專利名稱：一種基于3g的機車運行狀態(tài)遠程傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種遠程無線傳輸裝置，具體是一種基于3G的機車運行狀態(tài)遠程傳輸裝置。
背景技術(shù)：
近15年來，我國鐵路建設(shè)得到迅速發(fā)展，經(jīng)歷了電氣化改造、重載運輸、城際鐵路專線建設(shè)、以及快速鐵路和高速鐵路興建，有力推動了我國國民經(jīng)濟的又好又快發(fā)展。目前，我國鐵路營運里程已達9萬km，居世界第二位，其中高速鐵路營運里程已達到7055km。 預(yù)計2020年，我國鐵路營運里程將達到12萬km以上，承擔著全國總運量的70%以上，鐵路作為最主要的陸路交通之一，其重要地位不言而喻。隨著我國鐵路幾次大提速，對機車安全、可靠及高效運行提出了更高的要求，機車檢修手段落后和檢修能力不足等問題也逐漸暴露，而解決這一問題的共識就是在機車運行過程中將機車主要部件和故障多發(fā)部位的運行參數(shù)進行采集，并實時地將這些數(shù)據(jù)傳輸至地面數(shù)據(jù)中心，由故障診斷系統(tǒng)對所獲得的數(shù)據(jù)進行分析、判斷，保障機車行車安全，提高鐵路系統(tǒng)的自動化和智能化。現(xiàn)有機車無線傳輸裝置都是基于GSM/GSM-R、GPRS無線通信網(wǎng)絡(luò)的，而這些網(wǎng)絡(luò)無法滿足像機車視頻監(jiān)控這類大容量數(shù)據(jù)的傳輸。同時，上述裝置基本沒有機車運行狀態(tài)檢測功能，也就是說，這樣的無線傳輸裝置沒有集機車運行狀態(tài)檢測功能和無線傳輸功能于一體，往往置于不同裝置內(nèi)，自成一體，需要相互配合才能完成機車運行狀態(tài)信息獲取和信息數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至地面機務(wù)段調(diào)度中心。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有機車無線傳輸裝置的不足提出一種基于3G的機車運行狀態(tài)遠程傳輸裝置，集途中機車運行狀態(tài)檢測和數(shù)據(jù)傳輸于一體的多功能裝置，也可以說是一種車——地遠程信息交互平臺。該裝置可以使途中運行機車與機務(wù)段調(diào)度中心保持通信，調(diào)度中心實時監(jiān)控機車運行情況，對機車故障及時預(yù)警和指揮調(diào)度。本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下一種基于3G的機車運行狀態(tài)遠程傳輸裝置，以下簡稱裝置，裝置由主控模塊、USB 模塊、UART模塊、以太網(wǎng)模塊、3G模塊、GPS模塊、天饋模塊、語音提示模塊、AIO模塊、DIO模塊、CAN模塊和工作電源模塊構(gòu)成。裝置內(nèi)設(shè)置有主控模塊，它包括CPU和與CPU連接的實時時鐘、閃存、RAM和JTAG， 在主控模塊上嵌有3G模塊和GPS模塊；裝置的前面板設(shè)置有DIO模塊、AIO模塊、USB模塊、 以太網(wǎng)模塊、UART模塊、CAN模塊、語音提示模塊、天饋模塊和工作狀態(tài)指示燈；裝置的側(cè)面板設(shè)置有工作電源模塊；各模塊的連接關(guān)系主控模塊設(shè)置有以太網(wǎng)模塊、UART模塊、AIO模塊和DIO模塊； 主控模塊1分別與GPS模塊、CAN模塊、語音提示模塊、USB模塊、3G模塊和工作電源模塊連接；天饋模塊分別與3G模塊、GPS模塊相連接。[0009]本實用新型的優(yōu)點在于本實用新型一方面通過實時獲取機車運行監(jiān)控裝置采集的公里標、速度、司機號、副司機號、車號和車次等重要運行信息，以及通過機車視頻監(jiān)控系統(tǒng)獲取視頻監(jiān)控信息；另一方面通過采集模塊采集機車主要部件和故障多發(fā)部位的運行狀態(tài)參數(shù)，包括網(wǎng)側(cè)電壓、牽引電機電樞電壓和電流、受電弓隔離狀態(tài)、主電路接地和短路保護狀態(tài)、主斷路器狀態(tài)、劈相機狀態(tài)、制動風機狀態(tài)、電氣制動過載保護狀態(tài)、輪對運行狀態(tài)等機車主要的運行狀態(tài)，以及GPS獲取的途中機車的具體位置，一并通過3G發(fā)送至機務(wù)段調(diào)度中心；使得調(diào)度中心工作人員準確了解并實時監(jiān)控機車運行狀況，對機車可能出現(xiàn)的故障進行預(yù)警，并通過語音提示和指導機車司機正確操作，保障了機車的行車安全。同時滿足了目前我國鐵路朝著現(xiàn)代化、信息化發(fā)展的要求。

圖1是本實用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型的模塊連接圖。圖中主控模塊1、USB模塊2、UART模塊3、以太網(wǎng)模塊4、CAN模塊5、3G模塊6、 天饋模塊7、GPS模塊8、DIO模塊9、AIO模塊10、語音提示模塊11、工作電源模塊12。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的說明。本實用新型結(jié)構(gòu)如圖1、圖2所示。圖1所示，該基于3G的機車運行狀態(tài)遠程傳輸裝置前面板設(shè)置有DIO模塊9、AI0 模塊10、USB模塊2、以太網(wǎng)模塊4、UART模塊3、CAN模塊5、語音提示模塊11、天饋模塊7。 DIO模塊設(shè)置一個8芯接口，AIO模塊設(shè)置一個8芯接口，UART模塊和CAN模塊各設(shè)置一個 DB9接口，USB模塊設(shè)置一個USBA型接口，以太網(wǎng)模塊設(shè)置一個D型編碼4針M12接口，天饋模塊設(shè)置一個RF接口。裝置的前面板還設(shè)置有語音提示模塊11工作狀態(tài)指示燈。裝置內(nèi)設(shè)置有主控模塊1，在主控模塊1上嵌有3G模塊6和GPS模塊8。裝置的側(cè)面板設(shè)置有工作電源模塊12。圖2所示，一種基于3G的機車運行狀態(tài)遠程傳輸裝置由主控模塊1、USB模塊2、 UART模塊3、以太網(wǎng)模塊4、3G模塊6、GPS模塊8、天饋模塊7、語音提示模塊11、AIO模塊 10、DIO模塊9、CAN模塊5和工作電源模塊12構(gòu)成。各模塊的連接關(guān)系主控模塊1設(shè)置有以太網(wǎng)模塊4、UART模塊3、AI0模塊10和 DIO模塊9 ；主控模塊1分別與GPS模塊8、CAN模塊5、語音提示模塊11、USB模塊2、3G模塊6和工作電源模塊12連接；天饋模塊7分別與3G模塊6、GPS模塊8相連接。實施例1如圖2所示，主控模塊1的CPU采用三星S3C2440處理器芯片，協(xié)調(diào)控制與其連接的各個模塊的工作。DIO模塊9包括8個數(shù)字量輸入輸出DIO接口，由S3C2440芯片的8個通用輸入輸出GPIO 口和光電隔離電路組成。AIO模塊10包括8個模擬量輸入輸出接口，由 S3C2440芯片的8個內(nèi)置AD轉(zhuǎn)換器和模數(shù)轉(zhuǎn)換外圍電路組成。DIO模塊9和AIO模塊10 構(gòu)成裝置采集模塊，直接連接機車設(shè)備間微機柜對外接線端子，采集機車主要部件的運行參數(shù)。UART模塊3使用公知的RS-485串口通信標準，由S3CM40芯片集成的UART接口和SP485ECN芯片，以及公知RS-485外圍電路組成，與機車車載其他設(shè)備通信，接收其他設(shè)備采集到的機車基本運行信息。以太網(wǎng)模塊4支持標準的以太網(wǎng)通信協(xié)議，由S3CM40芯片、 DM9000芯片和公知外圍電路組成，與機車視頻監(jiān)控系統(tǒng)連接獲取機車監(jiān)控視頻數(shù)據(jù)信息。 USB模塊2使用公知的USB2. 0通信標準，由S3CM40芯片集成的USB接口和公知的USB總線外圍電路組成，用于機車非實時數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)儲。語音提示模塊11由S3CM40芯片內(nèi)置語音通信控制器與公知語音放大電路組成，用于下達機務(wù)段調(diào)度中心機車故障預(yù)警信息。CAN模塊5采用CAN標準接口和公知外圍電路組成，與機車車載其他設(shè)備通信，接收其他設(shè)備采集到的機車基本運行信息。GPS模塊8由GPS接收模塊、天線和饋線組成，經(jīng)天饋模塊7的RF 接口連接天線，通過UART接口與主控模塊直接相連，用于獲取途中機車的具體位置。3G模塊6通過USB總線和S3C2440芯片直接相連，用于與地面調(diào)度中心建立無線通信網(wǎng)絡(luò)，傳輸機車運行狀態(tài)數(shù)據(jù)信息，調(diào)度中心配置有hternet公網(wǎng)固定IP地址的服務(wù)器作為機車運行狀態(tài)信息數(shù)據(jù)接收端，實時監(jiān)控機車運行狀況。工作電源模塊12由公知電源電路組成， 用于給整個裝置的各模塊提供電源。 主控模塊1定時查詢DIO模塊9、AIO模塊10、UART模塊3、以太網(wǎng)模塊4、CAN模塊5和GPS模塊8，獲取各模塊采集的數(shù)據(jù)，并經(jīng)過簡單網(wǎng)絡(luò)協(xié)議封裝通過3G模塊6接入到 Internet骨干網(wǎng)，將采集數(shù)據(jù)發(fā)送到機務(wù)段調(diào)度中心。
權(quán)利要求1. 一種基于3G的機車運行狀態(tài)遠程傳輸裝置，以下簡稱裝置，其特征在于，裝置由主控模塊、USB模塊、UART模塊、以太網(wǎng)模塊、3G模塊、GPS模塊、天饋模塊、語音提示模塊、AIO 模塊、DIO模塊、CAN模塊和工作電源模塊構(gòu)成；裝置內(nèi)設(shè)置有主控模塊，它包括CPU和與CPU連接的實時時鐘、閃存、RAM和JTAG電路， 在主控模塊上嵌有3G模塊和GPS模塊；裝置的前面板設(shè)置有DIO模塊、AIO模塊、USB模塊、 以太網(wǎng)模塊、UART模塊、CAN模塊、語音提示模塊、天饋模塊和工作狀態(tài)指示燈；裝置的側(cè)面板設(shè)置有工作電源模塊；各模塊的連接關(guān)系主控模塊設(shè)置有以太網(wǎng)模塊、UART模塊、AIO模塊和DIO模塊；主控模塊1分別與GPS模塊、CAN模塊、語音提示模塊、USB模塊、3G模塊和工作電源模塊連接； 天饋模塊分別與3G模塊、GPS模塊相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種基于3G的機車運行狀態(tài)遠程傳輸裝置。裝置由主控模塊、USB模塊、UART模塊、以太網(wǎng)模塊、3G模塊、GPS模塊、天饋模塊、語音提示模塊、AIO模塊、DIO模塊、CAN模塊和工作電源模塊構(gòu)成。本實用新型的優(yōu)點本實用新型所述各模塊共同完成對機車運行狀態(tài)參數(shù)的采集、機車視頻監(jiān)控數(shù)據(jù)信息和途中機車具體位置信息的獲取，并通過3G無線網(wǎng)絡(luò)實時地傳輸至機務(wù)段調(diào)度中心，調(diào)度中心實時監(jiān)控機車運行情況，對機車故障及時預(yù)警和指揮調(diào)度，保障了機車的行車安全。同時滿足了目前我國鐵路朝著現(xiàn)代化、信息化發(fā)展的要求。
文檔編號H04N7/18GK202094945SQ20112019466
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者劉旗揚, 楊孝平, 苗劍, 賀德強 申請人:廣西大學