無線傳輸技術在行車安全監控系統中的應用

張麗娟

摘?要：在分析列車行車安全監控系統的基礎上，本文結合作者的親身實踐，通過大數據以及云處理等技術手段總結了利用GPRS無線傳輸的方案，就該系統的構建、特點進行了相應的分析，希望可以為我國的無線傳輸技術進一步地應用提供一定的技術支持。

關鍵詞：無線傳輸技術;行車安全;監控;處理

GPRS是我國目前實現無線數據業務的最佳承載方式，其系統相對而言更加集成化、數據化，能夠永遠在線，可以實現快速登錄，各子控制系統也可以實現自如切換，高速傳輸，并且相應的系統穩定性也更加可靠，所以在機車監控方面具有相當的優勢，當然該系統的核心技術就是無線傳輸技術。

一、行車安全監控系統的基本組成

行車安全監控系統對于列車的運行而言作用巨大，列車通過相應的車載以及地面設備和利用無線傳輸技術可以實現對應的運行狀態的實時跟蹤檢測，當然這些參數也會被記錄，然后工作人員就可以通過預警，以及根據這些參數去查找、判斷、排除相應的故障，這樣就可以實現安全監控。行車安全監控系統通俗地講就是依托無線傳輸技術，利用相關的數據參數作為對照，進而實現故障的預警以及診斷。其核心可以分為以下幾部分。

（一）車載與線路數據檢測子系統

這一系統的是檢測、記錄數據的核心系統，通常情況下分為車載、地面兩部分，前者主要是對列車各種運行狀態以及相應參數的實時檢測并且還有間接測試功能。前者所測的參數都會利用無線傳輸技術實時送往地面調度中心，而后者的任務就是利用前者的監測數據對列車的狀態參數進行實時的監控檢測，二者所檢測的數據都會被實時記錄一遍后續查找。

（二）車載與地面專家診斷子系統

這一系統的主要作用就是對采集到的數據實時的分析處理，并且通過系統中預存的參數的對照比對進而做出判斷。這一系統對于系統總體的運算速度要求較高，而且主要是對能夠影響列車安全運行的相關重要故障進行判斷，但是也可以遠程指導列車司機排除相應的故障。當然對于那些相對復雜、多方面的故障，還需要相應的地面專家系統的應急支持。

（三）運行參數記錄監控子系統

這一系統的核心作用就是防止“兩冒一超”也就是可以有效地預警列車的冒進以及超速問題，當然也可以對列車的乘務人員進行相應的監督，這一系統是確保安全的核心執行環節。

（四）列車總線與地面網絡子系統

該系統的首要作用即是實現列車運行以及檢測到的參數、數據的共享，同時還會借助無線傳輸技術實現相應數據的傳輸。

二、列車與地面通信子系統的設計

（一）系統的總體設計方案

通過無線傳輸技術進而根據列車運輸過程中的傳輸工作需求，提出具體的構成如圖1所示。

工作人員可以將這一系統細分為三層結構，首先，數據采集和傳輸系統，這一系統借助的核心技術就是通過無線傳輸技術實現的，對接的數據需要發送到指定的服務器中。其次，數據處理也就是將接收的監測數據處理入庫。最后就是客戶端了，其對應的顯示模式有圖形、表格兩種。

（二）系統的實現方案

1.地面監測系統

地面監測系統則是需要借助無線傳輸技術的支持，進而實現相應數據的接收、分析存儲。該地面系統可以實現對于機車傳輸過來的監測數據的綜合分析，能夠完成相應的實時判斷，并且完成故障的診斷、能夠顯示監控區內所有機車的實時運行狀態，其具體的架構主要如圖2所示。

利用無線傳輸技術，相應的通信服務器就可以看作是列車的監控數據接收機，并且這些數據也是后續故障診斷的重要參考。

2.通信網絡

列車運行時，無線數據傳輸網絡必不可少，也是完成行車數據實時傳遞的核心部件之一，這一網絡的架構基礎就是無線傳輸技術，通過這一技術可以將局域網以及廣域網進行有效地數據連接，進而對接相應的鐵道部信息中心，這樣就可以實現相應的行車運行實時監測。當然，調出相應的數據進行故障查看和分析這也是這一通信網絡需要完成的功能之一，在監測系統中，利用無線傳輸技術相對而言，更加的集成化、數據化，能夠永遠在線，可以實現快速登錄，各子控制系統也可以實現自如切換，高速傳輸，并且相應的系統穩定性也更加可靠，所以被廣泛的應用，當前，GPRS是信息傳遞較完美的應用方法，無線監測系統也是依附于這一技術而架構。

借助無線傳輸技術中的GPRS無線傳輸模塊，不僅可以滿足列車的RS-232數據接口需求，而且相關的信息傳遞也更加的高速、透明。其具體的特點如下：第一，可以實現串口透明傳輸，這樣就更加的穩定可靠。第二，相應的無線傳輸技術采用GPRS模塊，造價低，性能穩定，傳輸效率高。第三，適用于更全面和廣闊的傳輸應用。第四，高速傳輸。第五，相應的監控系統能夠永遠在線，當然計費方式也可以多樣化，最普遍的就是按流量計費。第六，應用靈活、方便，行車用戶的設備連接簡便。第七，組網簡單、并且可以迅速靈活的架構相應的子系統，同時對于運營商交換中心的數據接口依賴度較低。

3.無線數據的通信方式

對于車載的無線通信系統而言，其使用的GPRS模塊間大多數都是使用RS-232標準通訊協議，可以利用有效地SIM卡實現相應的連接，各模塊可以自主尋找網絡。通過這一車載系統借助無線傳輸系統就可以實現像車次信息、車號、實時監控數據數據、故障數據等的無線實時傳輸。

4.數據完整性

應用無線傳輸技術可以保證地面接受數據的完整性，而且借助無線車載系統，應答方式就會更加的智能化，數據發送后，“通知”更加的快捷，若等待回復超過200ms，那么就會進行重復的數據發出。三次仍未成功時，那么就會進行相應的標記，這樣就可以將幀數據標志為未發，進而實現實時監控，當然地面接收到數據后也需要進行相應的驗證，這樣正確性才會有保證。

（三）無線傳輸系統的應用

該系統具體的應用如圖3所示，因為是基于無線傳輸技術，所以行車的無線監控就可以采用GPRS無線數傳終端進行有效地對接，也就是與列車車頭的各種數據采集傳感器通過RS-232接口連接，進而完成實時了解行車狀態的需求。

圖3?基于GPRS的動車組無線監控系統

三、系統分析

本文通過大數據以及云處理等技術手段總結分析發現，行車的監控無線數據傳輸系統需要具有以下幾點特點：第一，應用相應的各種無線傳輸技術，像GPRS網絡等，能夠滿足相應的實時在線、快速登錄、高速傳輸等行車需要滿足的數據傳輸特點，這樣才可以快速、實時獲得行車狀態，進而成為指揮依據。第二，利用成熟的電信GSM/GPRS移動公網。第三，模塊化設計，安裝以及維護都相對方便。第四，系統可不斷完善，具有擴展的潛質。

四、結語

總體而言，利用無線傳輸技術進行相關的行車監控，不僅僅高效便捷，而且通過這一技術構建的數據無線傳輸系統其對應的系統穩定性也更高，而且實時性也更好，相對而言實用價值巨大，無線傳輸技術中的GPRS移動通信網絡架構的資金投入相對而言更低，能夠滿足各種行車工況條件的需求，通過無線傳輸技術架構的無線數據傳輸系統也可以更加地實時顯示行車狀態，所以目前我國的行車監控數據也是將無線傳輸作為自身發展的主流。

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