專利名稱：一種軌道交通車輛門系統(tǒng)車載信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及監(jiān)測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鐵路上或城市軌道車輛上的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體而言，是軌道車輛門系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)本發(fā)明涉及該系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法。
背景技術(shù)：
如今的軌道車輛不論是鐵路軌道車輛抑或是城市軌道車輛，在車輛上多數(shù)使用的是自動(dòng)車門，一般而言，列車由多節(jié)車廂組成，在每節(jié)車廂的兩側(cè)設(shè)置有車門，車門的開閉由門控器控制，而門控器的執(zhí)行直接受列車控制系統(tǒng)的指令，由于列車是高速運(yùn)行的，因此門系統(tǒng)的工作是否安全可靠至關(guān)重要，而體現(xiàn)門系統(tǒng)是否安全的系統(tǒng)工作狀況的數(shù)據(jù)對(duì)于保證門系統(tǒng)的完好性十分關(guān)鍵?，F(xiàn)在常用的手段是在門控制器內(nèi)設(shè)置一定容量的存儲(chǔ)器， 通過存儲(chǔ)器記錄門系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)特別是故障數(shù)據(jù)，而后由維護(hù)人員通過門控制器上的維護(hù)端口將數(shù)據(jù)進(jìn)行下載，而后進(jìn)行分析。這樣的做法存在著下述問題首先，必須在列車停止服務(wù)的時(shí)候才能進(jìn)行數(shù)據(jù)下載分析，這樣一來(lái)數(shù)據(jù)的時(shí)效性不能保證，其次，每一個(gè)門控器是相互獨(dú)立的，維護(hù)人員必須逐個(gè)的對(duì)每個(gè)門的數(shù)據(jù)進(jìn)行下載分析，這樣耗費(fèi)了大量的人力，且由于存儲(chǔ)器的容量畢竟是固定的，其保存的數(shù)據(jù)量也是有限的，如果要記錄新的數(shù)據(jù)，則必須丟棄較早期的數(shù)據(jù)，這樣對(duì)門系統(tǒng)的綜合判斷上會(huì)存在偏差，對(duì)故障的分析與預(yù)防也是不利的。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于提供一種時(shí)效性好、易于維護(hù)、數(shù)據(jù)容量大的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，同時(shí)本發(fā)明提供該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法。技術(shù)方案本發(fā)明通過以下技術(shù)手段加以實(shí)現(xiàn)
一種軌道交通車輛門系統(tǒng)車載信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括車內(nèi)系統(tǒng)與監(jiān)控中心，所述車內(nèi)系統(tǒng)包括車門控制器、信號(hào)采集傳輸裝置，所述的監(jiān)控中心包括服務(wù)器、監(jiān)控終端，所述的車內(nèi)系統(tǒng)與監(jiān)控中心通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。所述的車門控制器及信號(hào)采集傳輸裝置通過RS485總線進(jìn)行連接，所述的車門控制器設(shè)置在每個(gè)車門處，車輛每一側(cè)的所有車門控制器通過RS485總線彼此連接，而后與信號(hào)采集傳輸裝置連接。所述的服務(wù)器包括數(shù)據(jù)通信服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，所述的服務(wù)器與監(jiān)控終端連接，并通過監(jiān)控網(wǎng)關(guān)與防火墻連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。所述的車輛門信號(hào)采集傳輸裝置由信號(hào)采集接口、核心處理單元及無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接口依次連接組成，所述信號(hào)采集傳輸裝置還包括供給其電力的裝置電源單元，所述裝置電源單元與信號(hào)采集接口、核心處理單元及無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接口分別連接。所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括大屏幕，所述的大屏幕連接監(jiān)控終端。一種車載信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟
I)車門控制器將車門運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)與故障數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，而后通過RS485總線傳輸至車輛門信號(hào)采集傳輸裝置；
2)車輛門信號(hào)采集傳輸裝置將上述數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，而后由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通過互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)發(fā)出；
3)所述數(shù)據(jù)通過防火墻與監(jiān)控網(wǎng)關(guān)的過濾后，進(jìn)入服務(wù)器內(nèi)進(jìn)行分析，并將結(jié)果通過監(jiān)控終端顯不在大屏眷上。所述的核心處理單元可接收來(lái)自監(jiān)控中心的請(qǐng)求或指令。所述的車輛門信號(hào)采集傳輸裝置中的信號(hào)采集接口將RS485總線電平轉(zhuǎn)化為核心處理單元使用的RS232電平，且所述信號(hào)采集模塊的TXD連線設(shè)置為斷開。所述數(shù)據(jù)經(jīng)信號(hào)采集傳輸裝置發(fā)出后，通過基站進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)。所述的車輛門信號(hào)采集與傳輸裝置工作狀態(tài)分為工作狀態(tài)與休眠狀態(tài)，當(dāng)列車維修時(shí)切換至休眠狀態(tài)，列車載客時(shí)切換至工作狀態(tài)。有益效果本發(fā)明通過總線將所有車門信息進(jìn)行匯總后發(fā)送至監(jiān)控中心，令維護(hù)人員不必到每個(gè)車門出逐一取得數(shù)據(jù)，這樣節(jié)省了人力；且數(shù)據(jù)是在列車運(yùn)行過程中即時(shí)傳輸至監(jiān)控中心，其時(shí)效性得到了充分保證；且所有的數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)器內(nèi)， 在保證了存儲(chǔ)容量的同時(shí)方便了維護(hù)人員及時(shí)調(diào)用，從而有助于維護(hù)人員及時(shí)對(duì)車輛情況做出判斷，縮短了維修時(shí)間，提高了維修服務(wù)的響應(yīng)速度。


圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖2為本發(fā)明車輛門信號(hào)采集與傳輸裝置軟件主線程流程圖。其中I-列車、2-無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、3-車門控制器、4-車輛門信號(hào)采集及傳輸裝置、 5-RS485總線、6-車內(nèi)系統(tǒng)、7-基站、8-互聯(lián)網(wǎng)、9-監(jiān)控中心、10-防火墻、11_監(jiān)控網(wǎng)關(guān)、 12-服務(wù)器、13-監(jiān)控終端、14-大屏幕。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳述
本發(fā)明涉及一種軌道車輛門系統(tǒng)車載信號(hào)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如圖I所示，整個(gè)系統(tǒng)包括兩部分在列車I內(nèi)部設(shè)置的車內(nèi)系統(tǒng)6及在車外設(shè)置的監(jiān)控中心9，車內(nèi)系統(tǒng)6主要包括了設(shè)置在每個(gè)車門之上的車門控制器(EDCU) 3及在車輛的兩側(cè)各設(shè)置一個(gè)的車輛門信號(hào)采集及傳輸裝置4，每一側(cè)的車門控制器3之間通過一根RS485總線5進(jìn)行連接，而后這根總線5與這一側(cè)上設(shè)置的車輛門信號(hào)采集及傳輸裝置4連接。本發(fā)明中，所述的車輛門信號(hào)采集及傳輸裝置4包括信號(hào)采集接口、核心處理單元、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接口及裝置電源單元，信號(hào)采集接口負(fù)責(zé)監(jiān)聽RS485總線的數(shù)據(jù)，并將其電平轉(zhuǎn)換為RS232也就是核心處理單元所使用的電平，而后核心處理單元將數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，而后根據(jù)通信協(xié)議對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行重新封裝， 將數(shù)據(jù)發(fā)送至無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接口加以發(fā)送。所述車輛門信號(hào)采集及傳輸裝置4還包括有提供上述各硬件的電力的裝置電源單元，其將車輛電源轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的硬件模塊電源，同時(shí)提供了基于鋰電池的不間斷電源方案，以實(shí)現(xiàn)非正常斷電時(shí)操作信息的不丟失。由車內(nèi)系統(tǒng)6傳出的數(shù)據(jù)通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)2傳輸至基站7，由基站連入互聯(lián)網(wǎng)8，然后通過互聯(lián)網(wǎng)8將數(shù)據(jù)傳輸至監(jiān)控中心9，所述監(jiān)控中心9包括服務(wù)器12、監(jiān)控終端13，所述服務(wù)器12分為包括數(shù)據(jù)通信服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，數(shù)據(jù)通信服務(wù)器負(fù)責(zé)處理分析由車內(nèi)系統(tǒng)傳出的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器負(fù)責(zé)存儲(chǔ)上述數(shù)據(jù)，監(jiān)控終端用于將相關(guān)信息進(jìn)行顯示，更進(jìn)一步的說，所述的數(shù)據(jù)在經(jīng)服務(wù)器分析存儲(chǔ)之前首先經(jīng)過防火墻10與監(jiān)控網(wǎng)關(guān) 11，所述防火墻10將數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾，從而濾除其中的有害數(shù)據(jù)，保證監(jiān)控中心9的安全運(yùn)行；所述監(jiān)控網(wǎng)關(guān)11負(fù)責(zé)與各前端裝置之間的雙向通信，同時(shí)也起到進(jìn)一步過濾的作用， 監(jiān)控中心9還包括大屏幕14用以更直觀的顯示車輛的狀況。同時(shí)，本發(fā)明公開了上述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，具體的說，由以下步驟構(gòu)成
1)車門控制器將車門運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)與故障數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，而后通過RS485總線傳輸至信號(hào)采集傳輸裝置；
2)車輛門信號(hào)采集傳輸裝置將上述數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，而后通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)2將數(shù)據(jù)發(fā)出；
3)所述數(shù)據(jù)通過防火墻與監(jiān)控網(wǎng)關(guān)的過濾后，進(jìn)入服務(wù)器內(nèi)進(jìn)行分析，并將結(jié)果通過監(jiān)控終端顯不在大屏眷上。車門控制器將數(shù)據(jù)送入信號(hào)采集傳輸裝置的過程實(shí)際上是信號(hào)采集模塊監(jiān)聽到了接入的RS485總線上的門的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，由于連接其后的核心處理單元使用的是 RS232接口，而RS485與RS232的電平是不同的，因此，信號(hào)采集模塊將RS485總線使用的電平轉(zhuǎn)化成了 RS232總線使用的電平，使核心處理單元可以讀取到數(shù)據(jù)。由于信號(hào)采集模塊僅僅負(fù)責(zé)監(jiān)聽，而不向RS485總線發(fā)送數(shù)據(jù)，即處于“隱形”的監(jiān)聽工作狀態(tài)，因此信號(hào)采集模塊的TXD接口為斷開設(shè)置，這樣一來(lái)便保證了接口的靜默。核心處理單元讀取到來(lái)自信號(hào)采集模塊傳送來(lái)的數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù)按照通信協(xié)議進(jìn)行分析并進(jìn)行重新的封裝，然后交給無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接口進(jìn)行發(fā)送，這樣一來(lái)，核心處理單元便需要具備足夠的計(jì)算能力與存儲(chǔ)空間，一般而言，核心處理單元采用單片機(jī)，具體的來(lái)說，核心處理單元首先將串口數(shù)據(jù)讀取至緩沖區(qū)，而后在緩沖區(qū)內(nèi)進(jìn)行完整的幀提取與類型的判斷，而后根據(jù)實(shí)際的數(shù)據(jù)幀確定使用的處理策略，而后對(duì)幀數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，最后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分發(fā)。使用上述方式可以使數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)低延遲高可靠性的上傳，避免了數(shù)據(jù)在傳輸過程中的丟失。本發(fā)明中，核心處理單元提供了充足的存儲(chǔ)空間以實(shí)現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的本地存儲(chǔ)即上述過程中將數(shù)據(jù)讀取至緩沖區(qū)，這樣一來(lái)，所有的數(shù)據(jù)均先進(jìn)行保存后進(jìn)行處理，保證了數(shù)據(jù)的不丟失。被核心處理單元分析處理及封裝后的數(shù)據(jù)通過無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接口進(jìn)行發(fā)送，所述無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接口通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入internet的方式連接監(jiān)控中心9從而將數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送，同時(shí)，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接口亦可以接受監(jiān)控中心9的指令或請(qǐng)求，將其發(fā)送至核心處理單元。本發(fā)明中，所述的核心處理單元可以接收來(lái)自監(jiān)控中心的請(qǐng)求或指令，從而實(shí)現(xiàn)諸如基于監(jiān)控中心需求的本地存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的應(yīng)需上傳或數(shù)據(jù)處理策略及軟件的更新。數(shù)據(jù)通過internet傳輸至監(jiān)測(cè)中心后，維護(hù)人員可以直接通過監(jiān)測(cè)中心設(shè)置的監(jiān)控終端直觀的看見被監(jiān)測(cè)的車門系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、當(dāng)前實(shí)時(shí)的運(yùn)行情況，且可以通過監(jiān)控終端調(diào)取過往的數(shù)據(jù)以供綜合判斷，同時(shí)維護(hù)人員可以通過操作終端對(duì)門系統(tǒng)下達(dá)指令或者更新門系統(tǒng)自帶軟件。所述監(jiān)測(cè)中心設(shè)置的大屏幕以圖片形式更直觀的顯示當(dāng)前門系統(tǒng)的狀態(tài)是否處于異常。本發(fā)明中，所述的信號(hào)采集與傳輸裝置的工作狀態(tài)分為工作狀態(tài)與休眠狀態(tài)，分別對(duì)應(yīng)著列車的運(yùn)行時(shí)段與入庫(kù)檢修時(shí)段，其狀態(tài)的切換由列車的電源開閉決定，當(dāng)列車電源開啟時(shí)，信號(hào)采集與傳輸裝置處于工作狀態(tài)，其實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)RS485數(shù)據(jù)，記錄與門系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行處理，同時(shí)針對(duì)監(jiān)測(cè)中心的遠(yuǎn)程控制做出響應(yīng)；當(dāng)列車電源切斷時(shí)，裝置切換至休眠狀態(tài)，在此之前，系統(tǒng)產(chǎn)生斷電事件并實(shí)時(shí)上報(bào)，然后完成各緩沖區(qū)內(nèi)數(shù)據(jù)的處理，待所有數(shù)據(jù)處理完畢后，系統(tǒng)發(fā)出斷電指令，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)斷電，本發(fā)明中，所述軟件系統(tǒng)采用多線程設(shè)計(jì)，主線程完成系統(tǒng)的初始化、RS232串口的讀取、RS585總線數(shù)據(jù)的組幀和解析、協(xié)議數(shù)據(jù)的處理策略確定與再封裝、電源供給的判斷和工作狀態(tài)的切換等功能，數(shù)據(jù)的無(wú)線上傳與數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)兩個(gè)模塊的輸入輸出由子線程實(shí)現(xiàn)，具體的說，數(shù)據(jù)的無(wú)線上傳模塊需要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳、周期數(shù)據(jù)上傳及應(yīng)需數(shù)據(jù)上傳三類功能；數(shù)據(jù)本地存儲(chǔ)需要實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、下發(fā)策略文件存儲(chǔ)及下發(fā)軟件存儲(chǔ)功能，其具體的主線程流程設(shè)計(jì)如圖2所示。
權(quán)利要求
1.一種軌道交通車輛門系統(tǒng)車載信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括車內(nèi)系統(tǒng)(6)與監(jiān)控中心(9)，所述車內(nèi)系統(tǒng)包括車門控制器(3)、信號(hào)采集傳輸裝置(4)，所述的監(jiān)控中心包括服務(wù)器(12)、監(jiān)控終端(13)，所述的車內(nèi)系統(tǒng)與監(jiān)控中心通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(2)連入互聯(lián)網(wǎng)(8)進(jìn)行連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車載信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的車門控制器(3)及信號(hào)采集傳輸裝置(4)通過RS485總線進(jìn)行連接，所述的車門控制器(3)設(shè)置在每個(gè)車門處， 車輛每一側(cè)的所有車門控制器(3)通過RS485總線(5)彼此連接，而后與信號(hào)采集傳輸裝置 (4)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車載信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的服務(wù)器(12)包括數(shù)據(jù)通信服務(wù)器與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，所述的服務(wù)器(12)與監(jiān)控終端(13)連接，并通過監(jiān)控網(wǎng)關(guān)(11)與防火墻(10)連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車載信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的車輛門信號(hào)采集傳輸裝置(4)由信號(hào)采集接口、核心處理單元及無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接口依次連接組成，所述信號(hào)采集傳輸裝置還包括供給其電力的裝置電源單元，所述裝置電源單元與信號(hào)采集接口、核心處理單元及無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸接口分別連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車載信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的監(jiān)控中心還包括大屏幕(14)，所述的大屏幕(14)連接監(jiān)控終端(13)。
6.一種根據(jù)權(quán)利要求I所述車載信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于包括以下步驟1)車門控制器(3)將車門運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)與故障數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，而后通過RS485總線(5) 傳輸至車輛門信號(hào)采集傳輸裝置(4)；2)車輛門信號(hào)采集傳輸裝置(4)將上述數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，而后由無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(2)通過互聯(lián)網(wǎng)(8)將數(shù)據(jù)發(fā)出；3)所述數(shù)據(jù)通過防火墻(10)與監(jiān)控網(wǎng)關(guān)(11)的過濾后，進(jìn)入服務(wù)器(12)內(nèi)進(jìn)行分析， 并將結(jié)果通過監(jiān)控終端(13)顯示在大屏幕(14)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述的核心處理單元可接收來(lái)自監(jiān)控中心的請(qǐng)求或指令。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述的車輛門信號(hào)采集傳輸裝置(4) 中的信號(hào)采集接口將RS485總線電平轉(zhuǎn)化為核心處理單元使用的RS232電平，且所述信號(hào)采集模塊的TXD連線設(shè)置為斷開。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)經(jīng)車輛門信號(hào)采集傳輸裝置(4)發(fā)出后，通過基站(7)進(jìn)入互聯(lián)網(wǎng)(8)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)測(cè)方法，其特征在于所述的車輛門信號(hào)采集與傳輸裝置(4)工作狀態(tài)分為工作狀態(tài)與休眠狀態(tài)，當(dāng)列車維修時(shí)切換至休眠狀態(tài)，列車載客時(shí)切換至工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軌道交通車輛門系統(tǒng)車載信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括車內(nèi)系統(tǒng)與與監(jiān)控中心，所述車內(nèi)系統(tǒng)包括車門控制器、信號(hào)采集傳輸裝置，所述的監(jiān)控中心包括服務(wù)器、監(jiān)控終端，所述的車內(nèi)系統(tǒng)與監(jiān)控中心通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。本發(fā)明同時(shí)公開了該監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法。本發(fā)明通過總線將所有車門信息進(jìn)行匯總后發(fā)送至監(jiān)控中心，令維護(hù)人員不必到每個(gè)車門出逐一取得數(shù)據(jù)，這樣節(jié)省了人力；且數(shù)據(jù)是在列車運(yùn)行過程中即時(shí)傳輸至監(jiān)控中心，其時(shí)效性得到了充分保證；所有的數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)在監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)器內(nèi)，在保證了存儲(chǔ)容量的同時(shí)方便了維護(hù)人員及時(shí)調(diào)用，從而有助于維護(hù)人員及時(shí)對(duì)車輛情況做出判斷，縮短了維修時(shí)間，提高了維修服務(wù)的響應(yīng)速度。
文檔編號(hào)B61L27/00GK102602434SQ20121008769
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者史翔, 張健, 徐慶, 曹雪虹, 焦良葆, 王少東 申請(qǐng)人:南京工程學(xué)院, 南京康尼機(jī)電股份有限公司