一种列车多功能电话广播系统技术方案

本发明专利技术涉及一种列车多功能电话广播系统，包括列车中央控制器、多功能终端、交换器、广播使能线、主音频线、副音频线以及广播总线，多功能终端通过所述交换器与列车以太网总线相连，多功能终端分别与广播使能线、主音频线、副音频线和广播总线相连，列车中央控制器与广播使能线相连，广播使能线具有高、低两种电平，广播使能线的高电平对应广播总线的繁忙状态，广播使能的低电平对应广播总线的空闲状态，列车中央控制器和多功能终端可以对广播使能线的电平状态进行调整；系统能全双工收发语音信息，集全列广播、单车广播、一键呼叫司机、全双工对讲功能于一身，并对广播系统作冗余设计，使得以太网即使断线，广播系统也能正常使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高速列车通讯系统领域，具体地涉及一种列车多功能电话广播系统。
技术介绍
近年来，随着高速列车出行越来越普及，列车通讯系统显得日益重要。而车内通讯主要是指列车广播系统和列车通话系统，它在列车运行期间提供站点信息播报、背景音乐播放、人工广播、人工对讲等功能。目前，这两个系统目前一般被分开，通话时使用电话系统，如果需要广播，列车员需要去广播室进行广播，这显得十分不方便。此外，列车员与司机的通话一般都比较紧急，相对比较频繁，如果每次都拨打司机室的号码来呼叫司机，显得效率不高。如若有紧急情况发生，而乘务员因为紧张或其他原因而一时无法正确拨对司机室号码，那么可能会引发严重后果。现有技术的通讯系统还存在以下问题，例如当两位列车员通话时，电话信道被占，如果此时有列车员有重要信息想要通知司机或者机械师，电话无法接通，有可能会造成严重后果。如果由于某种原因，车内的命令信道被破坏不能使用，那么整个通讯系统将无法工作，将会引起无法报站，紧急情况无法及时广播通知乘客等后果。另外，UIC568提出的通讯方式为半双工方式，在通话时显得非常不便。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种列车多功能电话广播系统，旨在解决目前列车内电话系统和广播系统分离造成不便的问题。本专利技术是这样实现的:一种列车多功能电话广播系统，包括列车中央控制器、多功能终端、交换器、广播使能线、主音频线、副音频线以及广播总线，所述多功能终端通过所述交换器与列车以太网总线相连，所述列车中央控制器通过所述交换器与列车以太网总线相连，所述多功能终端分别与所述广播使能线、主音频线、副音频线和广播总线相连，所述列车中央控制器与所述广播使能线相连，所述广播使能线具有高、低两种电平，所述广播使能线的高电平对应所述广播总线的繁忙状态，所述广播使能的低电平对应所述广播总线的空闲状态，所述列车中央控制器和所述多功能终端可以对广播使能线的电平状态进行调整。所述系统可以完成通过一个终端同时实现列车间通话和列车广播两种功能。传统的UIC568的有一根对讲优先级硬线，这个逻辑只能让其他对讲终端知道现在处于占线状态，进而只有两个逻辑处理方式:任意后拨的通话可以打断之前的通话或是任意后拨的通话都因为被占线而无法通话；传统的UIC568总线只有一路对讲通道，只能实现半双工对讲。而本专利技术提供的列车多功能广播电话系统基于UIC568总线做了适当的优化设计，同时存在两根独立的音频线，使得电话通讯变为全双工，提高了通话质量。另外，通过广播使能线构建一个冗余的广播命令系统，使得当以太网由于某种原因断开时，列车员仍然可以通过广播发布讯息。本专利技术的进一步技术方案是:列车每节车厢至少包括一台所述多功能终端，每台所述多功能终端都对应一台所述交换机。传统列车使用的RS-485总线上任何时候只能有一个发送器发送，且数据传输速率较低，而工业以太网优点很多，例如协议通用性很强、速度很快等，所以本专利技术用以太网代替了 RS-485总线。本专利技术的进一步技术方案是:所述多功能终端包含显示屏、拨码盘、话筒、指示灯、键盘、全车广播键、单车广播键，所述话筒上设有司机按钮，所述多功能终端的IP号与所述拨码盘上的数字相同，所述列车中央控制器具有固定IP号，所述多功能终端与所述列车中央控制器之间通过以太网建立TCP/IP连接，所述列车中央控制器和所述多功能终端均设有USB接口。将所述多功能终端分布于列车中的合适位置:标准动车组一列列车包含I到8车一共8节车厢，在司机室(I车)、机械师室(5车)、乘务员室(5车)分别各设置一部终端，其他车每节车厢设置一部终端。根据电话所在车厢和安装位置号，拨动所述2位的拨码盘，比如5车机械师所用终端拨为51，乘务员电话拨为52。每个电话根据拨码盘当前值，以及一定的转换关系，固定自己的IP和端口，使得互相呼叫时，可以根据车厢号和位置号进行呼叫。标准动车组一列列车只有I个列车中央控制器，它的IP地址和端口号是固定的。每一部多功能终端都通过以太网连接到列车中央控制器上。列车中央控制器实现车内通话的优先级控制。使得优先级高的通讯可以将正在进行通讯的优先级低的电话强行挂机。所述列车中央控制器设有多功能车辆总线接口，通过多功能车辆总线与列车的列车控制和管理系统相连。列车中央控制器会获取司机位置信息并通过以太网告知多功能终端，使得多功能终端可以一键呼叫司机。列车中央控制器通过以下方式获取司机位置信息:上电后，当司机进入当前车次列车的司机室后，会做一系列操作启动列车，这个信息会被列车控制和管理系统检测到，进而分析出司机的位置。列车中央控制器通过多功能车辆总线接口与列车控制和管理系统实现数据交互，获得该信息。继而通过以太网告诉所有的多功能终端，哪一部多功能终端现在被司机所使用。当以太网络正常时，广播系统依赖于列车中央控制器和多功能终端之间的以太网命令交互，多功能终端最终要收到列车中央控制器允许其广播的以太网命令时，才能开始广播。列车中央控制器和每一部多功能终端都连接在广播使能的信号线广播使能线上。当出现极端情况，网线异常且被终端检测到时，多功能终端将获得权限对此信号线进行设置，多功能终端将采用独立于以太网命令之外的另外一套逻辑，使得广播系统仍然可以正常工作，实现广播功能的冗余。UIC568总线定义了一条通话优先级的信号线和一条通讯信道，但是本专利技术利用列车中央控制器已经实现了车内通话的优先级控制，不需要再单独设立一根优先级信号线，这使得原来的优先级信号线可以空出来与原来UIC568定义的通讯信道形成双通道，提供了全双工通讯功能，同时简化了语音处理电路，使得通话质量、便利性有了大幅度提升。列车中央控制器和多功能终端可以通过USB接口外接到其他设备并进行系统升级。多功能终端上各个按键的设置为进行各种操作带来了方便。本专利技术的进一步技术方案是:所述列车中央控制器通过列车以太网总线实时发送心跳数据包，所述多功能终端收到心跳数据包之后向所述列车中央控制器发送心跳回应包，所述多功能终端通过所述心疼数据包检测到列车以太网总线出现异常时，可对所述广播使能线的电平进行调节。列车中央控制器将周期性的给各多功能终端发心跳数据包，各多功能终端收到之后向列车中央控制器发心跳回应包。如果多功能终端在一段时间之内没有收到心跳数据包，将每隔一段时间尝试重连列车中央控制器，列车中央控制器在预置的时间内没收到某终端的心跳回应包，会提示该终端网络异常，工作人员可以根据提示进行定点检修。本专利技术的进一步技术方案是:在列车的第一节车厢和最后一节车厢设有重连网关，所述重连网关通过所在车厢的所述交换机连接到列车以太网，可以通过网络地址转换方式将列车编组重连。编组重联运营时，两车的列车中央控制器互为热备，但运行过程中不会自动切换主从状态。列车重联后，列车控制和管理系统会设置重联状态，人工也可设置重联状态。本专利技术所述系统中，在1，8节车厢各有I个重联网关，当列车重联时，参与重联的2个网关会获取重联状态，产生信息交互，让两列车的通讯系统连接起来。在本系统中，具体来说，网关主要完成将本车通过TCP方式传输来的数据进行网络地址转换，传输给邻车网关；或将邻车网关传输过来的数据进行网络地址转换，并传输给本车设备两个功能。本专利技术的有益效果是:本专利技术采用以太网收发控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车多功能电话广播系统，其特征在于：包括列车中央控制器、多功能终端、交换器、广播使能线、主音频线、副音频线以及广播总线，所述多功能终端通过所述交换器与列车以太网总线相连，所述列车中央控制器通过所述交换器与列车以太网总线相连，所述多功能终端分别与所述广播使能线、主音频线、副音频线和广播总线相连，所述列车中央控制器与所述广播使能线相连，所述广播使能线具有高、低两种电平，所述广播使能线的高电平对应所述广播总线的繁忙状态，所述广播使能的低电平对应所述广播总线的空闲状态，所述列车中央控制器和所述多功能终端可以对广播使能线的电平状态进行调整。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴震宇，肖楚勤，李想，陈亮，张继文，
申请(专利权)人：深圳市航盛电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44