基于电力线载波通信的机车重联方法与流程

本发明涉及一种通信领域，特别涉及一种基于电力线载波通信的机车重联方法。

背景技术：

随着铁路运输的不断发展，在铁路干线电力牵引运行中，一台机车牵引有时往往满足不了运输的要求，就需要多台机车牵引来提高运输能力，从而提高铁路运输的经济指标。

目前，各机车之间的通信通过机车重联的方式实现，现有技术中机车重联以实现通信的方式，基本都用专用重联线缆连接来实现的，通过重联线缆将各机车的重联网关连接从而实现各机车之间重联信息的传输，然而，现有的机车重联方式通过重联线缆传输重联信息时，首先要在各机车内部布置重联线缆，其次各机车的外部还需安装重联插座，且重联编组或解编时，还需要专人在两车连接处手动安装或拆卸重联插座及重联线缆，整个重联过程费时又费力。

技术实现要素：

本发明提供一种基于电力线载波通信的机车重联方法，解决了现有机车重联过程中由于需要安装重联插座以及重联线缆造成重联过程费时费力的技术问题，简化了机车重联的准备工作。

本发明提供一种种基于电力线载波通信的机车重联方法，所述方法包括：第一通信设备接收第二通信设备发送的网络数据，其中，所述第一通信设备和所述第二通信设备位于第一机车内；

所述第一通信设备将所述网络数据调制成高频信号，并将所述高频信号通过为机车供电的电力线传送至第三通信设备；

所述第三通信设备将接收到的所述高频信号解调成网络数据，并将解调后的网络数据发送到第四通信设备，以使所述第四通信设备根据所述解调后的网络数据进行机车重联，其中，所述第三通信设备和所述第四通信设备位于第二机车内。

本发明的具体实施方式中，还包括：

所述第三通信设备将所述第四通信设备发送的网络数据调制成高频信号，并将所述高频信号通过电力线传送至所述第一通信设备；

所述第一通信设备将接收到的所述高频信号解调成网络数据并将解调后的所述网络数据发送至所述第二通信设备，以使所述第二通信设备根据所述解调后的网络数据进行机车重联。

本发明的具体实施方式中，所述第一通信设备包括：第一调制解调器和第一电力线接口，其中，所述第一调制解调器分别与所述第二通信设备和所述第一电力线接口相连，所述第一电力线接口与所述电力线相连；

所述第一调制解调器将所述第二通信设备发送的网络数据调制成高频信号以及将从所述第一电力线接口接收到的高频信号解调成网络数据，并将调制得到的高频信号发送至所述第一电力线接口，将解调得到的网络数据发送至所述第二通信设备；

所述第一电力线接口将所述第一调制解调器发送的所述高频信号耦合到所述电力线上进行发送，以及将从所述电力线上接收到的所述高频信号发送至所述第一调制解调器。

本发明的具体实施方式中，所述第一通信设备内还包括：第一网络接口和第一主处理器，其中，所述第一网络接口分别与所述第二通信设备和所述第一主处理器相连，所述第一主处理器与所述第一调制解调器相连，所述第一调制解调器与所述第一电力线接口相连；

所述第一网络接口接收所述第二通信设备发送的网络数据并将所述网络数据发送至所述第一主处理器上，以及接收所述第一主处理器发送的网络数据，并将所述网络数据发送至所述第二通信设备；

所述第一主处理器将所述第一网络接口传送的网络数据发送至所述第一调制解调器，并控制所述第一调制解调器将所述网络数据调制成高频信号；以及控制所述第一调制解调器从所述电力线上接收到的高频信号解调成网络 数据，并将解调得到的网络数据发送给所述第一网络接口；

所述第一调制解调器根据所述第一主处理器发送的控制指令将接收到的网络数据调制高频信号以及将接收到的高频信号解调成网络数据，并将调制得到的高频信号发送至所述第一电力线接口，将解调得到的网络数据发送至第一主处理器。

本发明的具体实施方式中，所述第三通信设备包括：第三调制解调器和第三电力线接口，其中，所述第三调制解调器分别与所述第四通信设备和所述第三电力线接口相连，所述第三电力线接口与所述电力线相连；

所述第三调制解调器将所述第四通信设备发送的网络数据调制成高频信号以及将从所述第三电力线接口接收到的高频信号解调成网络数据，并将调制得到的高频信号发送至所述第三电力线接口，将解调得到的网络数据发送至所述第四通信设备；

所述第三电力线接口将所述第三调制解调器发送的所述高频信号耦合到所述电力线上进行发送，以及将从所述电力线上接收到的所述高频信号发送至所述第三调制解调器。

本发明的具体实施方式中，所述第三通信设备内还包括：第三网络接口和第三主处理器，其中，所述第三网络接口分别与所述第四通信设备和所述第三主处理器相连，所述第三主处理器与所述第三调制解调器相连，所述第三调制解调器与所述第三电力线接口相连；

所述第三网络接口接收所述第四通信设备发送的网络数据并将所述网络数据发送至所述第三主处理器上，以及接收所述第三主处理器发送的网络数据并将所述网络数据发送至所述第四通信设备；

所述第三主处理器将所述第三网络接口传送的网络数据发送至所述第三调制解调器，并控制所述第三调制解调器将所述网络数据调制成高频信号；以及控制所述第三调制解调器将从所述电力线上接收到的高频信号解调成网络数据，并将解调得到的网络数据发送给所述第三网络接口；

所述第三调制解调器根据所述第三主处理器发送的控制指令将接收到的网络数据调制高频信号以及将接收到的高频信号解调成网络数据，并将调制得到的高频信号发送至所述第三电力线接口，将解调得到的网络数据发送至第三主处理器。

本发明的具体实施方式中，所述第一电力线接口和所述第三电力线接口内都包括：滤波单元；

所述滤波单元将接收到的所述高频信号进行滤波处理，并将滤波处理后的高频信号耦合到电力线上进行发送，或者将滤波处理后的高频信号发送至所述第一调制解调器或所述第三调制解调器上。

本发明的具体实施方式中，所述第一电力线接口和所述第三电力线接口内都包括：功率放大器，所述功率放大器与所述滤波单元与相连；

所述将滤波处理后的高频信号耦合到电力线上进行发送，或者将滤波处理后的高频信号发送至所述第一调制解调器或所述第三调制解调器上，包括：

所述放大器将所述滤波单元滤波处理后的高频信号进行信号放大，并将放大后的信号耦合到所述电力线上进行发送，或者将放大后的信号发送至所述第一调制解调器或所述第三调制解调器上。

本发明提供的种基于电力线载波通信的机车重联方法，通过第一通信设备接收第二通信设备发送的网络数据，所述第一通信设备和所述第二通信设备位于第一机车内，所述第一通信设备将所述网络数据调制成高频信号，并将所述高频信号通过为机车供电的电力线传送至第三通信设备，所述第三通信设备将接收到的所述高频信号解调成网络数据，并将解调后的网络数据发送到第四通信设备，以使所述第四通信设备根据所述网络数据进行机车重联，其中，所述第三通信设备和所述第四通信设备位于第二机车内，这样第一机车和第一机车之间通过为机车供电的电力线代替传统的重联线缆作为通信物理媒介进行重联信息的传输，和现有技术相比，本发明使用的数据传输媒介是为机车供电的电力线，该电力线为已配置好的设备，这样不需要在机车内安装重联线缆及机车外安装重联插座，从而节省了安装或维护所需的人力和物力，同时简化了机车重联的准备工作，因此，本发明提供的基于电力线载波通信的机车重联方法通过电力线载波通信方式完成了机车重联，解决了现有机车重联过程中由于需要安装重联插座以及重联线缆造成重联过程费时费力的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明基于电力线载波通信的机车重联方法的流程示意图；

图2是本发明各通信设备的连接示意图；

图3是本发明基于电力线载波通信的机车重联方法的又一流程示意图；

图4a是本发明第一通信设备的结构示意图；

图4b是本发明第一通信设备的又一结构示意图；

图4c是本发明第一通信设备的再一结构示意图；

图5a是本发明第三通信设备的结构示意图；

图5b是本发明第三通信设备的又一结构示意图；

图5c是本发明第三通信设备的再一结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明基于电力线载波通信的机车重联方法的流程示意图，图2是本发明各通信设备的连接示意图，如图1-2所示，所述方法包括如下步骤：

步骤101、第一通信设备接收第二通信设备发送的网络数据，其中，第一通信设备和第二通信设备位于第一机车内。

本实施例中，参见图2所示，第一通信设备10接收第二通信设备11发送的网络数据，其中该网络数据具体可以为重联数据，本实施例中，第二通信设备11具体为机车网络控制系统中的通信设备，负责收发网络数据，其中，第二通信设备11可以为独立设备，也可以与其他网络设备集成在一体，第一通信设备10具体为一种能将接收到的网络数据处理为电力线所能传输的通信设备，本实施例中，第一通信设备10和第二通信设备11位于第一机车100中，第一机车100通过第一通信设备10、第二通信设备11与其他机车进行 重联。

步骤102、第一通信设备将所述网络数据调制成高频信号，并将所述高频信号通过电力线传送至第三通信设备；

本实施例中，各机车之间配置有电力线40，即电力线40为现有的为机车供电的电力线，在本实施例中，第一通信设备10具体将网络数据调制为高频信号，并将高频信号通过电力线40发送至第三通信设备20，其中，第一通信设备10对网络数据进行调制时具体可以参见现有技术的信号调制方法，本实施例中不再赘述，本实施例中，需要说明的是，第三通信设备20和第一通信设备10均为电力线载波通信设备，即第三通信设备20和第一通信设备10为相同的通信设备，可以接收电力线40上传输的高频信号也可以将高频信号发送到电力线40上进行传输。

步骤103、第三通信设备将接收到的所述高频信号解调成网络数据，并将解调后的网络数据发送到第四通信设备，以使第四通信设备根据解调后的网络数据进行机车重联，其中，第三通信设备和所述第四通信设备位于第二机车内。

本实施例中，第三通信设备20从电力线40上接收高频信号，并将高频信号进行解调处理，获得网络数据，第三通信设备20将解调获得的网络数据发送至第四通信设备21，第四通信设备21为机车网络控制系统中的通信设备，负责收发网络数据，第四通信设备21根据接收到的网络数据与其他机车进行相连，本实施例中，第四通信设备21与第二通信设备11为相同的通信设备，都是负责接收或发送网络数据使得机车进行重联，本实施例中，第三通信设备20和第四通信设备21位于第二机车200内，本实施例中，需要说明的是，当重联的机车为多个时，则第二机车的数量也不限于1个，可以为多个，如图2中所示的，第二机车200和第二机车300，这样，当第一通信设备10在电力线40上传输高频信号时，第二机车200内的第三通信设备20可以从电力线40上接收高频信号，同时，第二机车300内的第三通信设备30也可以从电力线40上接收高频信号，这样各机车之间便能够完成机车重联，需要说明的是，第一机车100，第二机车200和第二机车300只是用于区分机车并不用于限定机车，第一机车100，第二机车200和第二机车300具体为重联机车中的某一机车，而且第一通信设备10与第三通信设备20是 相同的通信设备，第二通信设备11与第四通信设备21为相同的通信设备，各机车之间利用已配置的电力线40进行信号传输，其中，电力线40为正常给机车供电的配电网，一般为25-28kV的交流电，这样与现有的通过重联线缆传输重联数据相比，本实施例中，不需要再安装重联线缆以及重联插座，直接利用已配置的电力线40进行各机车之间的信号传输，这样，机车在列车编组中的位置也不受线缆长度的限制，因此，本实施例中，机车之间通过已设置好的电力线作为通信物理媒介来传输重联信息，避免了重联线缆和重联插座的安装和拆卸，进而节省了安装或维护所需的人力和物力成本，简化了机车重联的准备工作。

本实施例提供的基于电力线载波通信的机车重联方法，通过第一通信设备接收第二通信设备发送的网络数据，所述第一通信设备和所述第二通信设备位于第一机车内，所述第一通信设备将所述网络数据调制成高频信号，并将所述高频信号通过为机车供电的电力线传送至第三通信设备，所述第三通信设备将接收到的所述高频信号解调成网络数据，并将解调后的网络数据发送到第四通信设备，以使所述第四通信设备根据所述网络数据进行机车重联，其中，所述第三通信设备和所述第四通信设备位于第二机车内，这样第一机车和第一机车之间通过为机车供电的电力线代替传统的重联线缆作为通信物理媒介进行重联信息的传输，和现有技术相比，本发明使用的数据传输媒介是为机车供电的电力线，该电力线为已配置好的设备，这样不需要在机车内安装重联线缆及机车外安装重联插座，从而节省了安装或维护所需的人力和物力，同时简化了机车重联的准备工作，因此，本发明提供的基于电力线载波通信的机车重联方法通过电力线载波通信方式完成了机车重联，解决了现有机车重联过程中由于需要安装重联插座以及重联线缆造成重联过程费时费力的技术问题。

图3是本发明基于电力线载波通信的机车重联方法的又一流程示意图；进一步的，在上述实施例的基础上，本实施例中，如图3所示，还包括如下步骤：

步骤201、第三通信设备将第四通信设备发送的网络数据调制成高频信号，并将高频信号通过电力线传送至第一通信设备；

本实施例中，参见图2，第三通信设备20接收第四通信设备21发送的 网络数据，第三通信设备20将接收到的网络数据调制为高频信号，并将高频信号通过电力线40进行传输，或者第三通信设备30接收第四通信设备31发送的网络数据，第三通信设备30接收到的网络数据调制为高频信号，并将高频信号通过电力线40进行传输。

步骤202、第一通信设备将接收到的高频信号解调成网络数据并将解调后的网络数据发送至第二通信设备，以使所述第二通信设备根据所述网络数据进行机车重联。

本实施例中，第一通信设备10从电力线40上接收高频信号，并将接收到的高频信号解调成网络数据，并将解调后的网络数据发送至第二通信设备11，第二通信设备11根据网络数据进行机车重联，本实施例中，需要说明的是，当第三通信设备20将接收到的网络数据调制为高频信号，并将高频信号通过电力线40进行传输时，第二机车300内的第三通信设备30也可以从电力线上接收高频信号，相应的，当第三通信设备30接收到的网络数据调制为高频信号，并将高频信号通过电力线40进行传输时，第二机车200内的第三通信设备20也可以从电力线上接收高频信号。

本实施例中，第一通信设备10和第三通信设备20(30)都为相同的设备，可以将接收到的网络数据调制为高频信号耦合到电力线40上进行传输，同时还可以从电力线40上接收高频信号，并将接收到的高频信号解调为网络数据，将网络数据传输给第二通信设备11或第四通信设备21(31)。

图4a是本发明第一通信设备的结构示意图，在上述实施例的基础上，本实施例中，如图4a所示，第一通信设备10包括：第一调制解调器10c和第一电力线接口10d，其中，第一调制解调器10c分别与第二通信设备11和第一电力线接口10d相连，第一电力线接口10d与电力线40相连，其中，本实施例中，第一调制解调器10c既可以将第二通信设备11发送的网络数据调制成高频信号，并将调制得到的高频信号发送至第一电力线接口10d，第一电力线接口10d接高频信号通过电力线40进行传输，同时，第一调制解调器10c还可以将从第一电力线接口10d接收到的高频信号解调成网络数据，将解调得到的网络数据发送至第二通信设备11。

第一电力线接口10d将第一调制解调器10c与电力线40进行耦合，这样第一电力线接口10d接收到第一调制解调器10c发送的高频信号时，并可以 将高频信号耦合到电力线40上进行发送，第一电力线接口10d还可以将从电力线40上接收到的高频信号直接发送至第一调制解调器10c，第一调制解调器10c接收到的高频信号进行解调处理。本实施例中，通过第一调制解调器10c对接收到的网络数据调制为高频信号，且高频信号通过第一电力线接口10d发送到电力线上进行传输，对从电力线40上接收到的高频信号解调为网络数据，且将网络数据发送至第二通信设备11，实现了两机车之间通过电力线来传输数据的目的。

图4b是本发明第一通信设备的又一结构示意图，在上述实施例的基础上，本实施例中，如图4b所示，第一通信设备10还包括：第一网络接口10a和第一主处理器10b，其中，本实施例中，第一网络接口10a分别与第二通信设备11和第一主处理器10b相连，第一主处理器10b与第一调制解调器10c相连，第一调制解调器10c与第一电力线接口10a相连；

第一网络接口10a可以接收第二通信设备11发送的网络数据并将网络数据发送至第一主处理器10b上，第一主处理器10b将第一网络接口10a传送的网络数据发送至第一调制解调器10c，并控制第一调制解调器10c将网络数据调制成高频信号；第一调制解调器10c根据第一主处理器10b发送的控制指令将接收到的网络数据调制高频信号，并将调制得到的高频信号发送至第一电力线接口10d，第一电力线接口10d将高频信号通过电力线40进行传输；本实施例中，第一电力线接口10d也可以从电力线40上接收高频信号，并将高频信号直接发送至第一调制解调器10c，第一调制解调器10c根据第一主处理器10b发送的指令将接收到的高频信号解调为网络数据，第一调制解调器10c将网络数据发送至第一主处理器10b，第一主处理器10b将网络数据发送至第一网络接口10a，第一网络接口10a将网络数据发送至第二通信设备11。

图4c是本发明第一通信设备的再一结构示意图；在上述实施例的基础上，本实施例中，如图4c所示，第一电力线接口10d还包括：滤波单元102d，

滤波单元102d将第一调制解调器10c发送的高频信号进行滤波处理，并将滤波处理后的高频信号耦合到电力线40上进行发送，或者滤波单元102d将从电力线40上接收到的高频信号进行滤波处理，滤波处理后的高频信号发送至第一调制解调器10c，本实施例中，通过滤波处理可以消除一定的噪声，例如二次谐波。

进一步的，第一电力线接口10d包括：功率放大器101d，功率放大器101d与滤波单元102d与相连，其中，滤波单元102d将第一调制解调器10c发送的高频信号进行滤波处理，并将滤波处理后的高频信号发送功率放大器101d，功率放大器101d将高频信号进行功率放大，放大的高频信号需有足够的功率耦合到电力线40上，或者滤波单元102d将从电力线40上接收到的高频信号进行滤波处理，并将滤波处理后的高频信号发送至功率放大器101d上进行信号放大，功率放大器101d将信号放大后的高频信号发送第一调制解调器10c，第一调制解调器10c对放大后的信号进行解调处理。

图5a是本发明第三通信设备的结构示意图，本实施例中，如图5a所示，第三通信设备20(30)包括：第三调制解调器20c和第三电力线接口20d，其中，本实施例中，第三调制解调器20c分别与第四通信设备21和第三电力线接口20d相连，第三电力线接口20d与电力线40相连；

第三调制解调器20c可以将第四通信设备21发送的网络数据调制成高频信号，并将调制得到的高频信号发送至第三电力线接口20d，第三电力线接口20d将第三调制解调器20c发送的高频信号通过电力线40进行传输，本实施例中，第三电力线接口20d也可以从电力线40上接收高频信号，并将高频信号发送至第三调制解调器20c上，第三调制解调器20c将接收到的高频信号调制为网络数据，并将网络数据发送至第四通信设备21。

图5b是本发明第三通信设备的又一结构示意图，在上述实施例的基础上，本实施例中，如图5b所示，第三通信设备20(30)内还包括：第三网络接口20a和第三主处理器20b，其中，第三网络接口20a分别与第四通信设备21(31)和第三主处理器20b相连，第三主处理器20b与第三调制解调器20c相连，第三调制解调器20c与第三电力线接口20d相连；本实施例中，第三通信设备20进行接收或发送高频信号时，具体为：

第三网络接口20a接收第四通信设备21发送的网络数据，并将网络数据发送至第三主处理器20b上，第三主处理器20b将从第三网络接口20a接收到的网络数据发送至第三调制解调器20c，且第三主处理器20b向第三调制解调器20c发送指令，控制第三调制解调器20c对接收到的网络数据进行调制，第三调制解调器20c将网络数据调制为高频信号，并将高频信号发送至第三电力线接口20d，第三电力线接口20d将高频信号耦合到电力线上进行发送， 其他机车通过通信设备接收电力线40上传输的高频信号，本实施例中，第三电力线接口20d可以从电力线40上接收高频信号，并将接收到的高频信号发送至第三调制解调器20c，第三调制解调器20c根据第三主处理器20b发送的指令对接收到的高频信号进行解调处理，第三调制解调器20c将高频信号解调为网络数据，并将网络数据发送至第三主处理器20b上，第三主处理器20b将网络数据发送至第三网络接口20a，第三网络接口20a将接收到的网络数据发送至第四通信设备21，第四通信设备21根据网络数据与其他机车进行重联。

图5c是本发明第三通信设备的再一结构示意图，在上述实施例的基础上，本实施例中，如图5c所示，第三电力线接口20d包括：滤波单元202d；

滤波单元202d将第三调制解调器20c发送的所述高频信号进行滤波处理，并将滤波处理后的高频信号耦合到电力线40上进行发送，或者滤波单元202d将从电力线40上接收到的高频信号进行滤波处理，并将滤波处理后的高频信号发送至第三调制解调器20c，通过滤波单元202d可以将接收到的高频信号以及要发送的高频信号滤除一定噪声，从而提高信号的质量。

进一步的，第三电力线接口20d还包括：功率放大器201d，功率放大器201d与滤波单元202d相连，其中，滤波单元202d将第三调制解调器20c发送的高频信号进行滤波处理，并将滤波处理后的高频信号发送功率放大器201d，功率放大器201d将高频信号进行功率放大，放大的高频信号需有足够的功率耦合到电力线40上，或者滤波单元202d将从电力线40上接收到的高频信号进行滤波处理，并将滤波处理后的高频信号发送至功率放大器201d上进行信号放大，功率放大器201d将放大后的高频信号发送第三调制解调器20c，第三调制解调器20c对放大后的信号进行解调处理。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。