列车无线通信装置的制作方法

本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种列车无线通信装置。

背景技术：

无线通信是轨道交通智能化的关键技术之一，传统的列车无线通信装置，往往功能相对单一，一个列车无线通信装置仅能实现一个功能，并且成本高、体积大、功耗高。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型目的在于提供一种列车无线通信装置，基于嵌入式处理器技术，将主处理器、以太网通信模块、无线局域网模块、卫星定位模块、移动通信模块集中于一个箱体内，达到多功能性且体积小、成本低、功耗低。

具体地，本实用新型实施例提供一种列车无线通信装置，包括：主处理器、以太网通信模块、无线局域网模块、卫星定位模块及移动通信模块，所述主处理器的增强型以太网接口与所述以太网通信模块连接，所述主处理器的高速USB接口与所述移动通信模块连接，所述主处理器的PCIe接口与所述无线局域网模块连接，所述主处理器的串行接口与所述卫星定位模块连接，所述主处理器、以太网通信模块、无线局域网模块、卫星定位模块及移动通信模块均设置在同一箱体内，并且所述以太网通信模块、无线局域网模块、卫星定位模块及移动通信模块围绕且紧邻所述主处理器设置。

具体地，所述列车无线通信装置还包括大容量存储模块，所述大容量存储模块装置于所述箱体内，且所述主处理器的eSDHC接口通过eSDHC总线与所述大容量存储模块连接。

具体地，所述以太网通信模块采用百兆以太网通信或千兆以太网通信，用于将接收的列车实时的监控数据传输至所述主处理器，并存储至所述大容量存储模块。

具体地，所述移动通信模块用于列车远距离通信，以将所述主处理器接收到的列车实时的监控数据远距离传输至地面服务器。

具体地，所述无线局域网模块用于在列车到站后，接入当前站点的无线局域网，并将大容量数据传输至地面服务器。

具体地，所述卫星定位模块用于利用卫星信号提供的实时位置信息及准确时间，以进行列车实时定位、列车时间校准及授时。

具体地，所述移动通信模块与所述卫星定位模块集成在一芯片中。

具体地，所述无线局域网模块、卫星定位模块及移动通信模块还均与列车的无线传输装置电连接。

具体地，所述无线局域网模块的WLAN天线接口连接至所述无线传输装置的WLAN天线，所述卫星定位模块的GPS天线接口连接至所述无线传输装置的GPS天线，所述移动通信模块的移动通信天线接口连接至所述无线传输装置的移动通信天线，所述WLAN天线、GPS天线及移动通信天线均装置在列车的车顶上。

具体地，所述无线局域网模块的WLAN天线接口、卫星定位模块的GPS天线接口及移动通信模块的移动通信天线接口均连接至所述无线传输装置的WLAN/移动通信/GPS三合一天线，所述WLAN/移动通信/GPS三合一天线装置在列车的车顶上。

由此可见，本实施例提供的列车无线通信装置，基于嵌入式处理器技术，将主处理器、以太网通信模块、无线局域网模块、卫星定位模块、移动通信模块集中于一个箱体内，达到多功能性且体积小、成本低、功耗低，同时，移动通信模块、卫星定位模块及无线局域网模块之间进行相互辅助，使得列车无线通信装置达到更佳的通信性能，以提供更高效的数据通信及快速定位，为列车的安全高效运行提供更好的保障。

为让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型一实施例提供的列车无线通信装置的结构框图。

图2为本实用新型一实施例提供的列车无线通信装置的应用场景示意图。

图3为本实用新型一实施例提供的列车无线通信装置与列车的无线传输装置的连接结构示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为实现预期目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的列车无线通信装置及液晶模组的具体实施方式、方法、步骤、结构、特征及功效，详细说明如后。

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式的较佳实施例的详细说明中将可清楚的呈现。通过具体实施方式的说明，当可对本实用新型为达成预期目的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说明之用，并非用来对本实用新型加以限制。

请参考图1，图1为本实用新型一实施例提供的列车无线通信装置10的结构框图。如图1所示，列车无线通信装置10包括主处理器11、以太网通信模块12、无线局域网模块13、卫星定位模块14、移动通信模块15及箱体(图未示出)。

进一步地，在一实施方式中，列车无线通信装置10还包括一大容量存储模块16，可以但不限于将列车实时监控的大容量数据存储于大容量存储模块16中。

具体地，在本实施例中，主处理器11、以太网通信模块12、无线局域网模块13、卫星定位模块14、移动通信模块15及大容量存储模块16均装置于箱体内，并且主处理器11可以但不限于设置在箱体的中部，以太网通信模块12、无线局域网模块13、卫星定位模块14、移动通信模块15及大容量存储模块16均围绕并紧邻主处理器11设置，以压缩列车无线通信装置10的体积。

具体地，在本实施例中，主处理器11的增强型以太网接口与以太网通信模块12连接，主处理器11的高速USB接口与移动通信模块15连接，主处理器11的PCIe接口与无线局域网模块13连接，主处理器11的串行接口与卫星定位模块14连接，主处理器11的eSDHC接口与大容量存储模块16连接。

具体地，主处理器11中的增强型以太网接口通过eTSEC总线连接至以太网通信模块12，主处理器11的增强型以太网接口的通信速率可达百兆。以太网通信模块12可以但不限于采用百兆以太网通信或千兆以太网通信。用于将接收的列车实时的监控数据传输至主处理器11，并存储至大容量存储模块16。具体地，主处理器11可将从地面服务器传来的数据通过以太网方式传输到列车的其他设备中，从而能够实现其他设备的应用程序更新，其中，主处理器11可以但不限于采用ARM架构嵌入式处理器。

具体地，主处理器11中的高速USB接口通过USB总线连接至移动通信模块15。其中，移动通信模块15可以但不限于支持2G/3G/4G通信，并且可以但不限于支持中国三大运营商的所有频段，移动通信模块15的通信速率可达100Mbps，以实现实时的列车状态远程监控。具体地，在本实施例中，移动通信模块15用于列车远距离通信，以将主处理器11通过以太网接收到的列车实时的监控数据远距离传输至地面服务器。

具体地，主处理器11中的PCIe接口通过PCIe总线连接至无线局域网(Wireless Local Area Networks，WLAN)模块13，其中，PCIe接口的通信速率达1.25Gbps，无线局域网模块13可以但不限于为支持802.11b/g/n标准的模块，最大传输速率可达300Mbps，例如，在其他实施例中，无线局域网模块13还可以为支持支持802.11b/g标准的模块。无线局域网模块13用于在列车到站后，接入当前站点的无线局域网，并将大容量数据传输至地面服务器。具体地，在本实施例中，无线局域网模块13还可作为无线网关，以方便列车上的其他设备可通过列车无线通信装置10与地面设备进行通信及数据交换。

具体地，主处理器11中的串行接口通过UART总线连接至卫星定位模块14。其中，卫星定位模块14可以但不限于支持北斗、GPS(Global Positioning System)、Galileo、GLONASS等四大导航系统，卫星定位模块14可以同时进行三种卫星导航系统的联合定位，使得定位精度可达2.5m以下，实时定位刷新率可达20Hz，但并不限于此。卫星定位模块14用于利用卫星信号提供的实时位置信息及准确时间，以进行列车实时定位、列车时间校准及授时。具体地，在本实施例中，卫星定位模块14具有辅助全球导航系统(A-GNSS)及差分全球定位系统(D-GPS)的功能，以利用移动通信网络辅助定位，使得定位时间更快，定位精度更准，并且卫星定位模块14利用卫星信号提供的准确时间为列车的其他设备提供了时间校准及授时功能，授时精度可达50ns以内。

具体地，在一实施方式中，可以但不限于将移动通信模块15与卫星定位模块14集成在一芯片中。

请参考图2，图2为本实用新型一实施例提供的列车无线通信装置10的应用场景示意图。如图2所示，列车无线通信装置10可以但不限于采用基于嵌入式技术及对外接口丰富的处理器，以保证列车无线通信装置10的多功能性。具体地，在本实施例中，主处理器11可以但不限于具有1GHz的数据处理速度，以实现实时的大容量数据处理。具体地，在本实施例中，列车无线通信装置10通过移动通信模块15中的LTE技术实现列车远距离通信，从而能够对列车进行远距离监控，并且能够实现列车远距离数据回传以对列车进行故障诊断，提高列车的行驶安全性，同时通过移动通信模块15还能够实现列车远距离程序更新，以使列车能够实时进行程序更新，无需到站后才进行程序更新，节省时间。

具体地，在本实施例中，通过列车无线通信装置10中的卫星定位模块14实现列车卫星导航定位，并且移动通信模块15还能够基于卫星定位模块14中的A-GNSS及D-GPS功能辅助列车卫星导航定位，具体地，可以但不限于利用移动通信网络辅助定位，以加快定位时间，并提高定位精度，从而能够实现列车实时定位及列车高精度授时，以用来校准列车及列车的各设备的时间。

具体地，在本实施例中，通过列车无线通信装置10中无线局域网模块13实现列车无线局域网通信，使得列车到站后能够与站点的WLAN或WIFI进行连接，实现列车到库大容量数据下载，节省列车移动通信的流量。同时，无线局域网模块13能够作为无线网关，使得列车上的各设备可通过列车无线通信装置10与地面设备进行通信及数据交流。

请一并参考图3，图3为本实用新型一实施例提供的列车无线通信装置10与列车的无线传输装置20的连接结构示意图。如图1与图3所示，无线局域网模块13、卫星定位模块14及移动通信模块15还均与列车的无线传输装置20电连接。具体地，在本实施例中，列车无线通信装置10中的无线局域网模块13的WLAN天线接口、卫星定位模块14的GPS天线接口及移动通信模块15的移动通信天线接口分别与相对应的天线进行连接，以与地面服务器等设备进行数据交互，具体地，在本实施例中，卫星定位模块14以GPS为例进行说明，但并不限于此。

具体地，在一实施方式中，无线局域网模块13的WLAN天线接口连接至无线传输装置20的WLAN天线，卫星定位模块14的GPS天线接口连接至无线传输装置20的GPS天线，移动通信模块15的移动通信天线接口连接至无线传输装置20的移动通信天线，WLAN天线、GPS天线及移动通信天线均装置在列车的车顶24上，但并不先于此。

具体地，在一实施方式中，无线局域网模块13的WLAN天线接口、卫星定位模块14的GPS天线接口及移动通信模块15的移动通信天线接口均连接至无线传输装置20的WLAN/移动通信/GPS三合一天线26，WLAN/移动通信/GPS三合一天线26装置在列车的车顶24上。具体地，无线传输装置20还包括合路器22，无线局域网模块13的WLAN天线接口、卫星定位模块14的GPS天线接口及移动通信模块15的移动通信天线接口均连接至合路器22后合成一根WLAN/移动通信/GPS三合一天线26，但并不限于此。

由此可见，本实施例提供的列车无线通信装置10，基于嵌入式处理器技术，将主处理器11、以太网通信模块12、无线局域网模块13、卫星定位模块14、移动通信模块15集中于一个箱体内，达到多功能性且体积小、成本低、功耗低，同时，移动通信模块15、卫星定位模块14及无线局域网模块13之间进行相互辅助，使得列车无线通信装置10达到更佳的通信性能，以提供更高效的数据通信及快速定位，为列车的安全高效运行提供更好的保障。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离实用新型技术方案内容，依据实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。