专利名称：高速列车远程数据传输方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信技术，尤其涉及一种高速列车远程数据传输方法、装置及系统。
背景技术：
目前列车网络控制技术实现了各牵引、制动、供电、空调、门等子系统的实时状态监视与控制，并通过司机显示屏显示其工作状态与故障情况。但地面值班调度与技术支持人员不能掌握运行中列车的上述设备的运转情况，在故障发生后，只有司机掌握其故障发生前后的状态与数据，当发生司机难以处理的疑难故障或故障超出了司机的技术能力时， 远程专家的支持非常重要。目前，司机主要是通过电话向远程专家请求帮助。但是，对于很多故障情况，通过电话方式进行的远程指导，对司机来说，既不利于司机准确表达故障原因，也不利于司机清楚的理解处理措施，对远程专家来说，既不利于理解故障原因，又不利于清楚的表达处理措施，不利于故障的快速消除。因此，需要一种新的方法来实现故障的快速消除，提高故障的检修效率。
发明内容
本发明提供一种高速列车远程数据传输方法、装置及系统，用以实现高速列车故障的快速消除，提高故障的检修效率。本发明提供一种高速列车远程数据传输方法，包括从人机界面显示屏HMI设备中获取列车的当前故障数据；从多功能车辆总线MVB网络中获取所述列车的当前运行状态数据；获取所述列车的当前位置信息；将所述当前故障数据、所述当前运行状态数据和所述当前位置信息发送给远程服务器。本发明提供一种高速列车远程数据传输装置，包括故障数据获取模块，用于从人机界面显示屏HMI设备中获取列车的当前故障数据；状态数据获取模块，用于从多功能车辆总线MVB网络中获取所述列车的当前运行状态数据；位置信息获取模块，用于获取所述列车的当前位置信息；发送模块，用于将所述当前故障数据、所述当前运行状态数据和所述当前位置信息发送给远程服务器。本发明提供一种包括本发明提供的任一高速列车远程数据传输装置的高速列车远程数据传输系统，还包括远程服务器；所述远程服务器，用于接收所述高速列车远程数据传输装置发送的所述当前故障数据、所述当前运行状态数据和所述当前位置信息。
本发明的高速列车远程数据传输方法、装置及系统，高速列车远程数据传输装置分别获取列车运行过程中的当前故障数据、列车的当前运行状态数据和列车的当前位置信息，并将获取的列车的当前故障数据、当前运行状态数据和当前位置信息发送给远程服务器，使得位于地面上的远程专家能够实时掌握列车实时运行状态信息和有关故障信息，为及时提供远程专家指导和提前安排检修打下了基础，使得故障能够得到及时的处理，提高了故障的检修效率。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。图1为本发明一实施例提供的高速列车远程数据传输方法的流程图；图2为本发明另一实施例提供的高速列车远程数据传输方法的流程图；图3为本发明一实施例提供的高速列车远程数据传输装置的结构示意图；图4为本发明另一实施例提供的高速列车远程数据传输装置的结构示意图；图5为本发明一实施例提供的高速列车远程数据传输装置的具体实现结构示意图；图6为本发明一实施例提供的高速列车远程数据传输系统的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。图1为本发明一实施例提供的高速列车远程数据传输方法的流程图。如图1所示， 本实施例的方法包括步骤101、从人机界面显示屏(Human Machine Interface ；简称为HMI)设备中获取列车的当前故障数据。在本实施例中，高速列车远程数据传输装置从HMI设备中获取列车的当前故障数据。例如高速列车远程数据传输装置可以通过其中央处理器(Central Processing Unit； 简称为CPU)上的网络接口接入HMI设备，并从中获取列车运行过程中的故障数据。步骤102、从多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus ；简称为MVB)网络中获取列车的当前运行状态数据。在本实施例中，高速列车远程数据传输装置从MVB网络中获取列车的运行状态数据。例如高速列车远程数据传输装置可以通过其MVB板卡接入MVB网络，从中获取列车的运行状态数据。步骤103、获取列车的当前位置信息。在本实施例中，由高速列车远程数据传输装置获取列车的当前位置信息。例如高速列车远程数据传输装置可以通过其上的全球定位系统(GlcAal Positioning System ；简称为GPS)板卡登录GPS系统，通过GPS系统获取列车的当前位置信息。另外，高速列车远程数据传输装置还可以通过其GPS板卡确定出列车的当前速度。步骤104、将列车的当前故障数据、当前运行状态数据和当前位置信息发送给远程服务器。在本实施例中，高速列车远程数据传输装置将获取的列车的当前故障数据、当前运行状态数据和当前位置信息发送给远程服务器。例如高速列车远程数据传输装置可以通过其通用分组无线服务(General Packet Radio Service ；简称为GPRS)模块接入 GPRS网络，通过GPRS网络将故障数据、运行状态数据和当前位置信息发送给远程服务器。 又例如高速列车远程数据传输装置还可以设置有无线局域网络(Wireless Local Area Networks ；简称为WLAN)模块，并通过该WLAN模块接入WLAN网络，从而通过WLAN网络将列车的当前故障数据、当前运行状态数据和当前位置信息发送给远程服务器。本实施例中的远程服务器主要是指设置于地面上的服务器，例如服务器可以设置于地面值班室中。本实施例的高速列车远程数据传输方法，高速列车远程数据传输装置分别获取列车运行时的当前故障数据、当前运行状态数据和列车的当前位置信息，并将获取的列车的当前故障数据、当前运行状态数据和当前位置信息发送给远程服务器，使得位于地面上的远程专家能够实时掌握列车实时运行状态信息和有关故障信息，实现了对高速列车的远程监控，为及时提供远程专家指导和提前安排检修打下了基础，使得故障能够得到及时的处理，提高了故障的检修效率。图2为本发明另一实施例提供的高速列车远程数据传输方法的流程图。本实施例基于图1所示实施例实现，如图2所示，本实施例的方法在步骤104之后还包括步骤105、远程服务器对列车的当前故障数据、当前运行状态数据和当前位置信息进行分析处理，获取故障列车信息、在线列车信息和列车状态监测结果信息。具体的，本实施例的远程服务器主要由数据接收功能、数据预处理功能、数据存储功能和Web服务功能。其中，数据接收功能可由数据接收服务程序来实现，负责从GPRS或 WLAN网络中接收高速列车远程数据传输装置发送的数据，并以进程间通信的方式，传送给数据预处理服务程序。数据预处理服务程序用于实现数据预处理功能。数据预处理服务程序对接收到的各种数据进行分析处理，得到用户比较关心的数据，例如统计分析出故障列车信息、在线列车信息、和列车状态监测结果信息，同时将接收到的数据和分析出的各种结果写入数据库中。步骤106、远程服务器将故障列车信息、在线列车信息和列车状态监测结果信息提供给用户。在本实施例中，Web服务功能可由Web服务程序实现，以浏览器/服务器的方式， 向用户提供处理后得到的信息。上述远程服务器的各功能是由软件来实现，但并不限于此，凡是能够实现上述功能软件或硬件均在本实施例范围之内。本实施例的高速列车远程数据传输方法，远程服务器在接收到高速列车远程数据传输装置发送的各种数据之后，对其进行分析得到用户关心的结果，一方面有利于地面值班人员与技术人员实时掌握列车网络控制的牵引、制动、供电、空调、门等子系统状态的实时运行状态与故障信息，以便于及时提供故障的远程专家指导与提前安排检修，提高故障处理效率与设备检修效率；另一方面能够使用户查询各列车的运行区间，为列车管理部门掌握列车动态提供了方便。图3为本发明一实施例提供的高速列车远程数据传输装置的结构示意图。如图3 所示，本实施例的装置包括故障数据获取模块31、状态数据获取模块32、位置信息获取模块33和发送模块34。其中，故障数据获取模块31，用于从HMI设备中获取列车的当前故障数据。状态数据获取模块32，用于从MVB网络中获取列车的当前运行状态数据。位置信息获取模块33， 用于获取列车的当前位置信息。发送模块34，分别与故障数据获取模块31、状态数据获取模块32和位置信息获取模块33连接，用于将故障数据获取模块31获取的列车的当前故障数据、状态数据获取模块32获取的列车的当前运行状态数据和位置信息获取模块33获取的列车的当前位置信息发送给远程服务器。本实施例高速列车远程数据传输装置的各功能模块可用于执行图1所示实施例的流程，其具体工作原理在此不再赘述，详见方法实施例的描述。本实施例的高速列车远程数据传输装置，通过其功能模块分别获取列车的当前故障数据、当前运行状态数据和当前位置信息，并将获取的列车的当前故障数据、当前运行状态数据和当前位置信息发送给远程服务器，使得位于地面上的远程专家能够实时掌握列车实时运行状态信息和有关故障信息，实现了对高速列车的远程监控，为及时提供远程专家指导和提前安排检修打下了基础，使得故障能够得到及时的处理，提高了故障的检修效率。图4为本发明另一实施例提供的高速列车远程数据传输装置的结构示意图。本实施例基于图3所示实施例实现，如图4所示，本实施例的装置还包括电源模块35。电源模块35，分别与故障数据获取模块31、状态数据获取模块32、位置信息获取模块33和发送模块34连接，用于向故障数据获取模块31、状态数据获取模块32、位置信息获取模块33和发送模块34提供电源。具体的，电源模块35可以将110伏(V)的直流电变成5V或24V等低压的直流电，然后提供给上述各功能模块。本实施例的高速列车远程数据传输装置通过其电源模块向其他功能模块提供电流，保证了其他功能模块正常工作，为整个高速列车远程数据传输装置正常运行提供了保障和基础。在实际应用过程中，故障数据获取模块31可由高速列车远程数据传输装置的CPU 来实现；该CPU带有网络接口，CPU具体可以通过其网络接口连接HMI设备，并从HMI设备中获取列车的故障数据。状态数据获取模块32可由MVB模块(或称MVB板卡)实现，MVB板卡接入MVB网络，从MVB网络中获取列车的运行状态数据，主要是指获取列车的当前运行状态数据。位置信息获取模块33可由GPS模块(或称GPS芯片)来实现，该GPS芯片可以接入GPS系统，从GPS系统中获取列车的当前运行速度和位置。发送模块34可以包括第一发送单元和第二发送单元，用于分别通过GPRS网络或 WLAN网络将列车的当前故障数据、当前运行状态数据和当前位置信息发送给远程服务器。 具体的，第一发送单元和第二发送单元可分别由GPRS模块和WLAN模块实现。
基于上述，图5所示实施例提供了一种高速列车远程数据传输装置的具体实现结构示意图。如图5所示，本实施例的装置包括CPU板卡51、1^8板卡52、6 5/6 1 板卡53、 WLAN板卡M、24V电源板卡55和5V电源板卡56。其中，CPU板卡51是整个高速列车远程数据传输装置的核心处理单元，该CPU板卡51扩展有MVB网卡52，通过MVB网卡52从列车通信网络上获取当前列车的运行状态信息，同时CPU板卡51还具有集中管理调用GPS/GPRS板卡53、WLAN板卡M的功能。该高速列车远程数据传输装置的GPRS无线传输功能和GPS定位功能一并集成在GPS/GPRS板卡53 上，GPRS功能负责将高速列车远程数据传输装置获取的列车运行过程中的实时信息发送到移动公网，进而传输至远程服务器；GPS功能为整个高速列车远程数据传输装置提供列车的GPS定位、速度等信息。WLAN板卡M用于在列车移动至无线局域网络覆盖的区域后，与无线局域网建立连接，并通过无线局域网可将高速列车运行过程中存储的数据传输至地面服务器。本实施例的高速列车远程数据传输装置，采用列车上的IlOV直流供电，24V电源板卡阳将IlOV直流转换为MV直流，供GPS/GPRS板卡53和WLAN板卡M使用；5V电源板卡56将IlOV直流转换为5V直流，供CPU板卡51和MVB板卡52使用。在此说明，电源板卡并不限于上述两种，具体可以是其他各功能模块的实际需要而定。本实施例的高速列车远程数据传输装置在工作时，通过CPU板卡51的网口和列车的HMI设备进行通讯，从列车的HMI设备上读取列车的当前故障数据；通过MVB板卡52和列车的MVB网络通讯，根据高速列车远程数据传输装置预先定义的配置文件，有针对性的读取列车的当前运行状态数据；通过GPS/GPRS板卡53上的GPS模块，获取列车当前的位置信息。高速列车远程数据传输装置的CPU板卡51还会通过控制程序，对上述各种数据进行进一步处理，继而通过GPS/GPRS板卡53上的GPRS模块，将处理后的数据通过GPRS网络发送到远程服务器。WLAN板卡M则负责为高速列车远程数据传输装置提供WLAN网络功能， 从而能够在必要的时候提供WLAN网络覆盖。经过上述分析可知，本实施例中的CPU板卡51以及MVB板卡52相当于上述实施例中的故障数据获取模块31和状态数据获取模块32 ；GPS/GPRS板卡53相当于位置信息获取模块33和发送模块34中的第一发送单元；WLAN板卡M相当于发送模块34中的第二发送单元；24V电源板卡55和5V电源板卡56相当于电源模块35。其中，本实施例的高速列车远程数据传输装置可以采用42HP的标准3U机箱将上述各板卡封装在一起，从而形成完整的高速列车远程数据传输装置。本实施例的高速列车远程数据传输装置，通过各种板卡来实现，具有结构简单、易于实现、成本低等优点。图6为本发明一实施例提供的高速列车远程数据传输系统的结构示意图。如图6 所示，本实施例的系统包括高速列车远程数据传输装置61和远程服务器62。进一步，本实施例的系统还可以包括列车的HMI设备63和列车的MVB网络64。该系统的工作原理具体为高速列车远程数据传输装置61分别从列车的HMI设备 63和列车的MVB网络64中，获取当前列车的故障数据和列车的运行状态数据。高速列车远程数据传输装置61通过GPS定位系统获取列车的当前位置和速度信息。然后，高速列车远程数据传输装置61将获取的列车的当前故障数据、当前运行状态数据和当前位置和速度等信息发送给远程服务器62。远程服务器62接收高速列车远程数据传输装置61发送的列车的当前故障数据、当前运行状态数据和当前位置信息，并对这些数据进行分析处理。例如远程服务器62将上述数据以及由上述数据分析出的故障列车信息、在线列车信息和列车状态监测结果信息存储到数据库，并以浏览器/服务器方式提供给用户等。其中，高速列车远程数据传输装置61、列车的HMI设备63和列车的MVB网络64可构成车载子系统；而远程服务器62可构成地面子系统。本实施例的高速列车远程数据传输系统，高速列车远程数据传输装置分别获取列车运行过程中的故障数据、列车子系统的运行状态数据和列车的当前位置信息，并将获取的故障数据、运行状态数据和当前位置信息发送给远程服务器，使得位于地面上的远程专家能够实时掌握列车实时运行状态信息和有关故障信息，为及时提供远程专家指导和提前安排检修打下了基础，使得故障能够得到及时的处理，提高了故障的检修效率。本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括R0M、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种高速列车远程数据传输方法，其特征在于，包括从人机界面显示屏HMI设备中获取列车的当前故障数据；从多功能车辆总线MVB网络中获取所述列车的当前运行状态数据；获取所述列车的当前位置信息；将所述当前故障数据、所述当前运行状态数据和所述当前位置信息发送给远程服务器。
2.根据权利要求1所述的高速列车远程数据传输方法，其特征在于，所述获取列车的当前位置信息包括通过全球定位系统GPS获取所述列车的当前位置信息。
3.根据权利要求1或2所述的高速列车远程数据传输方法，其特征在于，所述将所述当前故障数据、所述当前运行状态数据和所述当前位置信息发送给远程服务器包括通过通用分组无线服务GPRS网络将所述当前故障数据、所述当前运行状态数据和所述当前位置信息发送给所述远程服务器；或者通过无线局域网络WLAN将所述当前故障数据、所述当前运行状态数据和所述当前位置信息发送给所述远程服务器。
4.根据权利要求1或2所述的高速列车远程数据传输方法，其特征在于，还包括所述远程服务器对所述当前故障数据、所述当前运行状态数据和所述当前位置信息进行分析处理，获取故障列车信息、在线列车信息和列车状态监测结果信息；所述远程服务器将所述故障列车信息、在线列车信息和列车状态监测结果信息提供给用户。
5.一种高速列车远程数据传输装置，其特征在于，包括故障数据获取模块，用于从人机界面显示屏HMI设备中获取列车的当前故障数据；状态数据获取模块，用于从多功能车辆总线MVB网络中获取所述列车的当前运行状态数据；位置信息获取模块，用于获取所述列车的当前位置信息；发送模块，用于将所述当前故障数据、所述当前运行状态数据和所述当前位置信息发送给远程服务器。
6.根据权利要求5所述的高速列车远程数据传输装置，其特征在于，所述故障数据获取模块为中央处理器模块。
7.根据权利要求5或6所述的高速列车远程数据传输装置，其特征在于，所述状态数据获取模块为MVB模块。
8.根据权利要求5或6所述的高速列车远程数据传输装置，其特征在于，所述位置信息获取模块为全球定位系统GPS模块。
9.根据权利要求5或6所述的高速列车远程数据传输装置，其特征在于，所述发送模块包括第一发送单元，用于通过通用分组无线服务GPRS网络将所述当前故障数据、所述当前运行状态数据和所述当前位置信息发送给所述远程服务器；知第二发送单元，用于通过无线局域网络WLAN网络将所述当前故障数据、所述当前运行状态数据和所述当前位置信息发送给所述远程服务器。
10.根据权利要求5或6所述的高速列车远程数据传输装置，其特征在于，还包括 电源模块，用于向所述故障数据获取模块、所述状态数据获取模块、所述位置信息获取模块和所述发送模块提供电源。
11.一种包括权利要求5-10任一项所述的高速列车远程数据传输装置的高速列车远程数据传输系统，其特征在于，还包括远程服务器；所述远程服务器，用于接收所述高速列车远程数据传输装置发送的所述当前故障数据、所述当前运行状态数据和所述当前位置信息。
全文摘要
本发明提供一种高速列车远程数据传输方法、装置及系统。方法包括从HMI设备获取列车运行过程中的故障数据；从MVB网络获取列车子系统的运行状态数据；获取所述列车的当前位置信息；将所述故障数据、所述运行状态数据和所述当前位置信息发送给远程服务器。本发明提供一种高速列车远程数据传输装置，包括故障数据获取模块、状态数据获取模块、位置信息获取模块和发送模块，发送模块将其他模块获取的数据发送给远程服务器，实现对高速列车状态的远程监控。本发明提供一种高速列车远程数据传输系统，包括高速列车远程数据传输装置和远程服务器。采用本发明技术方案，可以实现高速列车状态的远程监控，故障的快速消除，提高故障的检修效率。
文档编号B61C17/00GK102390383SQ20111026124
公开日2012年3月28日 申请日期2011年9月5日 优先权日2011年9月5日
发明者朱广超, 杨光威, 王隆龙, 申鹏, 赵红卫, 高枫, 黄志平 申请人:中国铁道科学研究院机车车辆研究所, 北京纵横机电技术开发公司, 铁道部运输局