基于数字语音与数字信令的平面调车作业时钟同步系统的制作方法

本实用新型属于铁路安全管理技术领域，具体涉及一种基于数字语音与数字信令的平面调车作业时钟同步系统。

背景技术：

在铁路运输生产过程中，除列车在车站的到达、出发、通过以及在区间内运行外，凡机车车辆进行一切有目的移动统称为调车。平面调车是在平面牵出线上进行的调车作业，平面调车系统是防止调车作业挤、碰、冲事故和调车作业人员人身伤亡事故的重要安全设备。

平面调车任务的完成是通过调车长及调车员等作业人员之间的通信来实现，目前，平面调车系统包括区长台、调度员使用的便携台、以及机车司机的机控器，这三者之间主要是依靠无线通信进行调车指令的传输。平面调车作业对无线通信业务的安全性要求比较高，要求信令的传输速度快、准确、可靠，以提高工作效率。

信令按信号形式分为模拟信号和数字信令。模拟信号在空中传播容易丢失信息，或者受到外接的干扰，信息传输不完整，出现错误的指令。模拟信令有限的编码容量和较低的传输速度已无法适应无线通信发展的需要。随着集成电路技术和计算机技术的迅速发展，生产工艺水平的快速提高，从上世纪八十年代中期开始，模拟信令已经向数字信令转换，数字信令技术已越来越多地得到应用。

平面调车的通信内容包括语音信令、色灯信令、信号旗信令和汽笛信令等。其中语音信令在传输过程中以数字信令和数字语音的方式传输，受传输方式、传输环境的影响，数字信令的标识时间和数字语音的标识时间不一定一致，导致调车信令不规范不标准。

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，提供一种基于数字语音与数字信令的平面调车作业时钟同步系统，其结构简单、设计合理，平台数据对比模块将数字信令中的时钟信息与数据包中的与数字音频对应的时间标识进行比对，若对比失败，平台数据对比模块输出数字信令中的时钟信息和数据包中的与数字音频，使得数据包中的与数字音频与数字信令中的时钟信息同步，提高了调车作业处理的精确度和效率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：基于数字语音与数字信令的平面调车作业时钟同步系统，其特征在于：包括列车管理平台、调车作业通信模块、以及与所述列车管理平台无线通信连接的平面调车手持台、平面调车机控器和平面调车区长台，平面调车手持台具有手持台时钟模块，平面调车机控器具有机控器时钟模块，所述列车管理平台包括依次相接的无线通信模块、信令接收器、平台解码器、数据封装模块和平台数据对比模块，所述数据封装模块的输入端接有时间标识设置单元，所述无线通信模块与平台数据对比模块之间接有时钟参数提取模块，所述平台数据对比模块与调车作业通信模块通信连接，所述无线通信模块与平面调车手持台、平面调车机控器和平面调车区长台均通信连接。

上述的基于数字语音与数字信令的平面调车作业时钟同步系统，其特征在于：所述平面调车手持台包括手持台控制板、第一供电模块、第一信令采集器、第一信道机和第一信令显示模块，所述手持台控制板与第一信令采集器之间接有第一音频编码器，所述第一音频编码器与手持台时钟模块相接，所述手持台控制板与第一信道机之间接有第一通信模块，所述手持台控制板与第一信令显示模块之间依次接有第一音频解码器和第一数据对比模块，所述第一数据对比模块接有第一标准信令存储器，第一供电模块为平面调车手持台中的用电模块提供电能。

上述的基于数字语音与数字信令的平面调车作业时钟同步系统，其特征在于：所述手持台控制板还接有特定人语音识别模块。

上述的基于数字语音与数字信令的平面调车作业时钟同步系统，其特征在于：所述平面调车机控器包括机控器控制板、第二供电模块、第二信令采集器、第二信道机和第二信令显示模块，所述机控器控制板与第二信令采集器之间接有第二音频编码器，所述第二音频编码器与机控器时钟模块相接，所述机控器控制板与第二信道机之间接有第二通信模块，所述机控器控制板与第二信令显示模块之间依次接有第二音频解码器和第二数据对比模块，所述第二数据对比模块接有第二标准信令存储器，第二供电模块为平面调车机控器中的用电模块提供电能。

上述的基于数字语音与数字信令的平面调车作业时钟同步系统，其特征在于：所述平面调车区长台包括区长台控制板、第三供电模块、第三信道机和第三信令显示模块，所述机控器控制板与第三信道机之间接有第三通信模块，所述机控器控制板与第三信令显示模块之间依次接有第三音频解码器和第三数据对比模块，所述第三数据对比模块接有第三标准信令存储器，第三供电模块为平面调车区长台中的用电模块提供电能。

上述的基于数字语音与数字信令的平面调车作业时钟同步系统，其特征在于：所述信令接收器接有存储器。

上述的基于数字语音与数字信令的平面调车作业时钟同步系统，其特征在于：所述信令接收器与数据封装模块之间接有平台解码器。

上述的基于数字语音与数字信令的平面调车作业时钟同步系统，其特征在于：所述调车作业通信模块包括无线通信单元和数据传输线。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型的结构简单、设计合理，实现及使用操作方便。

2、本实用新型在平面调车手持台中设置有手持台时钟模块，在平面调车机控器中设置有机控器时钟模块，因此平面调车手持台、平面调车机控器发出的数字信令具有时钟信息。

3、本实用新型在列车管理平台中设置有时间标识设置单元，用于对接收到的数字音频进行时间标识封装。

4、本实用新型具有时钟参数提取模块，用于提取数字信令中的时钟信息。

5、本实用新型中，平台数据对比模块将数字信令中的时钟信息与数据包中的与数字音频对应的时间标识进行比对，若对比失败，平台数据对比模块输出数字信令中的时钟信息和数据包中的与数字音频，使得数据包中的与数字音频与数字信令中的时钟信息同步，提高了调车作业处理的精确度和效率。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理，平台数据对比模块将数字信令中的时钟信息与数据包中的与数字音频对应的时间标识进行比对，若对比失败，平台数据对比模块输出数字信令中的时钟信息和数据包中的与数字音频，使得数据包中的与数字音频与数字信令中的时钟信息同步，提高了调车作业处理的精确度和效率。

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为本实用新型平面调车手持台的电路原理框图。

图3为本实用新型平面调车机控器的电路原理框图。

图4为本实用新型平面调车区长台的电路原理框图。

附图标记说明:

1—手持台控制板；10—第一数据对比模块；11—第一信令采集器；12—第一音频编码器；13—第一信道机；14—第一通信模块；15—特定人语音识别模块；16—第一供电模块；17—第一信令显示模块；18—第一音频解码器；19—第一标准信令存储器；2—机控器控制板；21—第二信令采集器；22—第二音频编码器；23—第二信道机；24—第二通信模块；25—第二供电模块；26—第二数据对比模块；27—第二信令显示模块；28—第二音频解码器；29—第二标准信令存储器；3—机控器控制板；31—第三音频解码器；32—第三标准信令存储器；33—第三信道机；34—第三通信模块；35—第三供电模块；36—第三数据对比模块；37—第三信令显示模块；4—列车管理平台；40—无线通信模块；41—信令接收器；42—平台解码器；43—存储器；44—时间标识设置单元；45—数据封装模块；46—平台数据对比模块；47—时钟参数提取模块；5—平面调车区长台；6—平面调车机控器；7—平面调车手持台；8—调车作业通信模块。

具体实施方式

下面结合附图及本实用新型的实施例对本实用新型作进一步详细的说明。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1至图4所示，本实用新型包括列车管理平台4、调车作业通信模块8、以及与所述列车管理平台4无线通信连接的平面调车手持台7、平面调车机控器6和平面调车区长台5，平面调车手持台7具有手持台时钟模块111，平面调车机控器6具有机控器时钟模块211，所述列车管理平台4包括依次相接的无线通信模块40、信令接收器41、平台解码器42、数据封装模块45和平台数据对比模块46，所述数据封装模块45的输入端接有时间标识设置单元44，所述无线通信模块40与平台数据对比模块46之间接有时钟参数提取模块47，所述平台数据对比模块46与调车作业通信模块8通信连接，所述无线通信模块40与平面调车手持台7、平面调车机控器6和平面调车区长台5均通信连接。

实际使用时，平面调车手持台7、平面调车机控器6具有信令采集模块和与信令采集模块相接的信道机。平面调车手持台7、平面调车机控器6均具有调车指令发送功能、语音通话功能、调车指令语音回示功能和调车作业单接收存储显示功能等，平面调车区长台5具有语音通话功能、调车指令语音回示功能和调车作业单接收存储显示功能等。因此通过平面调车手持台7、平面调车机控器6可发送调车指令。平面调车手持台7、平面调车机控器6将音频进行编码发出数字信令。

实际使用时，调车作业通信模块8与调车终端相接，调车终端包括手机、电脑以及管理台。所述调车作业通信模块8包括无线通信单元和数据传输线。

本实施例中，所述信令接收器41接有存储器43。所述信令接收器41与数据封装模块45之间接有平台解码器42。

无信通信模块40接收平面调车手持台7和平面调车机控器6发出的数字信令，并将接收到的数字信令通过数据传输线传输给信令接收器41和时钟参数提取模块47。

信令接收器41接收平面调车手持台7和平面调车机控器6发出的数字信令并通过平台解码器对数字信令进行解码得到数字音频，信令接收器41接有存储器42，信令接收器41将接收到的数字音频存储在存储器42中，同时信令接收器41将接收到的数字音频传输给数据封装模块45，数据封装模块45对数字音频和时间标识设置单元44设置的时间标识进行数据打包，并将数据包传输给平台数据对比模块46。实际使用时，时间标识设置单元44包括时钟同步芯片。

由于平面调车手持台7具有手持台时钟模块111，平面调车机控器6具有机控器时钟模块211，因此平面调车手持台7、平面调车机控器6发出的数字信令具有时钟信息。时钟参数提取模块47提取数字信令中的时钟信息。

平台数据对比模块46将时钟参数提取模块47提取到的数字信令中的时钟信息与数据封装模块45输出的数据包中的与数字音频对应的时间标识进行比对，若对比成功，则认为数字信令和数字音频时钟同步。反之则对比失败，平台数据对比模块46输出数字信令中的时钟信息和数据包中的与数字音频，使得数据包中的与数字音频与数字信令中的时钟信息同步，提高了调车作业处理的精确度和效率。

本实施例中，所述平面调车手持台7包括手持台控制板1、第一供电模块16、第一信令采集器11、第一信道机13和第一信令显示模块17，所述手持台控制板1与第一信令采集器11之间接有第一音频编码器12，所述第一音频编码器12与手持台时钟模块111相接，所述手持台控制板1与第一信道机13之间接有第一通信模块14，所述手持台控制板1与第一信令显示模块17之间依次接有第一音频解码器18和第一数据对比模块10，所述第一数据对比模块10接有第一标准信令存储器19，第一供电模块16为平面调车手持台7中的用电模块提供电能。

实际使用时，当手持台要发出调车信令时，第一信令采集器11包括语音输入模块，通过语音输入模块输入语音信令，第一音频编码器12对语音信令和手持台时钟模块111的时钟信息进行编码，转换成数字信令并传输给手持台控制板1，手持台控制板1把数字信令经第一通信模块14传输给第一信道机13，第一信道机13将数字信令发射出去。

当手持台接收调车信令时，第一信道机13接收数字信令，并通过第一通信模块14将数字信令传输给手持台控制板1，手持台控制板1将数字信令发送给第一音频解码器18，第一音频解码器18将数字信令转化为模拟语音，第一数据对比模块10用于将第一音频解码器18传输来的模拟语音与存储在第一标准信令存储器19内的铁路语音信令标准表进行核对，并在核对一致时将对应的标准语音信令发送给第一信令显示模块17，第一信令显示模块17通过语音播放模块输出标准语音信令。

相比于按键传输调车信令，语音识别能更快的、更准确的进行传输，通过语音信令比对识别的方式传输调车信令，智能化程度高且使用操作简便、降低了调车信令误操作的概率，使用效果好。

本实施例中，所述手持台控制板1还接有特定人语音识别模块15。实际使用时，特定人语音识别模块15只能识别一个人或几个人的语音，需要说明的是，本实施例中，特定人语音识别模块15采用rsc-4x系列芯片，手持台控制板1采用单片机芯片。

首先通过特定人语音识别模块15输入工作人员的语音，手持台控制板1将工作人员的语音存储在第一标准信令存储器19中。在工作过程中，特定人语音识别模块15对通过第一信令采集器11输入的语音信令与存储在第一标准信令存储器19中的工作人员的语音进行语音识别比对，当识别比对通过，即认为是工作人员输入语音信令，手持台控制板1将通过语音编码的数字音频信号发送出去；当识别比对不通过，即认为该语音信令不是通过工作人员发出的，手持台控制板1不处理该语音信令。通过设置特定人语音识别模块15，增加了手持台的使用权限，避免了手持台被恶意利用，避免了调车事故的发生。

本实施例中，所述平面调车机控器6包括机控器控制板2、第二供电模块25、第二信令采集器21、第二信道机23和第二信令显示模块27，所述机控器控制板2与第二信令采集器21之间接有第二音频编码器22，所述第二音频编码器22与机控器时钟模块211相接，所述机控器控制板2与第二信道机23之间接有第二通信模块24，所述机控器控制板2与第二信令显示模块27之间依次接有第二音频解码器28和第二数据对比模块26，所述第二数据对比模块26接有第二标准信令存储器29，第二供电模块25为平面调车机控器6中的用电模块提供电能。

实际使用时，当机控器要发出调车信令时，第二信令采集器21包括语音输入模块，通过语音输入模块输入语音信令，第二音频编码器22对语音信令和机控器时钟模块211的时钟信息进行编码，转换成数字音频信号并传输给机控器控制板2，机控器控制板2把数字音频信号经第二通信模块24传输给第二信道机23，第二信道机23将数字音频信号发射出去。

当机控器接收调车信令时，第二信道机23接收数字音频信号，并通过第二通信模块24将数字音频信号传输给机控器控制板2，机控器控制板2将数字音频信号发送给第二音频解码器28，第二音频解码器28将数字音频信号转化为模拟语音信号，第二数据对比模块26用于将第二音频解码器28传输来的模拟语音信号与存储在第二标准信令存储器29内的铁路语音信令标准表进行核对，并在核对一致时将对应的标准语音信令发送给第二信令显示模块27，第二信令显示模块27通过语音播放模块输出标准语音信令。

本实施例中，所述平面调车区长台5包括区长台控制板3、第三供电模块35、第三信道机33和第三信令显示模块37，所述区长台控制板3与第三信道机33之间接有第三通信模块34，所述区长台控制板3与第三信令显示模块37之间依次接有第三音频解码器31和第三数据对比模块36，所述第三数据对比模块36接有第三标准信令存储器32，第三供电模块35为平面调车区长台5中的用电模块提供电能。

当区长台接收调车信令时，第三信道机33接收数字音频信号，并通过第三通信模块34将数字音频信号传输给区长台控制板3，区长台控制板3将数字音频信号发送给第三音频解码器31，第三音频解码器31将数字音频信号转化为模拟语音信号，第三数据对比模块36用于将第三音频解码器31传输来的模拟语音信号与存储在第三数据对比模块36内的铁路语音信令标准表进行核对，并在核对一致时将对应的标准语音信令发送给第三信令显示模块37，第三信令显示模块37通过语音播放模块输出标准语音信令。

其中，说明书中未做详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

以上所述，仅是本实用新型的实施例，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。