本发明涉及监控系统技术领域，具体而言，涉及一种用于列车测距的地面网络监控系统。
背景技术：
目前，在列车进行测距以及定位作业时，需要通过监控系统对测距作业进行监控，通过监控系统测距所需的数据进行及时维护，并且对列车能够动态监控和远程管理，以提高测距即定位作业结果的准确性。
技术实现要素：
鉴于此，本发明提出了一种用于列车测距的地面网络监控系统，旨在解决提高列车测距监控系统的工作效率，进而提高列车运营效率的问题。
一个方面，本发明提出了一种用于列车测距的地面网络监控系统，包括：地面固定端、列车移动端、地面服务器、监控中心和微机联锁系统，其中，所述地面固定端和列车移动端，都设置有主机和uwb测距与通信模块，所述地面固定端与所述列车移动端连接，以使得两者之间进行通信，并对列车进行测距；所述列车移动端，用于发送测距请求并显示测距数据，以及输出测距结果；所述地面固定端，用于接收所述测距请求和测距结果，并将所述测距结果输出至所述地面服务器；所述微机联锁系统，用于监测并输出轨道线路状态和道岔开闭状态信息；所述地面服务器分别与所述地面固定端和微机联锁系统连接，所述地面服务器用于接收所述测距结果、轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息，并输出处理后的测距结果、轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息；所述监控中心与所述地面服务器连接，所述监控中心用于根据接收的所述处理后的测距结果、轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息，远程监测所述列车移动端、地面固定端和地面服务器的运行状态，以及监测轨道线路状态和道岔开闭状态。
进一步地，所述监控中心包括控制单元，所述控制单元用于根据监测结果输出控制管理命令，以对所述列车、地面固定端、地面服务器、微机联锁系统、道岔和轨道线路进行控制和管理。
进一步地，所述列车移动端与所述微机联锁系统连接，所述列车移动端用于接收所述轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息，并将所述轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息输出至所述地面服务器。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过设置地面固定端、列车移动端和微机联锁系统进行采集数据，地面服务器进行数据处理和分发，监控中心进行同一监测，以及对各设备进行管理和控制，极大地提高了监测系统的运行效率。同时，通过在地面固定端、列车移动端上设置uwb测距与通信模块，以进行列车的精确定位，进一步地提高了监控中心采集的数据的准确性，从而大幅度提升了监测系统的安全性能，保障了列车运行时的安全。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为本发明实施例提供的用于列车测距的地面网络监控系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
参阅图1所示，其为本发明实施例提供的用于列车测距的地面网络监控系统的结构示意图。本发明实施例提出了一种用于列车测距的地面网络监控系统，包括：地面固定端、列车移动端、地面服务器、监控中心和微机联锁系统，其中，所述地面固定端和列车移动端，都设置有主机和uwb测距与通信模块，所述地面固定端与所述列车移动端连接，以使得两者之间进行通信，并对列车进行测距；所述列车移动端，用于发送测距请求并显示测距数据，以及输出测距结果；所述地面固定端，用于接收所述测距请求和测距结果，并将所述测距结果输出至所述地面服务器；所述微机联锁系统，用于监测并输出轨道线路状态和道岔开闭状态信息；所述地面服务器分别与所述地面固定端和微机联锁系统连接，所述地面服务器用于接收所述测距结果、轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息，并输出处理后的测距结果、轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息；所述监控中心与所述地面服务器连接，所述监控中心用于根据接收的所述处理后的测距结果、轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息，远程监测所述列车移动端、地面固定端和地面服务器的运行状态，以及监测轨道线路状态和道岔开闭状态。
进一步地，所述监控中心包括控制单元，所述控制单元用于根据监测结果输出控制管理命令，以对所述列车、地面固定端、地面服务器、微机联锁系统、道岔和轨道线路进行控制和管理。
进一步地，所述列车移动端与所述微机联锁系统连接，所述列车移动端用于接收所述轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息，并将所述轨道线路状态信息和道岔开闭状态信息输出至所述地面服务器。
可以理解的是，通过设置地面固定端、列车移动端和微机联锁系统进行采集数据，地面服务器进行数据处理和分发，监控中心进行同一监测，以及对各设备进行管理和控制，极大地提高了监测系统的运行效率。同时，通过在地面固定端、列车移动端上设置uwb测距与通信模块，以进行列车的精确定位，进一步地提高了监控中心采集的数据的准确性，从而大幅度提升了监测系统的安全性能，保障了列车运行时的安全。
基于上述实施例的另一种实现方式，在本实施方式中提供了一种基于超宽带(uwb)无线通信技术的测距系统。具体而言，测距系统采用独特的无线脉冲射频信号机制进行双向飞行时间测距和通信，通过基于直接采样信号签名的测距质量监控机制检测设备之间的测距路径上是否有阻挡，设备内置收发器可以用于碰撞规避、实时定位跟踪及关键设施保护等，为地铁列车运行跟踪、导航定位、智能监控等提供实时距离和传感器数据。系统把定位和传感器通信能力直接集成到一起，通过自定制的测距协议，支持接口可与其它监测或控制设备相连接。测距系统具备通信功能，可在多个设备之间进行针对性的双向飞行时间测距，并同时进行相互之间的通信联络，保证测距结果的精确性，测距结果可直接用于计算测距设备间的相对位置。
具体而言，本实施方式中还提供了定位系统，通过采用独特的无线脉冲射频信号机制进行点对点双向飞行时间测距和通信，获得在可测范围内列车与铁路线路固定节点的距离，自动判定列车在轨道线路上的精确位置，通过高精度铁路轨道电子地图与列车运行轨迹的精确解数和算法映射，实现地铁列车的精确定位与安全导航。
具体而言，定位系统是一套基于“车车”通信的地铁列车安全防护与运行监测系统，在轨道线路的关键固定点增加节点设备，固定节点内置精确的轨道线路里程标，形成列车移动位置与固定位置测距的采样标准，保证任意时刻列车在轨道线路上的高精度“点定位”。
具体而言，地铁列车的准点安全运行关系着从众出行安全，是一个城市先进发达的标志。而地铁的运营管理是一个非常复杂的系统工程，列车的正常运行背后都存在一个庞大的信号网络的支撑。本实施方式还提供了一种地铁列车远程智能监控管理系统，基于超宽带(uwb)无线通信技术的测距系统和定位系统，采用既有设备自组网络功能而建立的一套列车安全防护实时在线监测系统，系统的主要功能是可实时监控全线路列车的运行状态和位置，实时监控列车和全线地面固定设备的工作状态，为地铁列车安全运行、效率提升和人员优化提供一套全新的技术手段。
具体而言，上述系统的供电等级为三级负荷供电，由地铁列车和轨旁提供ac220v电源供电机制，波动范围为+10％～‐15％，频率为50hz。系统自身带有智能后备电源，在外电断电情况下，可保证全部设备工作24小时以上。
上述系统的车载设备及接口为：
1、车载设备组成
车载设备由车载主机、监控显示器、uwb测距与通信装置(含天线)等组成。设备安装在列车前后两端的驾驶室，主要用于监测列车前后车及列车与地面固定位置(如线路尽头)的实时精确距离。
2、车载设备接口
设备通过下列接口与列车发生连接：
(1)车载电源接口：可连接车载ac220v电源取电。
(2)车载速度传感器接口(可选)：通过联接列车速度传感器，获取列车转速脉冲，通过判定列车的速度和方向监测列车运行动态。
(3)列车两端设备通信连接(可选)：可通过列车两端驾驶室预的有线通信端口设定，建议采用can两端驾驶室设备，以实现设备数据互连互通。
(4)车载控制器接口(可选)：系统的车载设备预留了多重输出接口，这些接口主要为了在实现列车主动安全防护时发挥作用。接口也可与列车控制系统连接，车载主机可通过i/o通断接入列车动力总回路控制，也可通过串行rs485接口连接列车控制器，或通过约定的数据接口与atp系统相连接。
3、预留安装空间(依列车驾驶室实际空间确定)
(1)在驾驶室天花板上方天线室内预留150x180x200mm空间安装测距与通信模块(含天线)位置。
(2)在驾驶室操作台面，预留80x260x180mm显示屏安装位置；
(3)在驾驶台底部柜内或驾驶室设备柜内预留200x200x260mm空间的车载主机安装位置。
上述系统的地面设备组成及接口
地面设备，是指作为地面位置标记点的固定节点设备，如尽头线止挡、车站进出或特定点位置标注等，该设备除不设显示器外，其设备结构与车载主机结构一致，即包含主机和uwb测距与通信模块(含天线)，主机预留了can接口、串口和i/o接口等多重接口，可适应地铁环境的列车安全监控与设备管理的多种应用。地面设备中还加装无线网络dtu，实现设备远程监测。
集体而言，固定节点设备也可应用于设备自组网的中继点设备，在实现列车全线高精度定位时需要依照地铁线路环境全线部署。实际应用时，地面固定点设备因承担通信功能，需要将通信装置的天线置上志用天线罩内，并将设备固定在一根高度约3.5米的立杆上，配置可充电后备电源，通过与ac220v市电电源联接充电。
具体而言，上述网络监控系统由地面固定点、列车移动设备、地面服务器、监控中心及移动设备等组成。地面固定点负责接收测距请求，机车移动设备负责发送测距请求并显示测距数据及推送监测结果到服务器，服务器负责数据处理与分发，监控中心负责远程监测设备状态。
在整体系统的规划中，为了达到同时监测列车方向、速度、车车距离、车地距离、轨道状态和道岔开向信息，优化列车主动安全防护系统的基于路轨和列车动态的安全监控，在现有地面微机联锁监测系统的数据完好的基础上，地面服务器可单向接收微机联锁系统发送来的路轨监测数据，根据微机联锁系统的数据监测预先获得轨道线路状态和道岔开闭状态信息，通过列车高精度位置数据解算实现地铁全线列车的高精度定位和列车主动安全防护。
如果系统不能获取地面微机联锁监测的路轨信息和道岔开闭状态信息数据，则可考虑在道岔位置增加道岔密贴监测装置，通过固定节点设备的通信功能，可以将道岔开闭信息实时传输到列车远程监控系统或运行中的列车上，以实现列车运行动态监控和远程管理。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。