铁路货物运输监控数据传输方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种铁路货物运输监控数据传输方法和装置，该方法包括：获取当前节点的传感器模块采集的铁路车辆监控数据；根据该装载液体货物状态信息和车辆信息判断液体货物和车辆是否处于预警/报警状态；若是，利用当前节点的移动通信装置通过移动通信网络将该铁路货物运输监控数据传输至远程终端；若否，利用当前节点的ZigBee通信装置通过ZigBee自组网中的最优路径将该铁路货物运输监控数据传输至目标节点，以利用目标节点通过移动通信网络将该铁路货物运输监控数据传输至远程终端；通过采用ZigBee自组网方式在节点之间传输数据，并通过目标节点统一将数据远传，能够降低系统整体功耗，延长监控时长，保障了监控的顺利实施。施。施。

【技术实现步骤摘要】
铁路货物运输监控数据传输方法和装置


[0001]本专利技术涉及数据传输
，尤其涉及一种铁路货物运输监控数据传输方法和装置。

技术介绍

[0002]我国铁路货运年发送量为40亿吨左右，其中，危险货物年运量为1亿吨左右，全路危险货物每天装车数近万辆，平均每公里就有3辆运载危险货物的铁路货车在运行。铁路货车容量大、载重大，且是编组成列运行，危险货物运输安全保障至关重要又相对复杂。随着我国调整运输结构、提高铁路运量以及总公司货运增量方案的制定，大宗货物长距离铁路运输比例将得到进一步提升，货物运输的安全保障变得更加迫切。
[0003]铁路危险货物90％为液体货物，用作运输工具的铁路货车的类型包括铁路罐车和罐式集装箱。全国有11万余辆铁路罐车，约占铁路货车总量的15％；罐式集装箱也随着集装化运输的发展趋势大量涌现。液体危险货物运输中，罐车、罐式集装箱的罐体处于密闭状态，发生异常时压力、温度、液位可能会出现较大变化。因此，液体危险货物运输监控是提高危险货物运输安全性的一项重要措施。
[0004]目前，铁路车辆中每节车厢上均可设置一车载监控装置监控货物和车辆信息，这些信息一般本地进行存储，以便运维人员进行查阅，不利于及时发现安全隐患，为解决该技术问题，可以利用移动通信网络将监控信息远传，但是由于铁路车来车辆监控的周期短(几分钟至几十分钟)、监控参数多，导致监控信息量比较大，通过移动通信网络进行远传时需要耗费大量电能，由于考虑到用电安全性问题，铁路货车监控装置通常采用电池供电，而电池的续航时间不能满足长期通过移动通信网络远传监控信息的需求，影响了监控的顺利实施。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中的问题，本专利技术提供一种铁路货物运输监控数据传输方法和装置、电子设备以及计算机可读存储介质，能够至少部分地解决现有技术中存在的问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]第一方面，提供一种铁路货物运输监控数据传输方法，用于车载监控装置，铁路车辆的每节车厢上均设置一车载监控装置，每个车载监控装置作为一个节点，该铁路货物运输监控数据传输方法包括：
[0008]获取当前节点的传感器模块采集的铁路车辆监控数据，该铁路车辆监控数据包括装载液体货物状态信息和车辆信息；
[0009]根据该装载液体货物状态信息和车辆信息判断液体货物和车辆是否处于预警/报警状态；
[0010]若是，利用当前节点的移动通信装置通过移动通信网络将该铁路货物运输监控数据传输至远程终端；
[0011]若否，利用当前节点的ZigBee通信装置通过ZigBee自组网中的最优路径将该铁路货物运输监控数据传输至目标节点，以利用目标节点通过移动通信网络将该铁路货物运输监控数据传输至远程终端；
[0012]其中，该ZigBee自组网中不包括利用移动通信网络传输铁路车辆监控数据的节点。
[0013]进一步地，该通过ZigBee自组网将该铁路货物运输监控数据传输至目标节点之前，还包括：
[0014]根据节点选择条件在该铁路车辆的未利用移动通信网络传输数据的节点中选择一节点作为目标节点。
[0015]进一步地，还包括：
[0016]判断选择的目标节点是否为当前节点；
[0017]若是，利用当前节点的移动通信装置通过移动通信网络将该铁路货物运输监控数据传输至远程终端。
[0018]进一步地，该利用当前节点的ZigBee通信装置通过ZigBee自组网中的最优路径将该铁路货物运输监控数据传输至目标节点之前，还包括：
[0019]基于路由发现技术以及目标节点对该铁路车辆的未利用移动通信网络传输数据的节点进行组网得到该ZigBee自组网；
[0020]计算当前节点至目标节点的各条路径的消耗电量占链路总电量的百分比和路径丢包率之和；
[0021]在各条路径中选取消耗电量占链路总电量的百分比和路径丢包率之和最小的路径作为最优路径。
[0022]进一步地，计算当前节点至目标节点的各条路径的消耗电量占链路总电量的百分比和丢包率之和，包括：
[0023]根据跳转次数以及电量情况计算消耗电量占链路总电量的百分比；
[0024]根据节点跳转长度、跳转次数、信噪比、噪声正弦载波幅值、标准差计算路径丢包率；
[0025]计算消耗电量占链路总电量的百分比以及路径丢包率之和。
[0026]进一步地，该根据跳转次数以及电量情况计算消耗电量占链路总电量的百分比采用如下公式：
[0027][0028]其中，Q
total
表示消耗电量占链路总电量的百分比，节点每次数据跳转消耗的电量为q
t
，上传消耗电量为q
l
，链路总电量为q
i
为每个节点链路发现过程中传送的监控装置剩余电量，N为跳转次数。
[0029]进一步地，该根据节点跳转长度、跳转次数、信噪比、噪声正弦载波幅值、标准差计算路径丢包率采用如下公式：
[0030][0031]其中，P
total
表示路径丢包率，节点跳转长度为L，N为跳转次数；
[0032][0033]其中，信噪比A为噪声正弦载波幅值，σ为标准差。
[0034]第二方面，提供一种铁路货物运输监控数据传输装置，包括：
[0035]监控数据获取模块，获取当前节点的传感器模块采集的铁路车辆监控数据，该铁路车辆监控数据包括装载液体货物状态信息和车辆信息；
[0036]状态判断模块，根据该装载液体货物状态信息和车辆信息判断液体货物和车辆是否处于预警/报警状态；
[0037]移动传输模块，当液体货物和车辆处于预警/报警状态时，利用当前节点的移动通信装置通过移动通信网络将该铁路货物运输监控数据传输至远程终端；
[0038]ZigBee传输模块，当液体货物和车辆未处于预警/报警状态时，利用当前节点的ZigBee通信装置通过ZigBee自组网中的最优路径将该铁路货物运输监控数据传输至目标节点，以利用目标节点通过移动通信网络将该铁路货物运输监控数据传输至远程终端；
[0039]其中，该ZigBee自组网中不包括利用移动通信网络传输铁路车辆监控数据的节点。
[0040]第三方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，该处理器执行该程序时实现上述的铁路货物运输监控数据传输方法的步骤。
[0041]第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述的铁路货物运输监控数据传输方法的步骤。
[0042]本专利技术提供的铁路货物运输监控数据传输方法和装置、电子设备以及计算机可读存储介质，该方法包括：获取当前节点的传感器模块采集的铁路车辆监控数据，该铁路车辆监控数据包括装载液体货物状态信息和车辆信息；根据该装载液体货物状态信息和车辆信息判断液体货物和车辆是否处于预警/报警状态；若本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路货物运输监控数据传输方法，其特征在于，用于车载监控装置，铁路车辆的每节车厢上均设置一车载监控装置，每个车载监控装置作为一个节点，所述铁路货物运输监控数据传输方法包括：获取当前节点的传感器模块采集的铁路车辆监控数据，所述铁路车辆监控数据包括装载液体货物状态信息和车辆信息；根据所述装载液体货物状态信息和车辆信息判断液体货物和车辆是否处于预警/报警状态；若是，利用当前节点的移动通信装置通过移动通信网络将所述铁路货物运输监控数据传输至远程终端；若否，利用当前节点的ZigBee通信装置通过ZigBee自组网中的最优路径将所述铁路货物运输监控数据传输至目标节点，以利用目标节点通过移动通信网络将所述铁路货物运输监控数据传输至远程终端；其中，所述ZigBee自组网中不包括利用移动通信网络传输铁路车辆监控数据的节点。2.根据权利要求1所述的铁路货物运输监控数据传输方法，其特征在于，所述通过ZigBee自组网将所述铁路货物运输监控数据传输至目标节点之前，还包括：根据节点选择条件在所述铁路车辆的未利用移动通信网络传输数据的节点中选择一节点作为目标节点。3.根据权利要求2所述的铁路货物运输监控数据传输方法，其特征在于，还包括：判断选择的目标节点是否为当前节点；若是，利用当前节点的移动通信装置通过移动通信网络将所述铁路货物运输监控数据传输至远程终端。4.根据权利要求2所述的铁路货物运输监控数据传输方法，其特征在于，所述利用当前节点的ZigBee通信装置通过ZigBee自组网中的最优路径将所述铁路货物运输监控数据传输至目标节点之前，还包括：基于路由发现技术以及目标节点对所述铁路车辆的未利用移动通信网络传输数据的节点进行组网得到所述ZigBee自组网；计算当前节点至目标节点的各条路径的消耗电量占链路总电量的百分比和路径丢包率之和；在各条路径中选取消耗电量占链路总电量的百分比和路径丢包率之和最小的路径作为最优路径。5.根据权利要求4所述的铁路货物运输监控数据传输方法，其特征在于，所述计算当前节点至目标节点的各条路径的消耗电量占链路总电量的百分比和丢包率之和，包括：根据跳转次数以及电量情况计算消耗电量占链路总电量的百分比；根据节点跳转长度、跳转次数、信噪比、噪声正弦载波幅值、标准差计算路...

【专利技术属性】
技术研发人员：邵学君，温克学，傅青喜，张铁钢，石磊，姚振坤，庞庆，张志鹏，李世林，张俊峰，王前，周宝珑，齐超，郭有为，武慧杰，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：