GSM-R動態監測系統

劉 濤 吳江濤 王 強

1 系統構成

GSM-R動態監測系統主要由車載監測設備(既有 GSM-R機車綜合無線通信設備)、GSM-R網絡、GSM-R動態監測系統服務器和 GSM-R動態監測系統終端四部分構成,如圖 1所示。

圖 1 GSM-R動態監測系統組成

其中,車載監測設備將運行數據通過 GSM-R網絡發送到 GSM-R動態監測系統服務器;GSM-R動態監測系統服務器接收并記錄車載監測設備傳送的場強信息、呼叫信息、調度命令信息、庫檢自檢數據,將收到的數據實時轉發給所有 GSM-R動態監測系統終端;GSM-R動態監測系統終端則在地圖上實時顯示機車運行的位置、場強、報警等信息,查詢服務器記錄的場強信息、呼叫信息、調度命令、庫檢自檢數據,結果以表格或圖形顯示。

2 車載監測設備

車載監測設備是在既有 GSM-R機車綜合無線通信設備基礎上,通過更新監測軟件,將采集到的GSM-R數據和定位數據信息進行分析、處理;再分別進行發送和存儲,利用 GPRS通道發送到GSM-R網絡,傳回 GSMR動態監測系統服務器,利用存儲模塊存儲 GSM-R網絡空中接口信令信息,方便下載后脫機處理。

車載監測設備由車載GSM-R模塊 (必要時含Trace)、GPRS模塊、定位數據采集模塊 (可利用TAX箱數據)和存儲模塊組成。

3 GSM-R動態監測系統

地面 GSM-R動態監測系統,由 GSM-R動態監測系統服務器、GSM-R網絡接口、GSM-R動態監測系統終端和短信終端組成。服務器通過以太網(或其他)接口與 MSC內 GGSN相連。對車載監測設備采集的 GSM-R網絡話音業務 QoS情況、無線網絡參數、空中接口信令信息 (信令模塊)等監測數據進行分析、處理,真實地反映 GSM-R網絡故障告警及網絡劣化信息,并將結果在GSM-R動態監測系統終端顯示,并通過短信終端以手機短信的方式通知相關方。GSM-R動態監測系統服務器具備脫機處理空中接口信令信息功能。

4 GSM-R動態監測系統終端

GSM-R動態監測系統終端用來顯示、分析、和統計服務器收到的數據。

4.1 在地圖上顯示運行軌跡

當 GSM-R動態監測系統終端連接到服務器以后,從收到的數據中提取GPS定位信息和基站場強數據,然后在地圖上標記運行軌跡和基站場強狀態,如圖 2、圖 3所示。如果場強正常,以綠色信號圖標標記;如果場強異常,以紅色信號圖標標記。

4.2 事件統計列表

在表格中詳細列出各種呼叫記錄和調度命令事件,如圖 4所示。

呼叫記錄包括:呼叫的時間、公里標、GPS位置、呼叫狀態、呼叫類型、持續時間、呼叫號碼。對于呼叫失敗的記錄以紅色標記。

圖 4 呼叫記錄列表

調度命令包括:發布時間、發送時間、功能碼、車次號、機車號、發令處所、信息編號、調度員、命令狀態、命令內容。

4.3 接收場強信息列表

用表格詳細列出接收場強信息。對于場強異常的記錄以紅色標記。

場強記錄包含:時間、機車類型、機車號、基站位置、小區 ID、GPS位置、運行狀態、模式、語音模塊場強、數據模塊場強。

選擇圖形方式則以直方圖或折線圖顯示場強統計的結果,可以顯示平均場強或者某臺機車的接收場強。

4.4 報警列表

當某時刻的場強異常時,在根據收到的 GPS坐標實時標記運行軌跡的地圖上,用報警圖標標記該位置的場強異常并顯示場強數值。同時彈出報警窗口,將該異常記錄添加到報警記錄列表。

當系統配置了短信終端后,在發生場強異常時,會自動將該報警記錄發送到指定號碼的手機上。可以自定義多個收信人列表。

5 測試及應用

目前,GSM-R動態監測系統在石太客運專線上進行測試和運行,GSM-R監測服務器在核心機房,測試結果準確可靠,系統運行良好。

[1] 李連營,李清泉.基于 MapX的 GIS應用開發[M].武漢:武漢大學出版社,2003,6.

[2] [美]拉曼(Larman,C.)著,李洋等譯.UML和模式應用第 3版[M].北京:機械工業出版社,2006,5.

(責任編輯:諸 紅)