专利名称：一种铁路工务作业语音无线监控方法
技术领域：
本发明涉及一种铁路工务作业语音无线监控方法，该方法采用语音数字化压缩技术，利用高压缩率进行作业语音的存储及无线传输，可利用公众移动网络进行远程实时监控和下载。
背景技术：
铁路是国家的重要基础设施，是交通运输系统的骨干企业，是国民经济的大动脉。它对国家的政治、经济、文化及国防建设与发展都起到重要作用。铁路运输与水路、公路、航空和管道等运输方式相比较，具有速度快、运量大、成本低、适应性强等优点。安全是铁路运输的生命线，是运输生产永恒的主题，铁路运输安全不仅影响着企业本身的生产效率和经济效益，也对社会和经济造成重大影响。铁路工务作业的对象主要 是线路和桥隧设备。线路和桥梁隧道是铁路运输的基础。线路和桥隧设备的质量(技术性能和使用寿命等)直接关系到铁路运输的运能和效率。因此，只有把线桥隧设备的质量搞好，才能最大限度地为运输生产服务。为了把工务设备搞好以满足不断增长的运输需要，伴随着铁路货运重载、客运提速的不断发展及铁路局站段体制的改革，对铁路工务系统的安全提出越来越高的要求。为了适应新形势，需要对工务作业实施远程无线监控管理方式，即通过服务器和终端设备，对各个工务站点进行实时监控，可以监听或者查询任一个工务站点的语音记录。
发明内容
本发明的目的是利用公众网络，包括公众移动网和公众互联网进行工务作业语音的下载或实时监听。方法实施的重点是语音压缩的实现，由于公众移动网的分组域业务根据网络布设的差异，不能保证3G网络的全覆盖。所以系统必须保证在GPRS、EDGE、3G等各种网络下都能正常工作，而在基于2. 5G网络的GPRS方式下工作时，数据传输速率较低，所以必须保证语音的压缩率足够低，以适应网络的传输速度，确保系统的可靠运行。本发明是通过这样的技术方案实现的，一种铁路工务作业语音无线监控方法，其特征在于该方法采用语音数字化压缩技术，利用高压缩率进行作业语音的存储及无线传输，利用公众移动网络结合铁路工务作业语音无线监控系统进行远程实时监控和下载；
铁路工务作业语音无线监控系统由监控终端、服务器和查询终端组成，所述监控终端由主机、450MHz天线、数据传输天线组成；主机包括公众网络数据传输模块、450MHz接收机模块、控制单元、电源单元及控制面板单元；
控制单元由MCU处理器、450MHz天线、450MHz接收机、模数转换芯片、DSP处理器、公众网络模块和GSM天线连接
在控制单元的控制下，由450MHz接收机模块工作，接收语音并存储；
在控制单元的控制下，实现录音本地测试播放、转储功能，监控终端装有内置扬声器，通过控制面板的按键实现回放话音和在线监听的功能；在控制单元的控制下，由公众网络数据传输模块通过GSM无线网络发送录音信息，GSM数据交互状态可以通过远程收发指示灯指示；
通过操作控制面板的按键，可以调整扬声器音量大小；
通过操作控制面板的按键，可以调整频组信息；
通过450MHz天线，发送和接收450MHz网络侧的信号；
通过数据传输天线，发送和接收公众网络侧的信号；
通过电源单元为公众网络数据传输模块、450MHz接收机模块和控制单元供电，监控终端通过维护接口或者USB接口进行设置服务器IP地址的操作；
所述服务器由主机和运行在上面的服务器软件组成； 所述查询终端由固定终端和手机终端两种组成，固定终端查询是通过计算机上运行的查询终端软件；手机终端查询则是通过手机上运行的查询终端软件。铁路工务作业语音无线监控方法，包括如下步骤
步骤100，监控终端上电后，进行开机自检；
步骤101，自检结束后，其他单元进入守候状态，公众网络模块开始进行网络附着；
步骤102，当附着网络成功并获取到IP后，监控终端向服务器报告工作状态，进行注
ΠΠ
册；
步骤103，注册成功后，监控终端定时向服务器进行工作状态发送，保持在服务器的激活状态；
当监控终端接收到某一查询终端的下载指令后，监控终端执行步骤110 112 ；
步骤110，公众网络模块接收到某一查询终端的下载指令，并将该指令发送给控制单元处理；
步骤111，控制单元根据下载指令设置的下载时间段，在本地存储的压缩数据信息中选择相应的一段内容发送给公众网络模块；
步骤112，在控制单元的控制下，公众网络模块将该数据信息发送给查询终端；
当监控终端接收到某一查询终端的监听指令后，监控终端执行步骤120 122
步骤120，公众网络模块接收到某一查询终端的监听指令，并将该指令发送给控制单元处理；
步骤121，在控制单元的控制下，监控终端转入监听工作模式；
步骤122，监控终端按照步骤10 14，将接收到模拟语音信息进行数字化处理，转化为压缩的数字信息，并且自动通过公众网络模块发送给查询终端。本发明的有益效果是方法利用公众网络，包括公众移动网和公众互联网进行工务作业语音的下载或实时监听，实现对工务作业实施远程无线监控管理方式，即通过服务器和终端设备，可以监听或者查询任一个工务站点的语音记录。实现了对铁路工务作业语音的远程实时监听，实现了远程下载设定时间段的录音数据，本发明有利于铁路工务作业的安全管理，是一种非常有效的工务作业语音无线监控系统，适用范围广，具有推广价值。
图I系统组成图；图2监控终端结构示意 图3监控终端实施流程 图4服务器实施流程 图5查询终端实施流程 图6控制单元电路原理图。
具体实施方案为了更清楚的理解本发明，结合附图和实施例详细描述
如图I所示，为本发明的系统组成示意图，该系统由监控终端、服务器、固定查询终端和移动查询终端组成；
服务器与固定查询终端之间的数据传输通过互联网进行，与监控终端、移动查询终端之间的数据传输采用公众移动网络进行；
该系统支持多个监控终端和多个查询终端同时工作；
如图2所示，为监控终端的结构示意图，包括公众网络数据传输模块、450MHz接收机模块、控制单元、电源单元、控制面板单元、450MHz天线单元和数据传输天线单元。各部件的功能如下
1).公众网络数据传输模块，用于在GSM网络下实现数据的传输功能；
2).450MHz接收机模块，用于在450MHz网络下接收指令；
3).控制单元，与公众网络数据传输模块、450MHz接收机模块和控制面板单元相连，用于控制和协调各个单元的工作，在不同工作状态下建立各单元与网络侧的传输通道；
4).控制面板单元，由数码管、发光二极管和按键等部分组成，用于实现各种操作，如音量调节、频组切换等；
5).电源单元，用于给各单元供电；
6).450MHz天线单元，用于接收450MHz网络侧的信号；
7).数据传输天线单元，用于发射和接收GSM网络侧的信号。如图6所示，为控制单元的电路原理图，该图描述了在控制单元控制下，模拟语音信号从被接收到进行数字化处理并存储的方法流程，说明如下
步骤10，在控制单元的控制下，450MHz接收机模块如果接收到该频段内的载波信息，450MHz接收机自动进行接收；
步骤ll，450MHz接收机从载波信息中解调出模拟的语音信号，发送给控制单元；
步骤12，在控制单元的控制下，模拟的语音信号经过模数转换电路转化为数字信号； 步骤13，在控制单元的控制下，通过DSP处理器对数字信号进行压缩处理；
步骤14，在控制单元的控制下，将压缩的数字信号存储在FLASH存储芯片里。步骤15，需要发送压缩的数字信息时，在控制单元的控制下，传输数据通过公众网络模块向GSM网络侧发送数据。如图3所示，为监控终端的实施方案流程图，该监控终端支持多个查询终端同时监听同一台设备。监控终端开机后进行初始化流程，执行步骤100 103
步骤100，监控终端上电后，进行开机自检；步骤101，自检结束后，其他单元进入守候状态，公众网络模块开始进行网络附着。步骤102，当附着网络成功并获取到IP后，监控终端向服务器报告工作状态，进行注册。步骤103，注册成功后，监控终端定时向服务器进行工作状态发送，保持在服务器的激活状态。
当监控终端接收到某一查询终端的下载指令后，监控终端执行步骤110 112 步骤110，公众网络模块接收到某一查询终端的下载指令，并将该指令发送给控制单元处理；
步骤111，控制单元根据下载指令设置的下载时间段，在本地存储的压缩数据信息中选择相应的一段内容发送给公众网络模块；
步骤112，在控制单元的控制下，公众网络模块将该数据信息发送给查询终端。当监控终端接收到某一查询终端的监听指令后，监控终端执行步骤12(Γ122
步骤120，公众网络模块接收到某一查询终端的监听指令，并将该指令发送给控制单元
处理；
步骤121，在控制单元的控制下，监控终端转入监听工作模式；
步骤122，监控终端按照步骤10 14，将接收到模拟语音信息进行数字化处理，转化为压缩的数字信息，并且自动通过公众网络模块发送给查询终端。如图4所示，为服务器的实施方案流程图。步骤200，开机后服务器进行初始化，然后进入守候状态。当有监控终端向服务器注册时，服务器执行步骤210 211
步骤210，当有监控终端向服务器进行注册时，服务器将此监控终端写入激活列表；步骤211，服务器定时查询列表中终端的激活状态，当某一终端持续一段时间掉线后，将此终端从列表中删除。步骤220，当有查询终端向服务器读取监控终端激活列表信息时，服务器将列表发送给查询终端。步骤230，服务器接收到查询终端的下载指令后，转发给相应的监控终端。步骤240，服务器接收到查询终端的监听指令后，转发给相应的监控终端。服务器上存储所有监控终端的列表，这个列表需要人工进行维护。
如图5所示，为查询终端的实施方案流程图。步骤300，查询终端运行后，首先向服务器读取监控终端的列表；
步骤301，读取成功后，在终端显示所有布设终端的信息。监控终端信息包括是否已与服务器连接、连接后处于守候状态、监控状态、下载状态等。对于运行在计算机上的查询终端，可进行数据下载，下载数据需要提前设定下载时间段。当查询终端要下载某个监控终端的录音时，执行步骤310 312
步骤310，设定好下载时间段后，将下载指令发送给服务器；
步骤311，服务器将下载指令转发给相应的监控终端；步骤312，查询终端接收到监控终端发来的压缩录音数据。查询终端可对于处于已连接状态的监控终端进行监听。当查询终端要监听某个监控终端的语音时，执行步骤320 322
步骤320，查询终端将监听指令发送给服务器；
步骤321，服务器将监听指令转发给相应的监控终端，监控终端进入监听模式；
步骤322，查询终端接收到监控终端发来的压缩录音数据。以上流程仅用于说明本发明的技术方案而非限制，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。
根据上述说明，结合本领域技术可实现本发明的方案。
权利要求
1. 一种铁路工务作业语音无线监控方法，其特征在于该方法采用语音数字化压缩技术，利用高压缩率进行作业语音的存储及无线传输，利用公众移动网络结合铁路工务作业语音无线监控系统进行远程实时监控和下载； 铁路工务作业语音无线监控系统由监控终端、服务器和查询终端组成，所述监控终端由主机、450MHz天线、数据传输天线组成；主机包括公众网络数据传输模块、450MHz接收机模块、控制单元、电源单元及控制面板单元； 控制单元由MCU处理器、450MHz天线、450MHz接收机、模数转换芯片、DSP处理器、公众网络模块和GSM天线连接 在控制单元的控制下，由450MHz接收机模块工作，接收语音并存储； 在控制单元的控制下，实现录音本地测试播放、转储功能，监控终端装有内置扬声器，通过控制面板的按键实现回放话音和在线监听的功能； 在控制单元的控制下，由公众网络数据传输模块通过GSM无线网络发送录音信息，GSM数据交互状态可以通过远程收发指示灯指示； 通过操作控制面板的按键，可以调整扬声器音量大小； 通过操作控制面板的按键，可以调整频组信息； 通过450MHz天线，发送和接收450MHz网络侧的信号； 通过数据传输天线，发送和接收公众网络侧的信号； 通过电源单元为公众网络数据传输模块、450MHz接收机模块和控制单元供电，监控终端通过维护接口或者USB接口进行设置服务器IP地址的操作； 所述服务器由主机和运行在上面的服务器软件组成； 所述查询终端由固定终端和手机终端两种组成，固定终端查询是通过计算机上运行的查询终端软件；手机终端查询则是通过手机上运行的查询终端软件； 铁路工务作业语音无线监控方法，包括如下步骤 步骤100，监控终端上电后，进行开机自检； 步骤101，自检结束后，其他单元进入守候状态，公众网络模块开始进行网络附着； 步骤102，当附着网络成功并获取到IP后，监控终端向服务器报告工作状态，进行注ΠΠ册; 步骤103，注册成功后，监控终端定时向服务器进行工作状态发送，保持在服务器的激活状态； 当监控终端接收到某一查询终端的下载指令后，监控终端执行步骤110 112 ； 步骤110，公众网络模块接收到某一查询终端的下载指令，并将该指令发送给控制单元处理； 步骤111，控制单元根据下载指令设置的下载时间段，在本地存储的压缩数据信息中选择相应的一段内容发送给公众网络模块； 步骤112，在控制单元的控制下，公众网络模块将该数据信息发送给查询终端； 当监控终端接收到某一查询终端的监听指令后，监控终端执行步骤120 122 步骤120，公众网络模块接收到某一查询终端的监听指令，并将该指令发送给控制单元处理； 步骤121，在控制单元的控制下，监控终端转入监听工作模式；步骤122，监控终端按照步骤10 14，将接收到模拟语音信息进行数 字化处理，转化为压缩的数字信息，并且自动通过公众网络模块发送给查询终端。
全文摘要
本发明涉及一种铁路工务作业语音无线监控方法，该方法采用语音数字化压缩技术，利用高压缩率进行作业语音的存储及无线传输，利用公众移动网络结合监控终端、服务器和查询终端进行远程实时监控和下载；通过450MHz天线，发送和接收450MHz网络侧的信号，通过数据传输天线，发送和接收公众网络侧的信号；通过服务器和终端设备，对各个工务站点进行实时监控，监听或者查询任一个工务站点的语音记录，实现了远程下载设定时间段的录音数据，有利于铁路工作业的安全管理，适用范围广，具有推广价值。
文档编号H04L29/08GK102970336SQ201210423800
公开日2013年3月13日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者郑彩顺, 邹华勇, 黄志刚, 刘明, 卫韶华, 薛佳, 李欣 申请人:天津七一二通信广播有限公司