專利名稱：旅客列車報警通信系統的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種旅客列車報警通信系統。
目前我國國家能營業(yè)鐵路里程已有7萬余公里，其中復線2萬公里，電氣化鐵路1.88萬公里。1990年客運量12.6億人次，承擔全國旅客總周轉量60％，貨物總周轉量的70％。鐵路已成為我國國民經濟發(fā)展的大動脈。
改革開放以來，隨著國民經濟的迅速發(fā)展，人民生活水平從僅僅解決溫飽轉向小康水平，人們更講究追求生活的質量，而旅游成為我國居民首選的休閑消遣方式。僅2001年“五一”節(jié)期間，全國出行人數就達到7,700多萬人次，其中鐵路部門承擔了60％以上的周轉量。
廣大旅客希望乘車有一個安全、舒適的環(huán)境；鐵路客運部門希望通過一個有效的手段，建立起“打防結合”的快速反應機制，使得對老百姓有安全感、對犯罪分子有威懾作用。
另一方面，列車運行過程中的實時軸溫檢測十分重要。現有軸溫報警方式是通過查看溫度計被動地了解列車軸溫。限制了列車對事故的預防、反應及處理能力。
由于旅客列車車廂間沒有通訊連線，而列車車廂因編組頻繁又不能加裝固定連線，采用全無線方式又有頻率規(guī)劃的限制以及使用習慣(只能實現半雙工通訊，絕大部分旅客無法使用)等問題，因此解決該系統的總臺和報警終端的通訊通道問題是個關鍵。
為實現上述目的，本發(fā)明提出一種旅客列車報警通信系統，利用旅客列車上的廣播線或電力線進行數字擴頻通信，它由若干個報警臺和一個總臺組成；報警臺由有線擴頻傳輸模塊、控制模塊、語音壓縮模塊、線路耦合模塊組成，外接麥克風、喇叭、報警按鈕、檢查按鈕、列車軸溫探測器、卡乘警管理系統；總臺由有線擴頻傳輸模塊、控制模塊、語音壓縮模塊、線路耦合模塊、無線電臺及列車軸溫監(jiān)視告警器組成，無線電臺外接天線。其特征在于報警臺的有線擴頻傳輸模塊、控制模塊、語音壓縮模塊已集成在路通達公司專用電路板上，經線路耦合模塊與電力線或廣播線相連；總臺的有線擴頻傳輸模塊、控制模塊、語音壓縮模塊已集成在路通達公司專用電路板上，經線路耦合模塊與電力線或廣播線相連，無線電臺與語音控制模塊相連，無線電臺外接天線。
由于采用了以上的方案，實現了緊急情況下的及時報警，且鐵路運營部門可以通過該報警系統，優(yōu)化對廣大乘警的管理方法和水平，促進乘警敬崗、愛崗精神，保持高度的責任心及使命感；該系統同時也提高了乘警在緊急狀況下處理和解決問題的能力；而且，報警系統可將軸溫實時地通知到列檢工、列車駕駛員，提高列車對事故的預防、反應及處理能力。
圖2是其中報警臺的示意圖。
圖3是其中總臺的結構示意圖。
圖4是有線擴頻傳輸模塊示意圖。
圖5a、5b是系統原理電路圖。
整個系統如
圖1所示，本發(fā)明的方案如下在一個旅客列車110報警系統中，整個通信系統A由一個總臺C和n個報警臺B1、B2、B3、……、Bn組成，所有的通信設備B/C通過電力線形成一個總線型的通信系統A。
如圖2所示，報警臺B由有線擴頻傳輸模塊1、控制模塊2、語音壓縮模塊3、線路耦合模塊4組成，外接麥克風MIC、喇叭SPK、報警按鈕、檢查按鈕、列車軸溫探測器、智能卡(即俗稱IC卡)乘警管理系統。如圖3所示，總臺C由有線擴頻傳輸模塊1、控制模塊2、語音壓縮模塊3、線路耦合模塊4、無線電臺5及列車軸溫監(jiān)視告警器組成，無線電臺外接天線。
有線擴頻傳輸模塊1實現對數據的擴頻調制、解調、糾錯編碼、解碼、均衡、同步和收發(fā)信功能，管理數據鏈路，實現鏈路層協議，如圖4所示。以上處理可以保證利用旅客列車廣播線或電力線的數據傳輸達到10-9的誤碼率。
控制模塊2實現對外部設備的數據接口，完成用戶的數據格式轉換、打包，對有線擴頻傳輸模塊1、語音壓縮模塊3進行控制，實現數據交換，實現對系統硬件的管理，并提供用戶對系統設置的人機接口報警按鈕、檢查按鈕等。
上述有線擴頻傳輸模塊1和控制模塊2也可以參照申請?zhí)枮?9117299.x、名稱為《電力線配網自動化通信系統》的中國專利中所公開的方式實施。
語音壓縮模塊3采用高速數字信號本系統的語音壓縮模塊采用高速數字信號處理器DSP和16bit PCM語音編碼芯片，語音壓縮速率可以達到2.4k/sbps～9.6k/sbps，每幀語音資料都包含前向糾錯編碼，可以適應低速率而且有誤碼的資料信道。在語音壓縮軟件中，本系統采用抑制背景噪聲和回聲抵消等方面的技術，保證語音的傳輸質量。
線路耦合模塊4實現將高頻通信信號耦合到旅客列車廣播線路或電力線路上。
本發(fā)明的總臺C和每個報警臺B可以設定一個唯一的通信地址。
本發(fā)明中所有系統A中的通信節(jié)點B/C可以采用多種通信協議完成對數據的采集及傳輸。
有線擴頻通信設備B/C可以提供多種接口方式實現與的接口，包括RS232同步/異步、RS485、RTU、FTU等。
圖5a、5b是本發(fā)明的一個具體原理電路，為了能使圖形清楚，將其分為兩部分，兩部分第4列重疊就可形成一個完整的大圖。圖中U15為譯碼電路芯片，U11為鎖存電路芯片，U8為音效電路芯片，U9是存儲器EPROM芯片，U10是動態(tài)存儲器RAM芯片，U3是語音編寫碼芯片，U4是語音壓縮電路芯片，U13是中央處理器芯片，U12是擴頻模塊芯片，U6是鎖存器芯片。
本發(fā)明利用最新的數字擴頻通信技術，克服了旅客列車因列車車廂編組頻繁無法組成固定通信網絡的限制以及全無線方式的頻率規(guī)劃、使用習慣的限制，克服了列車廣播線或電力線傳輸環(huán)境的各種干擾和噪聲，使得旅客列車可以利用基于本身的線路通道實現可靠的數據傳輸，為運行中的列車提供旅客110報警、列車軸溫報警等信號的實時傳輸，有力地保障旅客人身財產以及列車運行的安全、加強列車乘警管理，從而解決了旅客列車內部監(jiān)控的實際難題。
權利要求
1.一種旅客列車報警通信系統，包括一個或多個報警臺(B1、B2…Bn)和一個總臺(C)；其特征在于報警臺(B1、B2…Bn)包括依次相連的語音壓縮模塊(3)、控制模塊(2)、有線擴頻傳輸模塊(1)、線路耦合模塊(4)，語音壓結縮模塊(3)外接麥克風(MIC)、喇叭(SPK)，控制模塊(2)外接報警按鈕、檢查按鈕、列車軸溫探測器、智能卡乘警管理系統；總臺(C)包括依次相連的的無線電臺(5)、語音壓縮模塊(3)、控制模塊(2)、有線擴頻傳輸模塊(1)、線路耦合模塊(4)，控制模塊(2)還接有列車軸溫監(jiān)視告警器，無線電臺(5)外接天線；總臺(C)和報警臺(B1、B2…Bn)中的線路耦合模塊(4)均與電力線或廣播線相連。
2.根據權利要求1所述的報警通信系統，其特征在于有線擴頻傳輸模塊(1)實現對數據的擴頻調制、解調、糾錯編碼、解碼、均衡、同步和收發(fā)信功能，管理數據鏈路，實現鏈路層協議。
3.根據權利要求1所述的報警通信系統，其特征在于控制模塊(2)實現對外部設備的數據接口，完成用戶的數據格式轉換、打包，對有線擴頻傳輸模塊(1)、語音壓縮模塊(3)進行控制、實現數據交換，實現對系統硬件的管理，并提供用戶對系統設置的人機接口，包括報警按鈕、檢查按鈕。
4.根據權利要求1所述的報警通信系統，其特征在于語音壓縮模塊(3)采用高速數字信號處理器(DSP)和語音編碼芯片，每幀語音資料都包含前向糾錯編碼，并采用抑制背景噪聲和回聲抵消技術，保證語音的傳輸質量。
5.根據權利要求1所述的報警通信系統，其特征在于線路耦合模塊(4)實現將高頻通信信號耦合到旅客列車廣播線路或電力線路上。
6.根據權利要求1所述的報警通信系統，其特征在于總臺(C)和每個報警臺(B1、B2…Bn)各自設定一個惟一的通信地址。
7.根據權利要求1所述的報警通信系統，其特征在于系統中設置通訊接口，通過接口與各種外部設備進行數據的交換；總臺(C)和所有報警臺(B1、B2…Bn)通過列車廣播線或電力線形成一個總線型的通信系統(A)。
8.根據權利要求1所述的報警通信系統，其特征在于整個通信系統(A)中的所有通信節(jié)點，包括總臺(C)和報警臺(B1、B2…Bn)，可以采用多種通信協議完成對數據的采集及傳輸。
全文摘要
本發(fā)明公開一種旅客列車報警通信系統，它是利用旅客列車的廣播線路或電力線路進行數字擴頻通信的通信系統。系統由若干個報警臺和一個總臺組成；報警臺和總臺都包括有線擴頻傳輸模塊、控制模塊、語音壓縮模塊、線路耦合模塊組成。報警臺還帶有麥克風、喇叭、報警按鈕和檢查按鈕，并接列車軸溫探測器、智能卡乘警管理系統?？偱_還接無線電臺、列車軸溫監(jiān)視告警器。在本系統中，總臺和所有報警臺通過列車廣播線或電力線構成通信系統。
文檔編號B61L23/00GK1400128SQ0112535
公開日2003年3月5日 申請日期2001年8月17日 優(yōu)先權日2001年7月30日
發(fā)明者周衛(wèi)紅, 熊力 申請人:深圳市路通達通訊設備有限公司