一种取得列车车辆动态数据的方法与流程

本发明涉及数据传输领域，更具体地说，涉及一种取得列车车辆动态数据的方法。

背景技术：

目前铁路上运行的货车、机车以及动车车辆的车底安装了电子标签，电子标签内存储了机车或货车号码、标识、属性等信息。在铁路各区段站、编组站、大型货运站以及各路局分界站安装了车号识别设备，当标签经过车号识别设备天线上方时，车号识别设备可准确识别和读取标签中存储的内容。从而实现对运行的列车及车辆的信息的准确识别，为铁路管理信息系统等提供列车、车辆实施追踪管理所需的准确的、实时的基础信息。

铁路车辆红外线轴温探测系统利用非接触式红外辐射测温技术，在铁路沿线探测运行中车辆轴承温度，智能预报车辆轴承故障，防止铁路车辆热切轴事故发生。在现有技术中，红外线轴温探测系统所需车号由车号识别设备提供。探测系统结合车号信息和温度信息上传至铁路管理信息系统。目前有部分新型车辆有供电，同时车轴外增加金属保护壳，使得原红外轴温探测系统无法准确探测车轴轴温。车轴轴温随着车辆载重、车速、车辆运行状态发生变化，车轴温度可通过在车轴上安装温度传感器测量，但测量的温度动态数据目前暂无有效的传输到地面红外探测主机的方法。当然也可以在列车车辆上设置一套独立的电子标签系统来传输列车车辆的动态信息，但是，这样的设置较为复杂，成本较高，同时可能影响目前已有的车号系统正常工作。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述难于取得列车车辆动态数据、成本较高的缺陷，提供一种容易取得列车车辆动态数据、成本较低的一种取得列车车辆动态数据的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种取得列车车辆动态数据的方法，包括如下步骤：

采集列车车辆的动态数据，并发送到车号信息系统中的车载电子标签；

在列车经过设置在在地面的车号信息系统的车号识别设备时，所述电子标签被所述车号识别设备激活，交替发送车号信息数据帧和携带有所述车载电子标签接收到的动态信息内容的动态信息数据帧到所述车号识别设备；

其中，所述车号信息数据帧和所述动态信息数据帧均包括帧头；所述车号信息数据帧和所述动态信息数据帧的帧头内容不同。

更进一步地，所述列车车辆动态数据由传感器取得，并传输到该车辆的车载信息处理单元，所述车载信息处理单元将当前列车车辆动态数据形成报文发送到所述车载电子标签。

更进一步地，所述车载电子标签在接收到包含车辆动态数据的报文后，取出其中的车辆动态数据，并存储在指定的存储区域。

更进一步地，所述车载电子标签在被激活后，取得设定存储区域中存储的至少一组车辆动态数据，形成至少一个车辆动态数据帧，并在设定的时间发送。

更进一步地，所述车号信息数据帧和所述车辆动态数据帧的数据速率相同，一个设定的发送周期内，依次发送一个车号信息数据帧和一个车辆动态数据帧。

更进一步地，所述车号信息数据帧和所述车辆动态数据帧的数据速率为40kbps。

更进一步地，所述车号信息数据帧和所述车辆动态数据帧的数据速率不相同，一个设定的发送周期内，依次发送一个车号信息数据帧和多个车辆动态数据帧。

更进一步地，所述多个车辆动态数据帧中分别携带在设定时间段内的不同时间点上取得并存储在所述车载电子标签中不同存储位置的多组列车车辆动态数据。

更进一步地，所述车号信息数据帧的数据速率为40kbps；所述车辆动态数据帧的数据速率为640kbps。

更进一步地，还包括如下步骤：

车号识别设备从电子标签读取到车号信息数据帧中车号数据和动态数据帧中动态数据后，通过铁路既有网络传输至铁路管理信息系统。

实施本发明的一种取得列车车辆动态数据的方法，具有以下有益效果：由于将得到的列车车辆动态数据传输到车号信息系统中的电子标签中，并在该电子标签被激活时，使得该电子标签中的列车车辆动态数据形成数据帧，与该电子标签原本就要发送的车号信息数据帧交替发送到车号信息系统的地面车号识别设备，将在车辆上取得的动态数据发送到地面；同时，由于数据帧的帧头不同，地面系统能够轻易识别车号和动态数据，也不会对原先的车号信息取得带来影响，同时，也节省了成本。因此其列车车辆的动态数据取得较为容易、成本较低。

附图说明

图1是本发明一种取得列车车辆动态数据的方法实施例中取得列车车辆动态数据的方法流程图；

图2是所述实施例中列车车辆上取得动态数据的装置结构示意图；

图3是所述实施例中一种情况下被发送的数据帧的位置示意图；

图4是所述实施例中另一种情况下被发送的数据帧的位置示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明实施例作进一步说明。

如图1所示，在本发明的一种取得列车车辆动态数据的方法实施例中，该方法包括如下步骤：

步骤S11采集当前动态数据，发送到该车辆的信息处理单元：在本步骤中，设置在列车车辆上的传感器采集列车车辆的动态数据，并传输到同样设置在该列车车辆上的信息处理单元。具体来讲，在本实施例中，列车车辆动态数据，例如该车辆各车轴的车轴温度及报警状态，这些车轴温度是通过安装在该车辆的每个车轴上或靠近每个车轴位置上的温度传感器取得的并经轴温报警器处理后输出。在本实施例中，这些产生的报警信号也是列车车辆动态数据的一部分。同时，在本发明中，列车车辆动态数据并不仅仅局限于上述的列车车轴温度数据和轴温报警数据，还可以为其它数据，例如，车辆上压力监测数据等等。在本实施例中，仅仅是处于便于说明的原因，以列车车辆的轴温数据及其报警数据为例进行描述。

步骤S12将采集到的动态数据形成报文发送到车号信息系统的电子标签：在本步骤中，轴温报警器将轴温及报警信息传输到车载信息处理装置（请参见图2），车载信息处理装置再形成报文发送到电子标签。

步骤S13电子标签将接收到的动态信息存储在指定的存储区域：在本步骤中，将得到的动态数据存储起来，在本实施例中，这些动态数据存储的位置是事先指定，存储位置可以在车号信息电子标签的存储器中，也可以在该电子标签外部的存储器中。根据指定存储位置的大小，可以存储一组最新的动态数据，也可以存储多组动态数据。

步骤S14电子标签被激活后，取得上述动态数据，按照设定数据速率形成动态信息数据帧：在本步骤中，当列车车辆经过设置有车号信息系统的地面车号识别设备的路段时，车号信息电子标签被激活，上述存储的动态数据（轴温和轴温报警信号）被读出并形成动态数据帧。

步骤S15将车号信息数据帧和动态信息数据帧交替发送到地面的车号识别设备：在本步骤中，电子标签交替发送车号信息数据帧和携带有所述车载电子标签接收到的动态信息内容的动态信息数据帧到所述车号识别设备；其中，所述车号信息数据帧和所述动态信息数据帧均包括帧头；所述车号信息数据帧和所述动态信息数据帧的帧头内容不同。在本实施例中，车号信息数据帧是车号信息系统根据设置在其中的车号信息形成的，与现有的车号信息系统中的车号信息数据帧并没有不同之处。而在形成动态信息数据帧时，根据事先设定的参数，可以形成一个动态信息数据帧或多个动态数据帧，在形成一个动态信息数据帧时，该数据帧中携带的是当前最新的动态数据，而在形成多个动态信息数据帧时，每个动态信息数据帧中携带动态信息并不相同，分别是设定时间段内不同时间点上取得动态信息，在这种情况下，设置的存储区域能够存储多组动态信息。

在本实施例中，车载电子标签在被激活后，取得设定存储区域中存储的至少一组车辆动态数据，形成至少一个车辆动态数据帧，并在设定的时间发送。在现有的车号信息系统，当车载电子标签被激活后，是多次重复发送其车号信息数据帧；而在本市实施例中，当车载电子标签发送数据时，也是重复发送的，不过是以一个车号信息数据帧和一个或多个车辆动态数据帧为一个周期重复发送的。换句话说，在本实施例中，车载电子标签先发送一次车号信息数据帧，然后发送一次动态信息数据帧（一个或多个），然后进入第二个发送周期，发送一次车号信息数据帧，然后发送一次动态信息数据帧（一个或多个），并以此类推。图3和图4给出了这两种情况下时间轴上的数据帧位置示意图。

在本实施例中，一种情况下，请参见图3，车号信息数据帧和所述车辆动态数据帧的数据速率相同，一个设定的发送周期内，依次发送一个车号信息数据帧和一个车辆动态数据帧。此时，车号信息数据帧和所述车辆动态数据帧的数据速率为40kbps。即两种数据帧的发送的数据速率和现有技术中的车号信息系统的数据速率相同。

在另一种情况下，请参见图4，车号信息数据帧和所述车辆动态数据帧的数据速率不相同，一个设定的发送周期内，依次发送一个车号信息数据帧和多个车辆动态数据帧。此时，所述多个车辆动态数据帧中分别携带在设定时间段内的不同时间点上取得并存储在所述车载电子标签中不同存储位置的多组列车车辆动态数据。同时，在这种情况下，所述车号信息数据帧的数据速率为40kbps；所述车辆动态数据帧的数据速率为640kbps。

此外，在本实施例中，还包括将接收到的动态数据信息发送到铁路管理信息系统，在该控制系统中将多个不同地点上取得的动态数据综合在一起，就能够得到整个列车行进过程中的动态数据。具体来讲，就是取得接收到的一个或多个车辆动态数据帧中携带的动态数据，发送到设置在地面的红外动态数据取得设备，并经过该设备将所述动态数据发送到铁路管理信息系统。

总之，在本实施例中，作为一个例子，车载信息处理装置安装于车体电气柜内，并从车体获取48V直流电源工作。车载信息处理装置可通过固定信息输入接口（RS232总线接口）接收固定信息编程器编程写入的车号相关信息，并将车号信息写入电子标签中。

由于在车辆各个轴附近安装轴温探测传感器，而轴温探测传感器输出连接到安装于电气柜中的轴报器（轴温报警器）中。轴报器输出通过RS485总线接口连接到车载信息处理装置。轴报器定时采样轴温探测传感器的输出，并定时输出一个报文给车载信息处理装置，报文中包含车辆各轴的实时温度信息和温度报警信息。车载信息处理装置将实时轴温及报警信息发送给电子标签。电子标签接收到实时温度及报警信息后，刷新电子标签内部数据，当电子标签进入地面设备的读取范围内时，可将对应车号信息及温度报警信息形成动态信息数据帧并传输至地面车号识别设备。

在本实施例中，车载电子标签循环交替发送车号信息和轴温及报警信息，且发送车号信息数据帧编码方式、数据速率、校验方式等和原车号系统标签一致，而轴温数据帧采用不同的帧头格式和不同的校验方式输出，故此传输系统不影响原车号系统工作。

当车载信息处理装置事先被设置到工作模式1时，车载电子标签输出的数据如图3所示。车号信息数据帧和轴温及报警数据帧均按40kbps的速率发送数据，且车载电子标签内部的轴温及报警数据为轴报器实时采集并输出。电子标签经过地面车号设备天线上方时，将车号及当前实时轴温及报警信息发送给地面车号识别设备，地面车号识别设备经车号和温度及报警信息输出给原红外轴温探测主机，从而实现轴温探测并将探测温度数据上传至铁路管理信息系统。

当车载信息处理装置事先被设置到工作模式2时，车载电子标签输出的数据如图4所示。车号信息数据帧按40kbps速率发送数据，而轴温及报警数据帧按640kbps速率发送数据。在工作模式1方式下，地面车号识别设备仅能获取到车辆经过红外探测站时各车轴的温度值，对在探测站之间的温度变化无法获取。而在工作模式2方式下，电子标签输出当前时刻轴温及报警信息，同时输出缓存的历史轴温及报警信息。历史轴温及报警信息的产生，为电子标签在一段时间内（如10分钟）获取的各轴的最高温度信息。每10分钟，电子标签将10分钟内获取到的各轴的最高温度信息形成数据帧，并添加一个递增的帧序号后，替换电子标签缓冲区中时间最久的数据帧。当电子标签经过车号地面识别设备时，可将车号信息以及两个探测站时间各时间段的最高温度信息发送至车号识别设备，并传输至红外探测主机并最终传输至铁路管理信息系统。从而铁路管理信息系统可根据铁路沿线各探测站发送的数据，输出车辆运行全线各轴的温度变化曲线。相对于目前红外轴温探测仅在探测站获取各轴轴温的情况，轴温监测效果有较大提升。

在本实施例中，车载信息处理装置通过车载电源48V上电工作，对外提供电源输出接口，固定信息输入接口，动态数据输入接口以及电子标签接口。车载信息处理装置通过电子标签接口和电子标签相连，车载信息处理装置提供电子标签工作所需电源。

车载信息处理装置可通过固定信息输入接口接收车号等固定信息，同时可通过动态数据接口接收动态数据信息，并将对应的固定信息和动态数据信息发送至电子标签，由电子标签对外输出标签信息，标签数据采用FM0编码方式，且按128比特长度作为帧单位长度输出。

标签输出的数据为车号信息和动态数据信息轮流交替循环输出，且动态数据的数据速率可配置，从而地面设备可正确接收到车号信息和动态数据信息。

电子标签可通过车载信息处理装置的模式设置开关选择不同的工作模式。当选择为工作模式1时，电子标签输出的动态数据的数据速率和车号发送数据速率一致，均为40kbps，此时车号信息数据帧和动态数据帧循环交替发送，发送时间均为3.2ms。当选择为工作模式2时，电子标签输出的动态数据的数据速率提高，且连续发送的动态数据帧数量增加，此时车号信息数据帧和动态数据帧交替发送，在各动态数据帧中包含当前帧序号标志。

在现有技术中，一个例子是车号信息电子标签采用FM0编码方式，报文头固定为0x51B1，对应数据校验采用CRC16实现，对应的生成多项式为0x1021；动态数据帧格式和原车号标签数据帧格式类似，同样采用FM0编码方式，但报文头采用固定值和原车号标签采用值不同，同时可修改对应数据校验的CRC16生成多项式。

所以，在本实施例中，在既有铁路车号系统运行过程中，电子标签增加动态数据，由于报文头以及校验方式和原车号不一致，不会干扰原车号系统的工作。当根据动态数据格式升级地面设置，可正常接收电子标签的车号数据和动态数据，并可将车号数据和动态数据通过原车号系统传送至铁路管理信息系统，实现一种新的、具有较低成本的动态数据传输方式。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。