本发明专利技术公开了一种应用于HXD1型机车运行状态的车地无线通信系统；所述系统包括：车载信息子系统和地面信息子系统；所述车载信息子系统基于TCN/MVB网络，采集机车网络控制系统的运行状态信息和SIBAS诊断数据，通过GSM-R/GPRS无线通信技术实时发送到地面信息子系统进行信息处理。此外，车载信息子系统接收地面信息子系统反馈的信息，提供给司乘人员做指导和提示；所述地面信息子系统实现对机车在途运行状态信息进行分析和提炼、机车运行记录信息的数据分析、故障的远程智能诊断等，为机车在途安全、高效地运行提供强大的后台支持。本发明专利技术能够有效地实现HXD1型机车在途运行的车地无线通信链路，实时监测机车运行状态，提高机车在途运行安全和维修效率。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种应用于HXD1型机车运行状态的车地无线通信系统；所述系统包括：车载信息子系统和地面信息子系统；所述车载信息子系统基于TCN/MVB网络，采集机车网络控制系统的运行状态信息和SIBAS诊断数据，通过GSM-R/GPRS无线通信技术实时发送到地面信息子系统进行信息处理。此外，车载信息子系统接收地面信息子系统反馈的信息，提供给司乘人员做指导和提示；所述地面信息子系统实现对机车在途运行状态信息进行分析和提炼、机车运行记录信息的数据分析、故障的远程智能诊断等，为机车在途安全、高效地运行提供强大的后台支持。本专利技术能够有效地实现HXD1型机车在途运行的车地无线通信链路，实时监测机车运行状态，提高机车在途运行安全和维修效率。【专利说明】一种应用于HXD1型机车运行状态的车地无线通信系统
本专利技术涉及一种应用于HXDl型机车运行状态的车地无线通信系统。
技术介绍
GSM-R(GSM for Railway,铁路移动通信系统)是一种基于目前世界最成熟、通用的公共无线通信系统GSM平台的、专门为满足铁路应用而开发的数字式无线通信系统。GPRS采用分组交换技术，能高效传输数据，优化网络资源和无线资源的利用。GPRS网络接入速度快，能和现有数据网(例如局域网，英特网)进行无缝连接。它不仅能在无线信道上提供9.05-171.2kbps的可变速率，更实现了无线信道上数据分组传送，具有通信实时性好、数据量大，免维护等明显优势，以无线方式实现数据传输或“永远在线”实时监测。在比较现有广泛使用的车地间通信技术，GSM-R技术是一个面向铁路应用的平台，其专用性强，安全性高，满足机车在高速移动时的传输要求。现在大秦线上的GSM-R技术已经成熟，而且全程覆盖大秦铁路沿线，这非常符合大秦线上HXDl型机车与机务段的地面中心的数据传输的需求。APN专线接入是企业通过专线接入GPRS网络，使得GPRS网络与企业内网无缝的融合，但是双方互联需要认证服务器的认证，而网络的连接和数据的收发均不经过Internet网，因此数据安全性极高。通过认证机制，Internet网络主机不可随意访问GPRS移动终端，未认证的GPRS移动终端也不可访问本企业服务器，提高GPRS移动终端和企业服务器的安全性。米用SIBAS32 (Siemens Bahn Automatisierungs System,西门子铁路自动化系统)为核心的分布式机车控制系统，基于GSM-R无线通信技术,建立一条机车与地面间的无线数据信道，实时的把机车在途运行状态(例如运行参数和故障数据、机车编号等)及时传回地面信息处理中心。系统采用SIBAS G语言进行逻辑设计与处理，采用SIBAS KLIP设备迅速地综合控制指令和信息，并及时准确的传送给CCU，并提供MMI和LCDM与司乘人员进行交互，实现对HXDl型机车的控制、监控以及保护功能。目前，虽然通信行业针对GSM的网络监测技术业已成熟，但目前各种监测设备大多是在机车上对机车运行数据的采集和存储。因此，如何利用地面强大的软硬件资源处理分析机车实时的运行状态数据，与机车实时的交互信息，就需要建立起一个基于GSM-R的车地无线通信系统。
技术实现思路
本专利技术提供一种应用于HXDl型机车运行状态的车地无线通信系统，实时监测机车运行状态，并对故障进行精确诊断，提高机车在途运行安全和维修效率。为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案是，一种应用于HXDl型机车运行状态的车地无线通信系统，包括:用于采集车辆运行状态信息的车载信息子系统；用于分析车辆运行状态的地面信息子系统；所述的车载信息子系统通过无线网络连接地面信息子系统，车载信息子系统包括数据采集模块、数据预处理模块、无线通讯模块、存储器模块、液晶显示模块、触摸屏模块和车载PC104计算机模块，数据采集模块通过数据预处理模块通信连接车载PC104计算机模块，车载PC104计算机模块还分别与无线通讯模块、存储器模块、液晶显示模块、触摸屏模块通信连接，所述的无线通讯模块通过无线网络通信连接地面信息子系统，地面信息子系统包括用于无线通信的无线通讯服务器组和用于处理分析数据的HXDl地面通信服务器，所述的无线通讯服务器组和HXDl地面通信服务器通信连接，无线通讯服务器组通过无线网络通信连接车载信息子系统。所述的一种应用于HXDl型机车运行状态的车地无线通信系统，所述的车载信息子系统与地面信息子系统通过GSM-R/GPRS网络进行无线通信连接，并按照应用层数据协议格式进行数据的传输，车载信息子系统的无线通讯模块为GPRS模块，地面信息子系统的无线通讯服务器组包括GPRS服务器、RADIUS服务器、DNS服务器，所述的GPRS服务器与RADIUS服务器、DNS服务器通信连接。所述的一种应用于HXDl型机车运行状态的车地无线通信系统，所述的应用层数据协议格式所包括的数据内容有:上传存储序号、上传数据时间、机车编号、司机编号、SIM卡号、故障类型编号、故障代码、故障发生时间、故障消失时间、停车维修记录、MVB数据包长度、MVB数据内容和扩展预留字段。所述的一种应用于HXDl型机车运行状态的车地无线通信系统，车载信息子系统的GPRS模块包括GPRS通信模块和SM卡模块，所述的GPRS通信模块和SM卡模块分别通信连接车载PC104计算机模块。所述的一种应用于HXDl型机车运行状态的车地无线通信系统，所述的车载信息子系统的GPRS处理单元兼容传统GSM网络的EGSM900/GSM1800双频工作频段并支持TCP/IP协议。所述的一种应用于HXDl型机车运行状态的车地无线通信系统，所述的数据采集模块包括串行数据采集模块和MVB采集模块，所述的串行数据采集模块通过RS232串行通信口采集机车的SIBAS诊断数据，所述的MVB采集模块连接MVB总线并采集接车运行数据，串行数据采集模块和MVB采集模块分别通信连接车载PC104计算机模块。所述的一种应用于HXDl型机车运行状态的车地无线通信系统，所述的车载信息子系统的数据预处理模块，其工作过程为:首先对机车网络数据进行校验、解包及信息提取，然后根据数据的性质设定数据传输的优先级，剔除周期性采集的重复的数据，再将处理后的数据传输至车载PC104计算机模块。所述的一种应用于HXDl型机车运行状态的车地无线通信系统，车载信息子系统的储存器模块包括控制区和记录区，所述的记录区中设置有至少能存放50条机车记录的缓存空间，所述的控制区中设置有一个记录指针和一个发送指针，记录指针指向新采集的数据包在储存器模块中的地址，发送指针指向要发送的数据包在储存器模块中的地址，当发送指针和记录指针重合则表示已发送了所有的数据包，并清空缓存区。本专利技术的技术效果在于，提高了 HXDl型机车的在途运行的安全性，通过GSM-R/GPRS网络建立一条机车与地面无线通信的数据传输通道，将在途运行的机车网络控制系统的状态参数和报警的故障数据实时的发送给地面监控中心，从而地面监控中心可以实时追踪和监控机车的在途安全状态，并通过地面强大的软硬件资源建立的智能诊断和远程维修系统分析研究机车发过来的数据，进行智能诊断分析找到故障发生的原因，并给出相应的解决方法和措施，通过无线数据通道，告知本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：杨迎泽，李烁，黄志武，高凯，张晓勇，蒋富，彭军，刘伟荣，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：
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