一种基于北斗导航系统的机车定位监控主机的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机车定位的技术领域，具体涉及一种基于北斗导航系统的机车定位监控主机。
【背景技术】
[0002]传统的列车定位系统经历了从依靠地理设备到车载自主定位，从判断占用信息到获取精确坐标位置的发展阶段，先后有多种技术被用于列车定位过程中，包括轨道电路、轮轴测速、应答器等。随着我国北斗技术的日益成熟，在定位精度和可靠性上较GPS都有了极大的提升，能够区别列车运行的具体轨道，解决了由于GPS提供给我国精度过低而导致在轨道交通领域无法大规模运用的情况。因此，众多可用于实现列车定位的方式中，基于北斗导航系统的列车定位是一种极具发展前景的方式。目前，基于北斗导航系统的列车定位监控主机主要采用GPRS网络通信，但是GPRS通信方式依赖于基站的信号，其稳定性差，且存在盲区。另外，普遍没有和列车LKJ监控系统相连接，无法获取列车线路号、公里标、机车号、车次号、车数、换长等相关信息。
[0003]随着我国铁路的快速发展，铁路运输速度不断提升的前提下，如何更好的保障行车组织安全，是保证我国铁路运输快速、稳定发展的关键因素。当前在既有线列车运行过程中对于区段限速等信息以调度命令的方式下达到机车后，由司机人工控制机车速度按照调度命令要求行驶，这样就留下了管理的缺口。由于缺少了 LKJ2000系统的限速监控，司机在疏忽的状态下存在超速的风险，会对行车安全造成极大隐患。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种基于北斗导航系统的机车定位监控主机，其定位准确、稳定，实时了解列车的位置，且可以实现对列车的限速。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型的技术方案是:一种基于北斗导航系统的机车定位监控主机，包括北斗定位模块、GSM-R通信模块、电源模块、LKJ接口模块和车载安全计算机，所述北斗定位模块、GSM-R通信模块分别通过串口与车载安全计算机相连接；所述LKJ接口模块通过CAN总线与车载安全计算机相连接；所述电源模块与车载安全计算机相连接。
[0006]所述北斗定位模块包括北斗卫星和GPS卫星组成的北斗/GPS双模冗余模块，北斗卫星与GPS卫星通过差分基站进行定位。
[0007]所述LKJ接口模块与车载安全计算机之间设有限速模块。
[0008]所述电源模块为从机车电源得到的IlOV电源。
[0009]本实用新型采用高精度的北斗/GPS双模冗余模块，基于每40km左右在中等车站设置的差分基准站，使用差分定位技术，提高列车的定位精度；基于GSM-R通信模块实现基于GSM-R网络的“车”、“地”数据通信功能，解决了基于GPRS网络通信方式稳定性差、存在盲区等问题；采用LKJ接口模块，实现与列车运行监控装置的机车LKJ系统相连接，从而获取线路号、公里标、机车号、车次号、车数、换长等相关信息；在北斗、GPS信号盲区，根据LKJ接口模块从机车LKJ系统获得的列车运行公里标，相对计算出北斗定位的参考坐标，实现了列车运行公里标和列车定位经玮度坐标的转换，当列车运行到设定区域后通过限速模块，向机车LKJ系统发送限速命令的功能。
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的原理框图。
【具体实施方式】
[0011]下面通过附图和实施例具体描述一下本实用新型。
[0012]一种基于北斗导航系统的机车定位监控主机，如图1所示，包括北斗定位模块、GSM-R通信模块、电源模块、LKJ接口模块和车载安全计算机。
[0013]北斗定位模块、GSM-R通信模块分别通过串口与车载安全计算机相连接。北斗定位模块包括北斗卫星和GPS卫星组成的北斗/GPS双模冗余模块，北斗卫星与GPS卫星通过差分基站进行定位，从而提高了列车的定位精度。基于每40km左右在中等车站设置的差分基站，使用差分定位技术，提高了列车的定位精度；对于平均时速为100km/h的移动列车，定位精度能够小于I米。北斗定位模块负责北斗卫星定位数据的接收、差分基站的数据接收和输出高精度定位坐标。车载安全计算机向北斗定位模块传送附近的差分基站坐标信息，同时，接收高精度定位坐标。
[0014]GSM-R 通信模块负责 GSM-R(Global System for Mobile Communicat1ns -Railway或GSM - Railway)网络的接入，以及实现基于GSM-R网络的数据通信功能。GSM-R通信模块一方面实现车载安全计算机和差分基站的通信，另一方面实现车载安全计算机和地面控制中心的数据通信。基于GSM-R通信模块实现了基于GSM-R网络的“车”、“地”数据通信功能，解决了基于GPRS网络通信方式稳定性差、存在盲区等问题，例如隧道中不能实现GPRS网络通信。
[0015]LKJ接口模块通过CAN总线与车载安全计算机相连接，LKJ接口模块另一端与机车LKJ模块，LKJ接口模块实现了车载安全计算机和机车LKJ系统的通信。LKJ接口模块与车载安全计算机之间设有限速模块。一方面，LKJ接口模块从机车LKJ系统获取列车当前运行的线路号、公里标、机车号、车次号、车数、换长等相关信息。另一方面，LKJ接口模块通过限速模块负责向机车LKJ系统发送减速、制动等相关制动命令。在定位时，根据LKJ接口模块从LKJ系统获得的列车运行公里标，车载安全计算机可以利用北斗定位相对计算出列车的参考坐标，进一步增加了列车定位的可靠性。车载安全计算机将LKJ接口模块得到的列车运行公里标和列车定位经玮度坐标的转换，当列车运行到设定区域后，通过限速模块向机车LKJ系统发送限速命令，从而实现对列车的限速。
[0016]车载安全计算机负责连接和集成北斗定位模块、GSM-R通信模块、LKJ接口模块，并负责数据的分析、上传和下达。电源模块与车载安全计算机相连接，电源模块从机车I1v电源系统中引入I1v电源，同时负责向北斗定位模块、GSM-R通信模块、LKJ接口模块以及车载安全计算机供电。
[0017]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于北斗导航系统的机车定位监控主机，其特征在于，包括北斗定位模块、GSM-R通信模块、电源模块、LKJ接口模块和车载安全计算机，所述北斗定位模块、GSM-R通信模块分别通过串口与车载安全计算机相连接；所述LKJ接口模块通过CAN总线与车载安全计算机相连接；所述电源模块与车载安全计算机相连接。2.根据权利要求1所述的基于北斗导航系统的机车定位监控主机，其特征在于，所述北斗定位模块包括北斗卫星和GPS卫星组成的北斗/GPS双模冗余模块，北斗卫星与GPS卫星通过差分基站进行定位。3.根据权利要求2所述的基于北斗导航系统的机车定位监控主机，其特征在于，所述LKJ接口模块与车载安全计算机之间设有限速模块。4.根据权利要求1所述的基于北斗导航系统的机车定位监控主机，其特征在于，所述电源模块为从机车电源得到的IlOV电源。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于北斗导航系统的机车定位监控主机，包括北斗定位模块、GSM-R通信模块、电源模块、LKJ接口模块和车载安全计算机，所述北斗定位模块、GSM-R通信模块分别通过串口与车载安全计算机相连接；所述LKJ接口模块通过CAN总线与车载安全计算机相连接；所述电源模块与车载安全计算机相连接。本实用新型采用高精度的北斗/GPS双模冗余模块，使用差分定位技术，提高列车的定位精度；GSM-R通信模块实现基于GSM-R网络的“车”、“地”数据通信功能；采用LKJ接口模块实现与列车运行监控装置的机车LKJ系统相连接，从而获取线路号、公里标、机车号、车次号、车数、换长等相关信息。
【IPC分类】B61L15/00, B61L25/02
【公开号】CN204688138
【申请号】CN201520432409
【发明人】唐相龙, 王义堂, 谭东东, 鲁斌, 宋保真
【申请人】河南赛伦交通科技有限公司
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月23日