专利名称：在机车上进行操作控制的铁路信号微机联锁系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及企业铁路信号技术领域，具体涉及一种在机车上进行操作控制的铁路信号微机联锁系统。
背景技术：
企业铁路车站信号微机联锁系统是通过电子设备、计算机实现车站信号、道岔、进路之间的联锁及集中控制。现阶段的微机联锁都是在车站本地操作控制，也有带远程操作功能的。但是，到目前为止，还没有能够在机车上进行操作控制的。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题在于提供一种在机车上进行操作控制的铁路信号微机联锁系统。该铁路信号微机联锁系统是一种司乘人员可根据当前站场动态与调度计划，在机车上进行操作控制，通过自律办理进路，进行调车作业的企业铁路信号微机联锁系统。本实用新型解决上述技术问题采取的技术方案如下一种在机车上进行操作控制的铁路信号微机联锁系统，包括车站微机联锁控制系统，其特征在于还包括移动联控通讯网关、以太网交换机和数个车载移动操作台；以太网交换机将移动联控通讯网关与车站微机联锁控制系统相连接，各个车载移动操作台通过无线通讯网络分别与移动联控通讯网关信号连接。本实用新型的无线通讯网络是基于数字通讯的无线通讯网络。目前，在市场上比较典型的无线通讯技术有GPRS无线通讯、WLAN无线网络、普通数传电台等。GPRS (General Packet Radio krvice)通用分组无线通讯服务技术是移动或联通公司提供的一种无线增值服务。它基于移动或联通公司的GSM基站通讯，采用计流量方式进行收费。其特点是使用简单；由于企业铁路信号微机联锁系统必须进行实时数据传输， 数据流量相对较大，而GPRS无线通讯是按流量收费，如依靠GPRS无线通讯进行数据传输， 通讯运营费用会非常高；并且由于GPRS通讯由第三方提供，系统的能够可靠性完全依赖于通讯提供商，采用GPRS实现移动联控风险非常大。WLAN (Wireless Local Area Networks)无线局域网具有带宽高、通讯速度快、无需申请频点等优点，但是它通讯波长非常短，无线电波基本上按直线传播，绕开障碍物能力比较差；移动性能差，由于WLAN单个AP覆盖范围较小，必须架设多个AP实现大范围的覆盖。移动终端从一个AP切换到另一个AP的切换时间长。工矿企业内部铁路线大多数在大型设备或建筑物之下，这些设备或建筑物对无线电波的遮挡和衰减非常强。由于火车在厂区内的活动范围较大，单个AP很难实现对整个车场的网络覆盖，采用多个AP覆盖时AP之间必须通过光缆连接，接线施工繁琐。由于WLAN 自身移动性能差，当火车在多个AP之间穿梭时，很难保证可靠通讯。普通数传电台传输速率非常底，采用半双工模式，空中速率只有4800bps，显然不能满足移动联控需要。
3[0013]由于目前市场上的无线网络系统不适合移动联控需要，项目组选择无线通讯中间件RF模块进行二次开发，项目组以该RF模块为空中无线传输单元设计了一套基于TCP/IP (传输控制协议/因特网协议，又叫网络通讯协议)的无线网络系统。该无线网络系统完全能够满足本实用新型的需要。本实用新型以现有的车站微机联锁系统为基础平台构建。它保持原有车站微机联锁系统的操作层、控制层结构，在操作层增加了移动操作终端。移动操作终端通过无线网络系统与以太网交换机进行通讯，实现有线和无线的互联互通。由于无线网络和有线网络都采用透明通讯，所以对于微机联锁系统来讲不管是设置在机车上的无线移动操作终端还是设在调度站的有线操作终端都是相同的操作终端。从而实现由机车上行车作业组自主办理进路，自律行车。灵活、方便，特别适用于作业内容单一的工矿企业铁路。与国内、外同类技术比较，除具有一般微机联锁的本地操作与远程操作功能外，最大的区别特征在于还可以在机车上进行操作，司乘人员根据当前站场动态与调度计划通过自律办理进路进行调车作业。本实用新型已在本单位使用近一年，实践证明其具有下述优点无线通讯系统能够覆盖整个站场，具有较强的抗干扰能力，数据传输可靠正确，在复杂工矿企业环境中实现可靠通讯。操作简单方便，通过机车上行车作业组自主办理进路， 自律行车，实现在机车上动态移动联锁信号控制。扩大了操作灵活性，提高了生产效率，减少了生产作业中间环节。
附图是本实用新型的结构原理图。图中1 一车站微机联锁控制系统，101—操作层，102—控制层，2—移动联控通讯网关，201—网络协议转换控制器，202—网关RF模块，203—通讯调度控制单元，3 —以太网交换机，4一车载移动操作台，401—车载通讯RF模块，402—嵌入式CPU，403—显示模块， 404—操作单元，5—无线通讯网络。
具体实施方式
一种在机车上进行操作控制的铁路信号微机联锁系统，包括车站微机联锁控制系统1，其特征在于还包括移动联控通讯网关2、以太网交换机3和数个(图中示出两个)车载移动操作台4 ；以太网交换机3将移动联控通讯网关2与车站微机联锁控制系统1相连接，各个车载移动操作台4通过无线通讯网络5分别与移动联控通讯网关2信号连接。车站微机联锁控制系统1包括操作层101与控制层102 ；操作层101与控制层102 之间相互连接；移动联控通讯网关2包括网络协议转换控制器201、网关RF模块202和通讯调度控制单元203 ；网络协议转换控制器201与网关RF模块202和通讯调度控制单元203分别连接；以太网交换机3与控制层102连接，以太网交换机3与网络协议转换控制器201 连接；车载移动操作台4包括车载通讯RF模块401、嵌入式CPU402、显示模块403和操作单元404 ；车载通讯RF模块401与嵌入式CPU402相连接，嵌入式CPU402与显示模块403相
4连接，显示模块403与操作单元404相连接。本实用新型的无线通讯网络5是基于数字通讯的无线通讯网络。无线通讯网络5 将网关RF模块202与车载通讯RF模块401无线信号连接。无线网络系统以TCP/IP构建，分为移动联控通讯网关和车载移动操作台4两部分。移动联控通讯网关以TCP/IP协议为标准实现与微机联锁控制网络通讯，负责对联锁控制数据包进行分包、选包等工作；通过移动联控通讯网关中的RF模块实现和车载移动操作台4之间的通讯。移动联控通讯网关对无线网络流量、终端、通讯状态、频道等进行管理。车载移动操作台4接收来自微机联锁网络数据，并将司机操作命令发送到微机联锁系统。
权利要求1. 一种在机车上进行操作控制的铁路信号微机联锁系统，包括车站微机联锁控制系统，其特征在于还包括移动联控通讯网关(2)、以太网交换机(3)和数个车载移动操作台 (4)；所述以太网交换机(3)将所述移动联控通讯网关(2)与所述车站微机联锁控制系统 (1)相连接，各个所述车载移动操作台(4 )通过无线通讯网络(5 )分别与所述移动联控通讯网关(2)信号连接。
2..如权利要求1所述的一种在机车上进行操作控制的铁路信号微机联锁系统，其特征在于所述车站微机联锁控制系统(1)包括操作层(101)与控制层(102)；所述操作层 (101)与所述控制层(102)之间相互连接；所述移动联控通讯网关(2)包括网络协议转换控制器(201)、网关RF模块(202)和通讯调度控制单元(203);所述网络协议转换控制器(201) 与所述网关RF模块(202 )和所述通讯调度控制单元(203 )分别连接。
3.如权利要求2所述的一种在机车上进行操作控制的铁路信号微机联锁系统，其特征在于所述以太网交换机(3)与所述控制层(102)连接，所述以太网交换机(3)与所述网络协议转换控制器(201)连接。
4.如权利要求1、2或3所述的一种在机车上进行操作控制的铁路信号微机联锁系统， 其特征在于所述车载移动操作台(4)包括车载通讯RF模块(401)、嵌入式CPU (402)、显示模块(403)和操作单元(404)；所述车载通讯RF模块(401)与所述嵌入式CPU (402)相连接，所述嵌入式CPU (402)与所述显示模块(403)相连接，所述显示模块(403)与所述操作单元(404)相连接。
5.如权利要求4所述的一种在机车上进行操作控制的铁路信号微机联锁系统，其特征在于所述无线通讯网络(5)将所述网关RF模块(202)与所述车载通讯RF模块(401)无线信号连接。
6.如权利要求5所述的一种在机车上进行操作控制的铁路信号微机联锁系统，其特征在于所述无线通讯网络(5)是基于数字通讯的无线通讯网络。
专利摘要本实用新型涉及企业铁路信号技术领域，具体涉及一种在机车上进行操作控制的铁路信号微机联锁系统，它包括车站微机联锁控制系统，还包括移动联控通讯网关、以太网交换机和数个车载移动操作台；以太网交换机将移动联控通讯网关与车站微机联锁控制系统相连接，各个车载移动操作台通过无线通讯网络分别与移动联控通讯网关信号连接。无线通讯网络是基于数字通讯的无线通讯网络。本实用新型解决的技术问题在于提供了一种司乘人员可根据当前站场动态与调度计划，在机车上进行操作控制，通过自律办理进路，进行调车作业的企业铁路信号微机联锁系统。其具有较强的抗干扰能力，数据传输可靠正确，操作简单方便，提高生产效率，减少生产作业中间环节等优点。
文档编号H04W84/12GK202016486SQ201120074069
公开日2011年10月26日 申请日期2011年3月21日 优先权日2011年3月21日
发明者付庆义, 张世国, 海维霞, 秦宏敏, 程小军 申请人:白银有色集团股份有限公司