一种cir设备运用状态实时监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种CIR设备运用状态实时监测系统，该系统包括：车载监测设备，用于实时监测机车综合无线通信设备CIR各个通信接口的数据，对获得的数据进行分类，将预设的关键信息进行实时传输；数据传输单元，用于基于铁路专用通信网络GSM-R或者通用分组无线服务技术GPRS将所述车载监测设备的数据向外传输；地面监控设备，用于对接收到的所述预设的关键信息进行分析处理，获得并存储CIR设备的工作状态和故障情况，当CIR设备运行过程中出现的异常现象向地面维护人员发出故障预警提示。通过采用本发明公开的系统可及时发现CIR设备所存在的安全隐患，并可有效的缩短了CIR故障排查及处理周期。
【专利说明】一种ClR设备运用状态实时监测系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及轨道交通【技术领域】，尤其涉及一种CIR设备运用状态实时监测系统。
【背景技术】
[0002] 随着我国铁路GSM-R网络（铁路专用通信网络）的快速发展，机车综合无线通信 设备（CIR)得到了广泛运用，全路CIR设备的运用总数已达到一万余台。CIR设备实现了 GSM-R制式和450MHz模拟制式下调度通信、调度命令信息无线传送、列车无线车次号校核 信息传送和列尾信息传送等功能，CIR设备出入库检测系统也已在全路大量运用，可在机车 出入库时对CIR进行全面检测，保证列车上线运行前CIR设备达到正常工作状态。
[0003] CIR设备重要性的不断提升，而传统的出入库检测方式却不能实时监测正在运行 CIR的各种状态，因而存在一定的安全隐患，并且，也无法完全满足现场维护人员及使用人 员的实际需求。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种CIR设备运用状态实时监测系统，可及时发现CIR设备 所存在的安全隐患，并可有效的缩短了 CIR故障排查及处理周期。
[0005] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0006] 一种CIR设备运用状态实时监测系统，该系统包括：
[0007] 车载监测设备，用于实时监测机车综合无线通信设备CIR各个通信接口的数据， 对获得的数据进行分类，将预设的关键信息进行实时传输；
[0008] 数据传输单元，用于基于铁路专用通信网络GSM-R/通用分组无线服务技术GPRS 将所述车载监测设备的数据向外传输；
[0009] 地面监控设备，用于对接收到的所述预设的关键信息进行分析处理，获得并存储 CIR设备的工作状态和故障情况，当CIR设备运行过程中出现的异常现象向地面维护人员 发出故障预警提示。
[0010] 由上述本发明提供的技术方案可以看出，基于车载监测设备实时监测CIR设备通 信接口的数据，可及时发现CIR设备所存在的安全隐患；采用基于铁路GPRS、铁路专用通 信网络的车地一体化通信网实现高可靠的数据通信透明平台，最终实现列车运行过程中将 CIR运用状态动态监测数据实时、安全、可靠地传输到地面监控设备；另外，还实现了 CIR故 障在线分析以及故障预警功能，可以将CIR相关故障实时发送给地面监测设备，有效的缩 短了 CIR故障排查及处理周期。
【专利附图】
【附图说明】
[0011] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 附图。
[0012] 图1为本发明实施例一提供的一种CIR设备运用状态实时监测系统的结构示意 图；
[0013] 图2为本发明实施例二提供的一种CIR设备运用状态实时监测系统的组成示意 图；
[0014] 图3为本发明实施例二提供的车载监测设备与CIR设备连接方式的示意图；
[0015] 图4为本发明实施例二提供的一种电源和TDCS集线盒的示意图；
[0016] 图5为本发明实施例二提供的一种MMI集线盒的示意图；
[0017] 图6为本发明实施例二提供的一种地面监测设备的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整 地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本 发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本发明的保护范围。
[0019] 目前，对CIR设备的在线运行状态的实时监测尚属空白，本发明实施例提供了一 种CIR在线运用状态实时动态监测系统，该系统能动态掌握CIR设备运用时CIR设备的状 态、GSM-R网络环境、工作状态和故障情况等，并定期进行分类统计，为CIR设备的安全可靠 工作提供了有力支持，有利于保障铁路运输生产秩序，具备良好的社会效益和经济效益。
[0020] CIR设备运用状态实时监测系统车载监测设备通过高阻跨接监测接口实时采集 CIR设备在各种通信接口上交互的信息，在不影响CIR设备正常工作的前提下对CIR的运用 状态进行实时监测和分析，然后通过GSM-R/GPRS通道上传至地面监测控制器，提供用户按 时间段、车次号、机车号、IP地址等条件对CIR的工作状态、故障情况进行统计功能，直观、 充分的提供给相关维护人员，便于维护人员掌握CIR易发生何种故障，以采取主动有效的 应对措施，消除故障隐患，避免相同种类的故障重复发生。
[0021] 实施例一
[0022] 图1为本发明实施例一提供的一种CIR设备运用状态实时监测系统的示意图。如 图1所示，该系统主要包括：
[0023] 车载监测设备，用于实时监测机车综合无线通信设备CIR各个通信接口的数据， 对获得的数据进行分类，将预设的关键信息进行实时传输；
[0024] 数据传输单元，用于基于铁路专用通信网络GSM-R或者通用分组无线服务技术 GPRS将所述车载监测设备的数据向外传输；
[0025] 地面监控设备，用于对接收到的所述预设的关键信息进行分析处理，获得并存储 CIR设备的工作状态和故障情况，当CIR设备运行过程中出现的异常现象向地面维护人员 发出故障预警提示。
[0026] 进一步，所述地面监控设备包括：
[0027] MGRIS服务器、数据分析服务器、数据存储服务器、信息显示终端、网络路由设备与 网络安全设备；
[0028] 其中，所述MGRIS服务器为GSM-R网络与GPRS网络业务接入平台，用于接收所述 数据传输单元传输的数据；
[0029] 所述数据分析服务器，用于对所述数据传输单元传输的数据进行综合分析处理， 获得CIR设备的工作状态和故障情况；
[0030] 所述数据存储服务器，用于对所述数据分析服务器的分析结果进行存储；
[0031] 所述信息显示终端，用于显示CIR设备的工作状态和故障情况；
[0032] 所述网络路由设备，用于实现设备之间的数据交换与路由；
[0033] 所述网络安全设备，用于在所述MGRIS服务器接收到所述数据传输单元传输的数 据后进行网络安全隔离，仅允许指定通信协议、指定互联网协议IP地址、指定端口、指定数 据格式的安全数据交互。
[0034] 进一步，该系统还包括：监控器，设置于铁道部、铁路局、维修基地和/或通信段， 用于向所述地面监测涩北发出查询请求，来对各个CIR设备的各种工作状态和故障情况进 行查询。
[0035] 进一步，所述车载监测设备，还用于将所述预设的关键信息之外的其他信息定时 向外传输。
[0036] 进一步，所述预设的关键信息包括：调度命令信息、进路预告信息、告警信息。
[0037] 本发明实施例基于车载监测设备实时监测CIR设备通信接口的数据，可及时发现 CIR设备所存在的安全隐患；采用基于铁路GPRS、铁路专用通信网络的车地一体化通信网 实现高可靠的数据通信透明平台，最终实现列车运行过程中将CIR运用状态动态监测数据 实时、安全、可靠地传输到地面监控设备；另外，还实现了 CIR故障在线分析以及故障预警 功能，可以将CIR相关故障实时发送给地面监测设备，有效的缩短了 CIR故障排查及处理周 期。
[0038] 实施例二
[0039] 为了便于理解本发明，下面结合附图2-6对本发明做进一步说明。
[0040] 如图2所示，为本发明实施例一种CIR设备运用状态实时监测系统的组成示意图； 其主要包括：车载监测设备、GSM-R/GPRS数据传输通道、地面监测设备以及监控器。
[0041] 其中，车载监测设备与CIR设备连接方式如图3所示。
[0042] 1)原来连接到CIR设备的电源入接口的电缆先通过一个电源和TDCS (覆盖全路的 调度指挥管理系统）集线盒（如图4所示），该集线盒分出两个电源接口，一个连接到CIR 设备的电源入接口，一个接到所述车载监测设备的电源入接口。
[0043] 2)原来连接到CIR设备的TDCS的电缆先通过一个电源和TDCS集线盒（如图4所 示），该集线盒分出两个TDCS接口，一个连接到CIR设备的TDCS接口，一个接到所述车载监 测设备的TDCS接口。
[0044] 3)原来连接到CIR设备的MMI(操作显示终端）接口的电缆先通过一个集线盒（如 图5所示），集线盒分出两个MMI接口，一个连接到CIR设备的MMI接口，一个接到车载监测 设备的丽I接口。
[0045] 4) CIR设备的GPS (全球定位系统）公共输出接口直接接到车载监测设备的GPS接 □。
[0046] 5)车载监测设备的GPRS天线与CIR设备的话音单元的天线通过合路器共用现有 的车顶CIR设备的话音单元的天线。
[0047] 如图6所示，地面监测设备主要包括：MGRIS服务器、数据分析服务器、数据存储服 务器、信息显示终端、web服务器、网络路由设备与网络安全设备。
[0048] 其中，所述MGRIS服务器为GSM-R网络与GPRS网络业务接入平台，用于接收所述 数据传输单元传输的数据。
[0049] 所述数据分析服务器，用于对所述数据传输单元传输的数据进行综合分析处理， 获得CIR设备的工作状态和故障情况。
[0050] 所述数据存储服务器，用于对所述数据分析服务器的分析结果进行存储，供监控 器查询、统计。
[0051] 所述信息显示终端，用于显示CIR设备的工作状态和故障情况，还提供查询与统 计的功能。
[0052] 所述web服务器，用于利用管理终端并基于网络查询、浏览CIR设备的工作状态和 故障情况。
[0053] 所述网络路由设备，包括交换机与路由器，用于实现设备之间的数据交换与路由。
[0054] 所述网络安全设备，包括防火墙或网闸等设备，用于在所述MGRIS服务器接收到 所述数据传输单元传输的数据后进行网络安全隔离，仅允许指定通信协议（例如UDP协 议）、指定互联网协议IP地址、指定端口、指定数据格式的安全数据交互。
[0055] 本发明实施例中，该监测系统的工作流程主要包括如下四个步骤：
[0056] 1)车载监测设备实时监测CIR各个通信接口的数据，并对数据进行解析、处理和 存储。
[0057] 2)该车载监测设备对采集到的数据进行分类，对关键信息（如调度命令信息、进 路预告信息、告警信息等）进行实时传输，对其他信息进行合并后定时（如l〇s)传输。
[0058] 3)该车载监测设备通过GSM-R/GPRS数据传输通道上传数据至地面监测设备，地 面监测设备接收到该数据后进行分析处理，获得并存储CIR的各种工作状态和故障情况， 当CIR运行过程中出现的各种异常现象则向地面维护人员发出故障预警提示。
[0059] 4)地面维护人员还可以通过监控器向地面监测设备进行查询，查询CIR的各种工 作状态和故障情况。
[0060] 本发明实施例基于车载监测设备实时监测CIR设备通信接口的数据，可及时发现 CIR设备所存在的安全隐患；采用基于铁路GPRS、铁路专用通信网络的车地一体化通信网 实现高可靠的数据通信透明平台，最终实现列车运行过程中将CIR运用状态动态监测数据 实时、安全、可靠地传输到地面监控设备；另外，还实现了 CIR故障在线分析以及故障预警 功能，可以将CIR相关故障实时发送给地面监测设备，有效的缩短了 CIR故障排查及处理周 期。
[0061] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能 模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模 块完成，即将系统的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功 能。
[0062] 以上所述，仅为本发明较佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范 围为准。
【权利要求】
1. 一种CIR设备运用状态实时监测系统，其特征在于，该系统包括： 车载监测设备，用于实时监测机车综合无线通信设备CIR各个通信接口的数据，对获 得的数据进行分类，将预设的关键信息进行实时传输； 数据传输单元，用于基于铁路专用通信网络GSM-R/通用分组无线服务技术GPRS将所 述车载监测设备的数据向外传输； 地面监控设备，用于对接收到的所述预设的关键信息进行分析处理，获得并存储CIR 设备的工作状态和故障情况，当CIR设备运行过程中出现的异常现象向地面维护人员发出 故障预警提示。
2. 根据权利要求1所述监测系统，其特征在于，所述地面监控设备包括： MGRIS服务器、数据分析服务器、数据存储服务器、信息显示终端、网络路由设备与网络 安全设备； 其中，所述MGRIS服务器为GSM-R网络与GPRS网络业务接入平台，用于接收所述数据 传输单元传输的数据； 所述数据分析服务器，用于对所述数据传输单元传输的数据进行综合分析处理，获得 CIR设备的工作状态和故障情况； 所述数据存储服务器，用于对所述数据分析服务器的分析结果进行存储； 所述信息显示终端，用于显示CIR设备的工作状态和故障情况； 所述网络路由设备，用于实现设备之间的数据交换与路由； 所述网络安全设备，用于在所述MGRIS服务器接收到所述数据传输单元传输的数据后 进行网络安全隔离，仅允许指定通信协议、指定互联网协议IP地址、指定端口、指定数据格 式的安全数据交互。
3. 根据权利要求1或2所述监测系统，其特征在于，该系统还包括： 监控器，设置于铁道部、铁路局、维修基地和/或通信段，用于向所述地面监测涩北发 出查询请求，来对各个CIR设备的各种工作状态和故障情况进行查询。
4. 根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述车载监测设备，还用于将所述预 设的关键信息之外的其他信息定时向外传输。
5. 根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述预设的关键信息包括：调度命令 信息、进路预告信息、告警信息。
【文档编号】H04L12/26GK104125114SQ201410378497
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】高尚勇, 蒋志勇, 欧阳智辉, 王开锋, 王祖元, 蒋韵, 张弘毅, 梁轶群 申请人:中国铁道科学研究院, 中国铁道科学研究院通信信号研究所, 北京市华铁信息技术开发总公司, 北京锐驰国铁智能运输系统工程技术有限公司