一种机车车载无线通信单元的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及机车车载无线通信领域，尤其涉及一种可应用于多种机车无线通信的车载无线通信单元。
【背景技术】
[0002]无线通信作为时下信息通信领域中比较热门和成熟、发展最快和应用最广的高科技技术，已成为人们生活中必不可少的一部分。同时，伴随着轨道交通行业的迅速发展，机车车载设备的更新换代也愈加频繁，对机车运行安全的要求也越来越高，这直接推动了对机车实时数据、消息和日志信息的迫切需求。
[0003]但是就目前应用于机车车载设备的无线通信设备而言，尚存在功能单一，无法实现依据不同机车数据分类别或分模式实现机车实时数据、消息和日志信息无线稳定传输等缺陷。
【发明内容】
[0004]鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种机车车载无线通信单元，该单元基于两组不同功能的无线通信模块，有效解决现有无线通信设备无法实现依据不同机车数据分类别或分模式实现机车实时数据、消息和日志信息无线稳定传输的缺陷。
[0005]为了实现上述目的，本发明的技术方案:
[0006]—种机车车载无线通信单元，其特征在于:
[0007]包括
[0008]用以实现机车实时数据无线传输的多模式无线通信模块，所述多模式无线通信模块至少设置LTE无线通信模式、3G无线通信模式、2G无线通信模式，并按照主控芯片选定的无线通信模式跳转至对应的无线通信模式，以实现机车实时数据的无线传输过程;所述机车实时数据为低于一定比特流值To的数据，其至少包括机车状态信息、机车安全信息、机车监测信息、机车操作信息；
[0009]用以自动连接铁路段内部的局域网，构建对应的局域网数据通信通道以完成机车非实时数据的局域网内部传输的局域网数据通信模块;所述局域网数据通信模块在局域网数据通信通道构建成功的同时构建基于所述局域网的无线局域网，为用户提供无线接入热点，以实现接入所述无线局域网内的各个客户端间的通信数据传输;所述机车非实时数据为不低于一定比特流值To的数据，其至少包括机车故障记录文件信息、机车事件信息、机车日志信息、机车全寿命维护信息；
[0010]以及用以控制所述多模式无线通信模块、局域网数据通信模块完成初始化及各自对应的数据传输过程的主控芯片。
[0011]进一步的，所述主控芯片能够根据当前所处环境的各个无线基站的信号模式和强度状态，选定与所述多模式无线通信模块内部预设的无线通信模式相匹配的且信号强度最好的无线基站进行通信连接;且在通信连接成功后，按照预设的无线通信模式自动选择策略或者手动配置无线通信模式方式控制所述多模式无线通信模块跳转至对应的无线通信模式，以实现机车实时数据的无线传输过程。
[0012]进一步的，所述无线通信模式自动选择策略是指选择当前选定的无线基站与所述多模式无线通信模块相匹配的网络模式最高的无线通信模式进行跳转，同时实时检测当前信号状态，若当前选择的无线通信模式无法实现通信，则选择次一级网络模式的无线通信模式进行跳转；即按照向下模式跳转，其包括LTE模式向3G模式跳转、3G模式向2G模式跳转、LTE模式向2G模式跳转。
[0013]进一步的，所述手动配置无线通信模式方式是指所述主控芯片识别用户发送的手动配置信号对应的无线通信模式，以控制所述多模式无线通信模块跳转至对应的无线通信模式。
[0014]进一步的，所述局域网数据通信模块包括WLAN信号自动检索连接子模块以及无线局域网路由子模块;所述WLAN信号自动检索连接子模块用以自动连接当前所处铁路段内部的局域网，构建对应的局域网数据通信通道以完成机车非实时数据的局域网内部传输过程;所述无线局域网路由子模块在局域网数据通信通道构建成功的同时构建基于所述局域网的无线局域网，为用户提供无线接入热点，以实现接入所述无线局域网内的各个客户端间的通信数据传输。
[0015]进一步的，所述多模式无线通信模块分别为各个无线通信模式提供互为冗余的双路数据传输通道，以保证在任一无线通信模式下，机车实时数据均能够有效进行无线传输。
[0016]与现有技术相比，本发明的有益效果:
[0017]本发明通过设置两种类型的无线通信模块以保证不同机车数据高效有序传输，其通过多模式无线通信模块提高实时性要求高的小比特流机车数据传输效率;通过局域网数据通信模块完成较大的比特流机车非实时数据的有序传输，以保证各类机车数据的无线稳定传输；同时通过局域网数据通信模块构建的本地无线局域网，为用户提供无线接入热点，以便于用户实时了解机车数据并动态调整相应的机车配置参数。
【附图说明】
[0018]图1为本发明所述机车车载无线通信单元对应的电路原理图；
[0019]图2为本发明所述主控芯片对多模式无线通信模块的数据传输控制过程实例流程图；
[0020]图3为本发明所述主控芯片对WLAN信号自动检索连接子模块的数据传输控制过程实例流程图；
[0021]图4为本发明所述主控芯片对无线局域网路由子模块的数据传输控制过程实例流程图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
[0023]本发明的设计原理:依据不同机车数据分类，设计了两种类型的无线通信模块以实现机车车载数据的稳定传输过程，一类数据是针对实时性要求高的小比特流的机车实时数据，这类数据需要经过付费的无线基站向控制中心实时传输数据;另一类数据则是针对实时性要求不高的包含较大比特流的机车非实时数据，这类数据通过可以通过连接局域网即可完成数据传输，无需通过付费的无线基站进行实时传输。
[0024]基于上述原理，如图1所示，本发明设计了一种机车车载无线通信单元，其能够应用于机车网络通信总线为World FIP、MVB、HDLC、CAN的对应机车，该单元包括多模式无线通信模块、局域网数据通信模块以及用以控制所述多模式无线通信模块、局域网数据通信模块完成初始化及各自对应的数据传输过程的主控芯片。
[0025](I)多模式无线通信模块
[0026]所述多模式无线通信模块预设多种无线通信模式，其包括LTE无线通信模式、3G无线通信模式、2G无线通信模式，该多模式无线通信模块按照主控芯片选定的无线通信模式跳转至对应的无线通信模式完成机车实时数据的无线传输过程;所述机车实时数据为低于一定比特流值To的数据，其至少包括机车状态信息、机车安全信息、机车监测信息、机车操作信息；同时所述多模式无线通信模块分别为各个无线通信模式提供互为冗余的双路数据传输通道，以保证在何种无线通信模式下，机车实时数据均能够有效进行无线传输。
[0027](2)局域网数据通信模块，所述局域网数据通信模块包括WLAN信号自动检索连接子模块以及无线局域网路由子模块;所述WLAN信号自动检索连接子模块用以自动连接当前所处铁路段内部的局域网，构建对应的局域网数据通信通道以完成机车非实时数据的局域网内部传输过程，所述机车非实时数据不低于一定比特流值To的数据，其至少包括机车故障记录文件信息、机车事件信息、机车日志信息、机车全寿命维护信息;所述无线局域网路由子模块在局域网数据通信通道构建成功的同时构建基于所述局域网的无线局域网，为用户提供无线接入热点，以实现接入所述无线局域网内的各个客户端间的通信数据传输。
[0028]WLAN信号自动检索连接子模块具有WLAN信号自动检索和连接功能，能够作为WLAN无线局域网络中的一台设备以固定周期自动检索所处环境的WLAN信号并能够主动连接WLAN服务器，当一次输入用户名和密码正常并连接成功后，模块能够记忆该连接状态信息，当再次进入同一 WLAN覆盖范围后，便会自动连接，用于为单元提供局域网数据传输功能，以实现机车消息数据和日志信息等大比特流数据的局域网内传输;优选的，所述WLAN信号自动检索连接子模块可采用Unex的DNXA-Hl芯片作为WLAN功能的处理模块，其能够支持802.114示准&/13/^ WIFI功能。
[0029]所述无线局域网路由子模块能够作为无线信号服务器提供稳定的WIFI信号以便其他设备进行连接，如对无线局域网所有接入点提供DHCP自动IP分配功能，实现无线登陆和动态修改配置参数等;并将所有成功连接的设备划归为同一个局域网，提供局域网内各个设备的通信数据包的转发功能；
[0030](3)用以控制所述多模式无线通信模块、局域网数据通信模块完成初始化及各自对应的数据传输过程的主控芯片，其可采用飞思卡尔MCHMX6Q6AVT10AC作为主处理器，并搭载自剪裁Linux系统实现对多模式无线通信模块、局域网数据通信模块的调度控制。
[0031]进一步的，所述主控芯片能够根据当前所处环境的各个无线基站的信号模式和强度状态，选定与所述多模式无线通信模块内部预设的无线通信模式相匹配的且信号强度最好的无线基站进行通信连接;且在通信连接成功后，按照预设的无线通信模式自动选择