一种列尾装置中继设备的制作方法

本实用新型属于电气设备技术领域，尤其是涉及一种列尾装置中继设备。

背景技术：

列车尾部安全防护装置(即列尾装置)是铁路运输中十分重要的行车安全设备之一。但是列尾装置技术在不断更新与性能提升，但无线通信弱场地区问题仍然不可避免，主要有以下几方面原因：第一，列尾装置安装在货物列车最后一节车辆的底部尾钩或提钩杆上，位置较低且靠近车体，通信信号易被车体吸收及遮挡，尤其是重载货物列车车体较长，易造成无线通信弱场区；第二，在站场内，停站列车数量较多，由于列车车体的阻挡、吸收和同频干扰等因素，经常造成列尾装置通信不畅。第三，目前列尾装置是采用借助无线列调通信平台，在山区、隧道等无线列调通信调弱场区域列尾装置的通信无从保障。为解决上述问题，目前普遍采用车站电台无线列调异频转信和加装移动列尾中继器。采用车站电台无线列调异频转信是在山区、隧道等无线通信弱场区域，列尾主机和机车电台之间的通信要借助无线列调的区间中继设备和车站台，采用异频转信方式实现。但是无论是机车电台还是列尾主机，首先要发送3秒呼叫信令，再发送命令，且机车乘务员需要对机车电台先摘机进入异频状态，才能进行列尾操作。另外，列尾主机与机车电台异频转信收发环节多、过程复杂，易出现传输错误，而且当遇见车站电台有大、小三角通话时，无法启动转信，列尾装置的通信就无从保证；目前在实际运用中，加装移动列尾中继器就是移动列尾中继器加挂在列车中间，采用电池组供电，安装在列车车辆的扶梯上，随列车一起移动，保持机车电台和列尾主机电台接收所需最小信噪比，实 现长大列车的列尾装置通信。但是安装列尾移动中继器会加重列尾作业人员的负担，增加设备管理的难度，降低列尾作业的效率。因此需要一种结构简单、设计合理且安装布设方便的列尾装置中继设备，通过在铁路沿线固定安装列尾中继器，实现增强无线通信弱场区域内列尾主机与机车电台之间的通信，且在列尾主机与机车电台通信过程中，使列尾中继器对列尾主机与机车电台本身的影响较小，通过网管装置对列尾中继器进行远程监控，保证列尾中继器正常稳定地工作，从而保证无线通信弱场区域内列尾主机与机车电台的信息传输可靠。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种列尾装置中继设备，其结构简单、设计合理且安装布设方便，通过在铁路沿线固定安装列尾中继器，实现增强无线通信弱场区域内列尾主机与机车电台之间的通信，且在列尾主机与机车电台通信过程中，使列尾中继器对列尾主机与机车电台本身的影响较小，通过网管装置对列尾中继器进行远程监控，保证列尾中继器正常稳定地工作，从而保证无线通信弱场区域内列尾主机与机车电台的信息传输可靠，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种列尾装置中继设备，其特征在于：包括固定安装在铁路沿线各个区域的列尾中继器和安装在监控室内的网管装置，所述列尾中继器的数量为多个，多个所述列尾中继器通过网络与网管装置进行双向数据通信，多个列尾中继器的结构均相同，所述列尾中继器包括机柜、设置在所述机柜外的400MHz天线、设置在所述机柜内的控制单元和设置在所述机柜内且为所述控制单元供电的电源单元，所述控制单元包括控制器、与控制器相接且用于接入网络的通信模块以及与控制器相接的数据存储器和数据转发控制模块，所述数据转发控制模块包括信号编解码模块、与信号编解码模块相接的第一信道机和第二信道机以及与第一信道机和第二信道机均相接的合路器，所述合 路器与400MHz天线相接，所述控制器的输入端接有用于检测所述机柜内温湿度的温湿度传感器和用于检测400MHz天线的驻波比的驻波检测模块，所述驻波检测模块和合路器相接。

上述的一种列尾装置中继设备，其特征在于：所述通信模块包括第一通信模块和第二通信模块，所述第一通信模块包括与控制器相接的无线网关和与无线网关相接且用于接入网络的GPRS天线，所述第二通信模块为以太网通信接口模块，所述以太网通信接口模块通过有线光纤接入网络；所述GPRS天线设置在所述机柜外。

上述的一种列尾装置中继设备，其特征在于：所述网管装置包括用于监控的客户端和与所述客户端连接且用于接入网络的服务端。

上述的一种列尾装置中继设备，其特征在于：所述电源单元包括主电源模块和备用电源模块，所述主电源模块为直流远供电源或者本地供电电源，所述备用电源模块为蓄电池。

上述的一种列尾装置中继设备，其特征在于：所述控制器为ARM控制器。

上述的一种列尾装置中继设备，其特征在于：所述第一信道机和第二信道机均为基于400MHz无线电台的数模兼容信道机。

上述的一种列尾装置中继设备，其特征在于：所述列尾中继器与列尾主机和机车电台分别进行双向数据通信。

上述的一种列尾装置中继设备，其特征在于：所述客户端为PC机。

上述的一种列尾装置中继设备，其特征在于：所述网络为Internet网络或者铁路局域网。

上述的一种列尾装置中继设备，其特征在于：所述信号编解码模块包括芯片CMX469。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、所采用的列尾装置中继设备，结构简单、设计合理且安装布设方便，便于维护管理。

2、所采用的列尾装置中继设备包括列尾中继器和网管装置，通过在铁路沿线固定安装列尾中继器，不仅能接收列尾主机发送的命令并将列尾主机发送的命令转发给机车电台，而且能接收机车电台发送的命令并将机车电台发送的命令转发给列尾主机，实现增强无线通信弱场区域内列尾主机与机车电台之间的通信，且在列尾主机与机车电台通信过程中，使列尾中继器对列尾主机与机车电台本身的影响较小；通过安装网管装置对列尾中继器进行实时监控，保证列尾中继器正常稳定地工作，从而保证无线通信弱场区域内列尾主机与机车电台的信息传输可靠，实用性强。

3、采用的列尾装置中继设备安装布设方便且便于维护管理，避免在每辆列车上安装中继器装置，仅需要在铁路沿线无线通信弱场区域安装列尾中继器，可实现多个列车中列尾主机和机车电台的通信，减少成本。

4、采用的列尾装置中继设备具有易操作性、转发速度快和可靠性高优势，当列车经过无线通信弱场区域，列车中机车乘务员仍可在挂机同频状态下进行列尾操作，无需进入异频状态，命令转发时间短，且保证命令转发可靠，适应于推广应用。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且安装布设方便，通过在铁路沿线固定安装列尾中继器，实现增强无线通信弱场区域内列尾主机与机车电台之间的通信，且在列尾主机与机车电台通信过程中，使列尾中继器对列尾主机与机车电台本身的影响较小，通过网管装置对列尾中继器进行远程监控，保证列尾中继器正常稳定地工作，从而保证无线通信弱场区域内列尾主机与机车电台的信息传输可靠，实用性强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理框图。

图2为本实用新型列尾中继器的电路原理框图。

附图标记说明:

1—网管装置；2—网络；3—列尾中继器；

3-1—电源单元；3-2—温湿度传感器；3-3—无线网关；

3-4—以太网通信接口模块；3-5—第一信道机；3-6—第二信道机；

3-7—合路器；3-8—驻波检测模块；3-9—400MHz天线；

3-10—GPRS天线；3-11—控制器；

3-12—信号编解码模块；3-13—数据存储器。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型包括固定安装在铁路沿线各个区域的列尾中继器3和安装在监控室内的网管装置1，所述列尾中继器3的数量为多个，多个所述列尾中继器3通过网络2与网管装置1进行双向数据通信，多个列尾中继器3的结构均相同，所述列尾中继器3包括机柜、设置在所述机柜外的400MHz天线3-9、设置在所述机柜内的控制单元和设置在所述机柜内且为所述控制单元供电的电源单元3-1，所述控制单元包括控制器3-11、与控制器3-11相接且用于接入网络2的通信模块以及与控制器3-11相接的数据存储器3-13和数据转发控制模块，所述数据转发控制模块包括信号编解码模块3-12、与信号编解码模块3-12相接的第一信道机3-5和第二信道机3-6以及与第一信道机3-5和第二信道机3-6均相接的合路器3-7，所述合路器3-7与400MHz天线3-9相接，所述控制器3-11的输入端接有用于检测所述机柜内温湿度的温湿度传感器3-2和用于检测400MHz天线3-9的驻波比的驻波检测模块3-8，所述驻波检测模块3-8和合路器3-7相接。

本实施例中，通过安装列尾中继器3，实现增强无线通信弱场区域内列尾主机与机车电台之间的通信，且在列尾主机与机车电台通信过程中，使列尾中继器3对列尾主机与机车电台本身的影响较小。

本实施例中，通过设置网管装置1，对列尾中继器3进行远程监控，保证列尾中继器3正常稳定地工作，从而保证无线通信弱场区域内列尾主 机与机车电台的信息传输可靠。

本实施例中，通过设置数据存储器3-13可将控制器3-11转发的的机车电台命令和列尾主机命令进行保存，便于查询。

本实施例中，驻波检测模块3-8和合路器3-7相接，是保证在400MHz天线3-9转发和接收命令的过程中，合路器3-7给驻波检测模块3-8控制信号，控制驻波检测模块3-8对400MHz天线3-9的驻波比。

本实施例中，所述通信模块包括第一通信模块和第二通信模块，所述第一通信模块包括与控制器3-11相接的无线网关3-3和与无线网关3-3相接且用于接入网络2的GPRS天线3-10，所述第二通信模块为以太网通信接口模块3-4，所述以太网通信接口模块3-4通过有线光纤接入网络2；所述GPRS天线3-10设置在所述机柜外。

本实施例中，所述网管装置1包括用于监控的客户端和与所述客户端连接且用于接入网络2的服务端。

本实施例中，所述电源单元3-1包括主电源模块和备用电源模块，所述主电源模块为直流远供电源或者本地供电电源，所述备用电源模块为蓄电池。

本实施例中，通过设置所述主用电源模块和所述备用电源模块，保证列尾中继器3全天候稳定的工作。

本实施例中，所述控制器3-11为ARM控制器。

本实施例中，所述第一信道机3-5和第二信道机3-6均为基于400MHz无线电台的数模兼容信道机。

本实施例中，所述列尾中继器3与列尾主机和机车电台分别进行双向数据通信。

本实施例中，所述客户端为PC机。

本实施例中，所述网络2为Internet网络或者铁路局域网。

本实施例中，所述信号编解码模块3-12包括芯片CMX469。

本实施例中，列尾中继器3在收到机车电台命令或列尾主机命令后， 列尾中继器3中控制器3-11控制信号编解码模块3-12进行FFSK解码识别，同时控制器3-11判断机车电台命令或列尾主机命令是否转发，在一定程度上增强了数据传输码质量，减少误码的产生，可靠性高；另外，列尾中继器3的转发过程一般需要500ms，转发速度快，提高无线通信弱场区域内列尾主机与机车电台之间通信的效率。

本实施例中，列尾中继器3具有易操作性，当列车经过无线通信弱场区域，列车中机车乘务员仍可在挂机同频状态下进行列尾操作，无需进入异频转发，命令转发时间短，且保证命令转发可靠。

本实用新型具体实施时，首先，在铁路沿线各个区域安装列尾中继器3，并在监控室内安装网管装置1完成列尾装置中继设备的安装，电源单元3-1为控制器3-11供电，所述列尾中继器3进入工作状态，温湿度传感器3-2对所述机柜内的温湿度进行实时检测，并将检测到的温湿度数据发送至控制器3-11，控制器3-11通过无线网关3-3和GPRS天线3-10发送至网络2，或者控制器3-11通过以太网通信接口模块3-4发送至网络2，网关装置1中所述服务端通过网络2获得温湿度数据，网关装置1中所述客户端通过所述服务端得到温湿度数据，网关装置1中所述客户端将得到温湿度数据与温湿度设定值进行比较，如果网关装置1中所述客户端得到温湿度数据不符合温湿度设定值，网关装置1中所述客户端输出报警信号提供工作人员对列尾中继器3进行检修直至网关装置1中所述客户端得到温湿度数据符合温湿度设定值；

当列车经过无线通信弱场区域，机车电台命令依次经过400MHz天线3-9、合路器3-7、第一信道机3-5发送至信号编解码模块3-12，列尾中继器3中控制器3-11控制信号编解码模块3-12对接收到的机车电台命令进行解码，控制器3-11判断该机车电台命令是否转发，当需要转发该机车电台命令时，则控制器3-11控制信号编解码模块3-12对接收到的机车电台命令进行编码，同时第二信道机3-6的工作频率为f2，编码后的机车电台命令以频率f2经过第二信道机3-6和400MHz天线3-9转发出去，列尾主机扫描接 收到控制器3-11以频率f2转发的机车电台命令实现异频转发；

列尾主机命令依次经过400MHz天线3-9、合路器3-7、第一信道机3-5发送至信号编解码模块3-12，列尾中继器3中控制器3-11控制信号编解码模块3-12对接收到的列尾主机命令进行解码，控制器3-11判断该列尾主机命令是否转发，当需要转发该列尾主机命令时，则控制器3-11控制信号编解码模块3-12对接收到的列尾主机命令进行编码，同时第一信道机3-5的工作频率为f4，编码后的列尾主机命令以频率f4经过第一信道机3-5和400MHz天线3-9转发出去，机车电台扫描接收到控制器3-11以频率f4转发的列尾主机命令实现同频转发；通过设置列尾中继器3不仅能接收列尾主机发送的命令并将列尾主机发送的命令转发给机车电台，而且能接收机车电台发送的命令并将机车电台发送的命令转发给列尾主机，实现增强无线通信弱场区域内列尾主机与机车电台之间的通信，且在列尾主机与机车电台通信过程中，使列尾中继器对列尾主机与机车电台本身的影响较小。

在列尾中继器3进行数据转发的过程中，合路器3-7控制驻波检测模块3-8进入工作状态，驻波检测模块3-8对400MHz天线3-9的驻波比进行检测，并将检测到的驻波比数据发送至控制器3-11，控制器3-11通过无线网关3-3和GPRS天线3-10发送至网络2，或者控制器3-11通过以太网通信接口模块3-4发送至网络2，网关装置1中所述服务端通过网络2获得驻波比数据，网关装置1中所述客户端通过所述服务端得到驻波比数据，网关装置1中所述客户端将得到驻波比数据与驻波比设定值进行比较，如果网关装置1中所述客户端得到驻波比数据不符合驻波比设定值，网关装置1中所述客户端输出报警信号提供工作人员对列尾中继器3中400MHz天线3-9进行检修直至网关装置1中所述客户端得到驻波比数据符合驻波比设定值，避免400MHz天线3-9的驻波比数据不符合驻波比设定值，提高列尾中继器3命令转发的可靠性，同时保证列尾中继器3能正常转发；同时，列尾中继器3中控制器3-11将接收到的机车电台命令和列尾主机命令都发送至网络2，网关装置1可对转发的机车电台命令和列尾主机命令进 行查看，保证列尾中继器3正常稳定地工作，从而保证无线通信弱场区域内列尾主机与机车电台的信息传输可靠，实用性强。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。