到視頻信息的傳輸，車(chē)載通信單元11采用3G無(wú)線(xiàn)通信方式，可接收來(lái)自地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)2的指令，并根據(jù)指令將反映機(jī)車(chē)和/或同步裝置的運(yùn)行狀態(tài)和/或故障信息的數(shù)據(jù)發(fā)射給地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)2。
[0043]外設(shè)接口單元12為車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)I提供了豐富的可擴(kuò)展的外設(shè)接口，包括RS485通信總線(xiàn)接口、MVB機(jī)車(chē)總線(xiàn)接口、視頻輸入接口、以太網(wǎng)接口和數(shù)字信號(hào)插件接口等，使得中央處理單元3完成與各種第三方設(shè)備間的數(shù)據(jù)交互。其中車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)I通過(guò)MVB機(jī)車(chē)總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)I與機(jī)車(chē)同步裝置31等間的數(shù)據(jù)交互；通過(guò)RS485總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)I與機(jī)車(chē)安全運(yùn)行裝置32、機(jī)車(chē)傳動(dòng)控制單元33、邏輯控制設(shè)備35和煙火報(bào)警裝置36等間的數(shù)據(jù)交互；通過(guò)以太網(wǎng)接口實(shí)現(xiàn)車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)I與觸控顯示屏34等間的數(shù)據(jù)交互；通過(guò)視頻輸入接口連接攝像頭37 ;以及通過(guò)數(shù)字信號(hào)插件接口完成與司機(jī)操作臺(tái)38等間的數(shù)據(jù)交互。可替換的，根據(jù)需要，圖2所示的優(yōu)選實(shí)施方式所包含的外設(shè)接口單元可部分或全部替換為適配對(duì)應(yīng)第三方設(shè)備的其他類(lèi)型的接口，如將RS485通信總線(xiàn)部分或全部替換為RS232通信總線(xiàn)。
[0044]中央處理單元13采用高性能處理器，可對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和處理，并把準(zhǔn)備發(fā)送的信息存到存儲(chǔ)單元14的臨時(shí)緩存子單元141中。存儲(chǔ)單元14包括臨時(shí)緩存子單元141和長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元142。本實(shí)施方式中，臨時(shí)緩存子單元141采取先進(jìn)先出的方式，一共可存儲(chǔ)10秒的數(shù)據(jù)，每次刷新2秒的數(shù)據(jù)?？衫斫猓R時(shí)緩存子單元141的實(shí)現(xiàn)形式、存儲(chǔ)空間和刷新時(shí)間等都可根據(jù)需要修改和設(shè)置，并不受限制于本實(shí)施方式。
[0045]中央處理單元13根據(jù)接收到的來(lái)自地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)2的指令，按照一定的頻率將一定類(lèi)別一定數(shù)據(jù)量的數(shù)據(jù)通過(guò)車(chē)載通信單元11發(fā)射出去，例如，可設(shè)置每5秒發(fā)射一次，每次發(fā)射包含2秒鐘時(shí)長(zhǎng)內(nèi)的機(jī)車(chē)同步運(yùn)行裝置31和機(jī)車(chē)安全運(yùn)行裝置32的運(yùn)行狀態(tài)和/或故障信息的數(shù)據(jù)。由于根據(jù)本實(shí)施方式的車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)I可在機(jī)車(chē)行駛過(guò)程中隨時(shí)接收來(lái)自地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)2的指令，所以地面控制人員可根據(jù)實(shí)時(shí)需要調(diào)整發(fā)射數(shù)據(jù)的類(lèi)別、數(shù)據(jù)量、發(fā)送時(shí)間和發(fā)送頻率，高效的獲得所需要的信息。
[0046]特別的，當(dāng)中央處理單元13對(duì)收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和處理的過(guò)程中，會(huì)將接收到的數(shù)據(jù)與中央處理單元13的內(nèi)部預(yù)設(shè)值做比較，如果經(jīng)過(guò)比較后發(fā)現(xiàn)機(jī)車(chē)和/或同步裝置的運(yùn)行狀態(tài)不正常，判斷有故障發(fā)生，則自動(dòng)觸發(fā)快照模式。此外，還可通過(guò)強(qiáng)制手段觸發(fā)快照模式:司乘人員可通過(guò)觸控顯示屏34或司機(jī)操作臺(tái)38的開(kāi)關(guān)觸發(fā)快照模式，以及地面控制人員可通過(guò)地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)2發(fā)出觸發(fā)快照模式的指令。當(dāng)快照模式被觸發(fā)時(shí)，中央處理單元13將臨時(shí)緩存子單元141中共10秒的數(shù)據(jù)(也可根據(jù)需要只復(fù)制一部分，例如5秒等)復(fù)制到長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元142中，同時(shí)將接下來(lái)10秒(可根據(jù)需要設(shè)置為其他時(shí)間長(zhǎng)，例如5秒等)內(nèi)存入臨時(shí)緩存子單元141的數(shù)據(jù)也復(fù)制到長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元142中。機(jī)車(chē)進(jìn)站后，地面控制人員可根據(jù)長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元142中的信息回溯得到瞬態(tài)事故發(fā)生前后機(jī)車(chē)的各個(gè)參數(shù)，盡快定位事故原因和事故點(diǎn)并進(jìn)行維修和改進(jìn)。
[0047]圖2中的電源管理單元15向車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)I內(nèi)各個(gè)子單元提供其所需的電壓。
[0048]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)2的框圖。地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)2包括地面通信單元21、數(shù)據(jù)處理單元22和應(yīng)用服務(wù)接口單元23。本實(shí)施方式中，地面通信單元21完成3G無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。本實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)處理單元22和應(yīng)用服務(wù)接口單元23在服務(wù)器上實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)處理單元22包括數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)。其中根據(jù)所處理的信息種類(lèi)，又將數(shù)據(jù)處理模塊劃分為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理子模塊221和非實(shí)時(shí)處理子模塊222。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理子模塊221處理表示機(jī)車(chē)和/或同步裝置實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)和/或故障信息的數(shù)據(jù)，非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理子模塊222處理表示機(jī)車(chē)和/或同步裝置非實(shí)時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)和/或故障信息的數(shù)據(jù)，所述非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括所述快照模式下存儲(chǔ)在所述長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元中的數(shù)據(jù)。本實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)處理單元22的數(shù)據(jù)庫(kù)按照實(shí)際功能，分為管理子數(shù)據(jù)庫(kù)223、基礎(chǔ)編碼子數(shù)據(jù)庫(kù)224和業(yè)務(wù)子數(shù)據(jù)庫(kù)225。其中管理子數(shù)據(jù)庫(kù)223主要用于建立、存取和更新數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息，并關(guān)聯(lián)各子數(shù)據(jù)庫(kù)；基礎(chǔ)編碼子數(shù)據(jù)庫(kù)224管理和收集萬(wàn)噸重聯(lián)列車(chē)質(zhì)量信息，自動(dòng)生成各種技術(shù)臺(tái)帳、機(jī)車(chē)、部件電子檔案，建立編碼數(shù)據(jù)字典，例如可根據(jù)工程人員經(jīng)驗(yàn)或以往故障生成事故自動(dòng)識(shí)別表，其中每一種事故發(fā)生時(shí)的特定的機(jī)車(chē)和/或同步裝置的狀態(tài)對(duì)應(yīng)一個(gè)特定的編碼，可簡(jiǎn)化用戶(hù)的分析和判斷過(guò)程；業(yè)務(wù)子數(shù)據(jù)庫(kù)225則直接為應(yīng)用服務(wù)接口單元提供海量數(shù)據(jù)支撐。應(yīng)用服務(wù)接口單元23可根據(jù)功能被劃分為同步裝置監(jiān)測(cè)模塊231、機(jī)車(chē)運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊232、故障報(bào)警模塊233、專(zhuān)家診斷模塊234、統(tǒng)計(jì)管理模塊235、其他設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)模塊236等，為各業(yè)務(wù)用戶(hù)提供應(yīng)用接口。應(yīng)用服務(wù)接口單元23中的應(yīng)用程序可通過(guò)軟件編程進(jìn)行刪除、修改和添加。
[0049]可替換的，根據(jù)需要和應(yīng)用場(chǎng)景，上述圖2和圖3所示的實(shí)施方式中的無(wú)線(xiàn)通信可采用 WiF1、GPRS、LTE 和 4G 等。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的另一方面提供了一種對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，所述方法包括:車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)通過(guò)外設(shè)接口單元與外部設(shè)備交互，車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)通過(guò)車(chē)載通信單元接收來(lái)自地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的中央處理單元匯總和處理來(lái)自所述外設(shè)接口單元和所述車(chē)載通信單元的所述數(shù)據(jù)，并將要保存的數(shù)據(jù)存到所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)中的存儲(chǔ)單元；所述車(chē)載通信單元將所述存儲(chǔ)單元中要發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)；所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的地面通信單元接收來(lái)自所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)；所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理單元對(duì)所述地面通信單元接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，并向所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)接口單元提供數(shù)據(jù)支持；所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)一側(cè)的用戶(hù)通過(guò)所述應(yīng)用服務(wù)接口單元了解和分析所述機(jī)車(chē)和/或所述同步裝置的運(yùn)行狀況和/或故障信息。本發(fā)明所公布的方法進(jìn)一步包括快照方法。
[0051]圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式的對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法的流程圖。S01，車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)通過(guò)外設(shè)接口單元與外部設(shè)備交互，這個(gè)過(guò)程中車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)收集表示機(jī)車(chē)和/或同步裝置的運(yùn)行狀態(tài)和/或故障信息的數(shù)據(jù)，通過(guò)車(chē)載通信單元接收來(lái)自地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的包括表示指令的數(shù)據(jù)；S02，車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的中央處理單元匯總和處理所述數(shù)據(jù)，并將要保存的信息實(shí)時(shí)存到所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)中的存儲(chǔ)單元；S03，所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)根據(jù)地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)所發(fā)出的指令，將存儲(chǔ)單元中要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過(guò)車(chē)載通信單元發(fā)送；S04，所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的地面通信單元接收來(lái)自所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)發(fā)出的數(shù)據(jù)；S05，所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理單元對(duì)所述地面通信單元接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理和存儲(chǔ)，并向所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)接口單元提供數(shù)據(jù)支持；S06，地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)一側(cè)的用戶(hù)通過(guò)所述應(yīng)用服務(wù)接口單元了解和分析所述機(jī)車(chē)和/或所述同步裝置的運(yùn)行狀況和/或故障信息，并能在故障發(fā)生后根據(jù)長(zhǎng)期存儲(chǔ)單元中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)回溯分析故障發(fā)生時(shí)的狀況。
[0052]特別的，根據(jù)本發(fā)明所公布的實(shí)施方式，車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的中央處理單元在匯總和處理所述數(shù)據(jù)時(shí)，還可根據(jù)接收到的所述數(shù)據(jù)判斷機(jī)車(chē)和/或同步裝置是否發(fā)生故障以自動(dòng)觸發(fā)快照模式，或判斷中央處理單元是否收到來(lái)自外設(shè)接口單元或來(lái)自車(chē)載通信單元的快照模式觸發(fā)指令來(lái)強(qiáng)制觸發(fā)快照模式。如果快照模式被觸發(fā)，觸發(fā)時(shí)所述存儲(chǔ)單元的臨時(shí)存儲(chǔ)子單元中的部分或全部數(shù)據(jù)被復(fù)制到存儲(chǔ)單元中的長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元，并且在快照模式被觸發(fā)后的預(yù)定的時(shí)間段內(nèi)輸入臨時(shí)存儲(chǔ)子單元的部分或全部數(shù)據(jù)也被復(fù)制到長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元。相關(guān)人員可在故障發(fā)生后根據(jù)需要調(diào)取所述長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元中的數(shù)據(jù)，以了解故障發(fā)生前后的信息。
[0053]本發(fā)明能將機(jī)車(chē)及其同步裝置的運(yùn)行狀態(tài)和/故障信息及時(shí)傳回地面，有利于故障的及時(shí)處理，并能將瞬態(tài)事故發(fā)生前后的信息保存下來(lái)，使相關(guān)人員在機(jī)車(chē)進(jìn)站后進(jìn)行回溯分析。
[0054]盡管出于解釋說(shuō)明的目的已經(jīng)公開(kāi)了本發(fā)明的實(shí)施例，但是應(yīng)理解為本發(fā)明不限于此，并且本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解各種不偏離本發(fā)明的范圍和主旨的修改、增加和替代是可能的。
[0055]相應(yīng)地，任何和所有修改、變化或等效安排應(yīng)考慮進(jìn)本發(fā)明的范圍，并且本發(fā)明的詳細(xì)范圍將通過(guò)隨附的權(quán)利要求書(shū)公開(kāi)。
【權(quán)利要求】
1.一種對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)， 其中，所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)包括: 車(chē)載通信單元，用于向所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，并接收來(lái)自所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)； 外設(shè)接口單元，用于提供所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)與外部設(shè)備相連的接口 ； 中央處理單元，所述中央處理單元用于接收和處理來(lái)自所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的其他單元的數(shù)據(jù)，并向所述其他單元輸出數(shù)據(jù)； 存儲(chǔ)單元，用于存儲(chǔ)所述中央處理單元發(fā)來(lái)的所述數(shù)據(jù)；以及 電源管理單元，用于向所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)內(nèi)的其他單元供電； 所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)包括: 地面通信單元，用于向所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，并接收來(lái)自所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)； 數(shù)據(jù)處理單元，用于分析、處理和存儲(chǔ)來(lái)自所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)中其他部件的數(shù)據(jù)，并向所述其他部件發(fā)送數(shù)據(jù)；以及 應(yīng)用服務(wù)接口單元，向用戶(hù)提供各種交互應(yīng)用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，其中所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)接收到的來(lái)自所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括表示指令的數(shù)據(jù)，所述指令包括用于指示所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子.系統(tǒng)向所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)的類(lèi)別、數(shù)據(jù)量、發(fā)送時(shí)間和發(fā)送頻率的指令。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，其特征在于，所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)中的所述存儲(chǔ)單元包括臨時(shí)緩存子單元和長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元，當(dāng)所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的快照模式被觸發(fā)時(shí)，此時(shí)存儲(chǔ)在所述臨時(shí)緩存子單元中的部分或全部數(shù)據(jù)被復(fù)制到所述長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元，并且在被觸發(fā)的時(shí)刻之后的設(shè)定的時(shí)間段內(nèi)存入所述臨時(shí)緩存子單元的部分或全部數(shù)據(jù)也被復(fù)制到所述長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元；在非快照模式下，所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)將要保存的數(shù)據(jù)存在所述臨時(shí)緩存子單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，其中所述快照模式的觸發(fā)方式包括: 自動(dòng)觸發(fā)模式，指當(dāng)所述中央處理單元判斷所述中央處理單元接收到的數(shù)據(jù)符合觸發(fā)所述快照模式的預(yù)設(shè)條件時(shí)，自動(dòng)觸發(fā)所述快照模式；或者 強(qiáng)制觸發(fā)模式，指所述中央處理單元通過(guò)所述外設(shè)接口單元或所述車(chē)載通信單元接收到表示觸發(fā)指令的數(shù)據(jù)后，所述中央處理單元強(qiáng)制觸發(fā)所述快照模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，其中所述外設(shè)接口單元包括RS485通信總線(xiàn)、RS232通信總線(xiàn)、MVB機(jī)車(chē)總線(xiàn)、視頻輸入接口、以太網(wǎng)接口和數(shù)字信號(hào)插件接口中的一種或幾種；以及其中所述外部設(shè)備包括機(jī)車(chē)同步裝置、機(jī)車(chē)安全運(yùn)行裝置、機(jī)車(chē)傳動(dòng)控制單元、邏輯控制單元、顯示屏、攝像頭、司機(jī)操作臺(tái)和煙火報(bào)警裝置中的一種或幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，其中所述的數(shù)據(jù)處理單元包括數(shù)據(jù)處理模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)，所述數(shù)據(jù)處理模塊包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理子模塊和非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理子模塊，其中所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理子模塊處理表示機(jī)車(chē)和/或同步裝置的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和/或故障信息的數(shù)據(jù)，所述非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理子模塊處理表示機(jī)車(chē)和/或同步裝置的非實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和/或故障信息的數(shù)據(jù)，所述非實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括存儲(chǔ)在所述長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元中的數(shù)據(jù)。
7.一種對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，所述方法包括: 車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)通過(guò)外設(shè)接口單元與外部設(shè)備交互，車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)通過(guò)車(chē)載通信單元接收來(lái)自地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)； 所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的中央處理單元接收和處理來(lái)自所述外設(shè)接口單元和所述車(chē)載通信單元的數(shù)據(jù)，并將要保存的數(shù)據(jù)存到所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)中的存儲(chǔ)單元； 所述車(chē)載通信單元將所述存儲(chǔ)單元中要發(fā)送的數(shù)據(jù)經(jīng)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)； 所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的地面通信單元接收來(lái)自所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)； 所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)處理單元對(duì)所述地面通信單元接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和存儲(chǔ)，并向所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的應(yīng)用服務(wù)接口單元提供數(shù)據(jù)支持； 所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)一側(cè)的用戶(hù)通過(guò)所述應(yīng)用服務(wù)接口單元監(jiān)測(cè)所述機(jī)車(chē)和/或所述同步裝置的運(yùn)行狀況和/或故障信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)接收到的來(lái)自所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)包括表示指令的數(shù)據(jù)，所述指令包括用于指示所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)向所述地面綜合應(yīng)用子系統(tǒng)發(fā)送的所述數(shù)據(jù)的類(lèi)別、數(shù)據(jù)量、發(fā)送時(shí)間和發(fā)送頻率的指令。
9.根據(jù)權(quán)利要求.7所述的對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括將所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的所述存儲(chǔ)單元分為暫時(shí)緩存單元和長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元；當(dāng)所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的快照模式被觸發(fā)時(shí)，將部分或全部存儲(chǔ)在所述暫時(shí)緩存單元中的數(shù)據(jù)復(fù)制到所述長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元，并把被觸發(fā)時(shí)刻之后的預(yù)定時(shí)間的時(shí)間段內(nèi)存入所述暫時(shí)緩存單元的部分或全部數(shù)據(jù)復(fù)制到所述長(zhǎng)期存儲(chǔ)子單元。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的對(duì)機(jī)車(chē)及其同步裝置進(jìn)行監(jiān)測(cè)的方法，其中觸發(fā)所述車(chē)載監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的所述快照模式的方法包括: 自動(dòng)觸發(fā)模式，指當(dāng)所述中央處理單元判斷所述中央處理單元接收到的數(shù)據(jù)符合預(yù)設(shè)條件時(shí)，所述中央處理中心自動(dòng)觸發(fā)所述快照模式；或者 強(qiáng)制觸發(fā)模式，指所述中央處理中心通過(guò)所述外設(shè)接口單元或所述車(chē)載通信單元收到表示觸發(fā)指令的數(shù)據(jù)后，所述中央處理單元被強(qiáng)制觸發(fā)所述快照模式。
【文檔編號(hào)】G05B19/418GK103472780SQ201310389268
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月30日
【發(fā)明者】郭盡朝, 王飛寬, 鄧亞波, 邱子榮, 王俊宇, 單晟, 吳航 申請(qǐng)人:中國(guó)神華能源股份有限公司, 中國(guó)神華能源股份有限公司神朔鐵路分公司, 株洲南車(chē)時(shí)代電氣股份有限公司