專利名稱：一種便攜式臨時(shí)限速檢測(cè)終端及維護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路臨時(shí)限速，更加具體地涉及一種可在臨時(shí)限速系統(tǒng)中起重要作用
并作用于鐵路限速區(qū)域附近的便攜式臨時(shí)限速檢測(cè)終端及維護(hù)方法。
背景技術(shù)：
為避免列車晚點(diǎn)，客貨列車司機(jī)一般均要求"貼線運(yùn)行"。通常，在臨時(shí)限速地點(diǎn)前 方一定距離處設(shè)置提示限速的黃色圓牌限速標(biāo)，臨時(shí)限速標(biāo)與減速地點(diǎn)的距離，根據(jù)不同 列車的時(shí)速而不同。 在使用這種傳統(tǒng)的臨時(shí)限速標(biāo)時(shí)，司機(jī)一方面盡量"貼線運(yùn)行"，另一方面又要注 意瞭望臨時(shí)限速標(biāo)。隨著列車大提速，這種瞭望的方式無(wú)論是對(duì)于單司機(jī)還是雙司機(jī)駕駛 都不能很好的保證行車安全。因此，電子限速標(biāo)不失為一種很好的臨時(shí)限速解決方案。電 子限速標(biāo)的信息供過(guò)往列車自動(dòng)讀取、解析，并進(jìn)行進(jìn)一步控制。電子限速標(biāo)的使用可以避 免由于司機(jī)瞭望疏忽而引起的潛在危險(xiǎn)。 采用電子限速標(biāo)作的臨時(shí)限速系統(tǒng)中，安裝有電子限速標(biāo)。由于地面電子限速標(biāo) 本身根據(jù)已有的傳統(tǒng)限速標(biāo)分為多種類型，容易產(chǎn)生混淆，導(dǎo)致限速標(biāo)簽的錯(cuò)誤擺放，給行 車帶來(lái)潛在的危害。同時(shí)，已安裝電子限速標(biāo)需要進(jìn)行日常維護(hù)。因此，需要一種安全，穩(wěn) 定，高效的在地面可維護(hù)且能夠檢測(cè)和修改電子限速標(biāo)類型的設(shè)備或終端及維護(hù)方法。本 發(fā)明通過(guò)具有檢測(cè)，修改電子限速標(biāo)以及無(wú)線通信功能的便攜式臨時(shí)限速檢測(cè)終端對(duì)安裝 在鐵路沿線臨時(shí)限速區(qū)域的電子限速標(biāo)進(jìn)行布控、解除、檢測(cè)、修改等維護(hù)工作。為實(shí)現(xiàn)上 述功能，本法明不但包括硬件部分，而且包括維護(hù)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種可在臨時(shí)限速系統(tǒng)中起重要作用并作用于鐵路限速區(qū) 域附近的便攜式臨時(shí)限速檢測(cè)終端及維護(hù)方法。 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，所述便攜終端的硬件組成部分包括主控模塊、射頻模塊、 GSM-R模塊、輸入模塊、輸出模塊及電源模塊，其中，主控模塊分別與射頻模塊、GSM-R模塊、 輸入模塊、輸出模塊、串口模塊及電源模塊相連接。 主控模塊用于在便攜終端通電時(shí)配置除主控模塊以外的其它模塊的初始狀態(tài)，調(diào) 度整個(gè)系統(tǒng)工作，包括微處理器、非易失性存儲(chǔ)器FLASH和易失性存儲(chǔ)器RAM。所述微處理 器通過(guò)地址總線和數(shù)據(jù)總線分別與所述FLASH和RAM相連。射頻模塊進(jìn)一步包括射頻單 元和天線單元，用于接收和發(fā)射射頻信號(hào)，對(duì)電子限速標(biāo)進(jìn)行相關(guān)讀寫操作，射頻模塊通過(guò) SPI總線與主控模塊通信。GSM-R模塊通過(guò)GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送限速信息到路局服務(wù)器以 及接路局收服務(wù)器返回的信息，主控模塊通過(guò)串行總線與GSM-R模塊連接。
輸入模塊進(jìn)一步包括鍵盤，用于開關(guān)機(jī)、背光設(shè)置、修改終端配置、編輯限速標(biāo)信 息等。IC卡讀取模塊，用于讀取工作人員信息。GPS單元，用于在鐵路沿線公里標(biāo)的范圍之 內(nèi)更加準(zhǔn)確地確定電子限速標(biāo)安裝地點(diǎn)的地理位置。主控模塊通過(guò)I/0 口連接鍵盤，通過(guò)RS232連接GPS單元，通過(guò)I2C總線連接IC卡識(shí)別單元。 輸出模塊包括顯示單元、背光單元、移動(dòng)存儲(chǔ)單元、語(yǔ)音提示單元和IC卡識(shí)別單 元。其中，顯示單元用于顯示該終端操作時(shí)的提示信息和臨時(shí)限速信息。背光單元用于給 鍵盤和液晶屏提供背光，滿足夜間檢測(cè)、維護(hù)的需要。移動(dòng)存儲(chǔ)單元，用于在不能使用無(wú)線 通信方式的地區(qū)，例如偏遠(yuǎn)山區(qū)，用于記錄臨時(shí)限速信息；語(yǔ)音單元，用于提示操作內(nèi)容。
所述輸出模塊，主控模塊通過(guò)微處理器內(nèi)置的LCD驅(qū)動(dòng)控制器與顯示單元連接，
通過(guò)數(shù)據(jù)總線連接移動(dòng)存儲(chǔ)模塊，通過(guò)串口連接語(yǔ)音輸出單元。 該便攜終端還通過(guò)內(nèi)置的串口連接計(jì)算機(jī)。在相關(guān)操作系統(tǒng)環(huán)境下，安裝相關(guān)軟 件后，可對(duì)該便攜終端進(jìn)行編號(hào)設(shè)置，對(duì)限速值、限速原因等信息條目進(jìn)行編輯維護(hù)。電源 模塊進(jìn)一步包括PMU?！姥?，充電模塊、充電電池，通過(guò)PMU模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的高效控制，給終 端提供穩(wěn)定低功耗的電源管理。通過(guò)電源模塊隨時(shí)在現(xiàn)實(shí)單元上顯示便攜終端的剩余電 為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明還包括如下維護(hù)方法電子限速標(biāo)的布控方法、解
除方法、檢測(cè)方法和修改方法，以及服務(wù)器的功能模型，服務(wù)器包括信息接收單元、信息處
理單元、生成信息單元、臨時(shí)限速信息數(shù)據(jù)庫(kù)、發(fā)送信息單元和服務(wù)器操作平臺(tái)。 該便攜終端，在進(jìn)入操作界面之前，需要進(jìn)行身份驗(yàn)證。在進(jìn)入操作界面之后，可
以查看數(shù)據(jù)，檢測(cè)電子限速標(biāo)，以及修改限速標(biāo)類型。該便攜終端編輯完限速信息后，先對(duì)
該信息進(jìn)行加密，然后通過(guò)GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)往服務(wù)器。 該便攜終端與路局服務(wù)器的通信數(shù)據(jù)中包括便攜終端檢測(cè)到的電子限速標(biāo)類型 信息，以及編輯好的其它待發(fā)送給服務(wù)器的臨時(shí)限速相關(guān)信息和服務(wù)器對(duì)便攜終端的響應(yīng) 信息。其他臨時(shí)限速相關(guān)信息可以包括臨時(shí)限速區(qū)段的線名、行別、限速值、起點(diǎn)及終點(diǎn)里 程、地理位置信息、設(shè)置時(shí)間、限速原因等。本發(fā)明中的其他臨時(shí)限速相關(guān)信息不限于上述 這些信息，例如還有便攜終端編號(hào)，消息類型等。 所述便攜終端發(fā)往服務(wù)器的消息類型主要分為兩種一種是設(shè)置限速，表示在鐵 路沿線某處需要臨時(shí)限速的區(qū)域布控了相應(yīng)的電子限速標(biāo)或者修改了某處的相應(yīng)電子限 速標(biāo)，將這些信息通告服務(wù)器，發(fā)送完成收到回執(zhí)信息后顯示發(fā)送成功，并存儲(chǔ)本條限速信 息；另一種解除限速，表示臨時(shí)限速解除后，選擇對(duì)應(yīng)的臨時(shí)限速記錄發(fā)送到服務(wù)器，發(fā)送 完成，收到回執(zhí)信息后，本條限速信息自動(dòng)刪除。解除成功的同時(shí)將電子限速標(biāo)從鐵路上拆 除。 所述電子限速標(biāo)類型，包括減速標(biāo)、作業(yè)標(biāo)、危險(xiǎn)地段標(biāo)、響墩停車標(biāo)和解除標(biāo)。其 中，減速標(biāo)又分為T字移動(dòng)減速信號(hào)標(biāo)、移動(dòng)減速信號(hào)標(biāo)。根據(jù)限速要求不同，減速標(biāo)和作 業(yè)標(biāo)又各分為多種類型。 所述路局服務(wù)器發(fā)往該便攜終端的響應(yīng)信息針對(duì)消息類型主要包括兩種已解除 臨時(shí)限速信息和已設(shè)置臨時(shí)限速信息。 所述時(shí)間信息包括年、月、日；序號(hào)信息表示當(dāng)日的限速設(shè)置序號(hào)；線號(hào)信息是鐵 道部規(guī)定的線路編號(hào)。 所述限速起點(diǎn)公里標(biāo)和限速終點(diǎn)公里標(biāo)是需要臨時(shí)限速的區(qū)段；地理位置是指相 關(guān)電子限速標(biāo)安裝的具體位置。 所述開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間是對(duì)該限速區(qū)段執(zhí)行限速的時(shí)間，具體精確到年、月、日、時(shí)、分；行別信息指的是單行、下行、上行等。 所述限速原因包括施工、線路故障、橋梁故障、事故等。 本發(fā)明提出了便攜式臨時(shí)限速終端的整機(jī)硬件結(jié)構(gòu)，提出了與上述便攜式臨時(shí)限 速終端配合作用的路局服務(wù)器功能模型，提出基于上述便攜終端和服務(wù)器的一整套臨時(shí)限 速中電子限速標(biāo)的管理和維護(hù)方法。本發(fā)明的便攜終端具有以下特點(diǎn)一、攜帶方便，具有 多種提示功能，便于工務(wù)段人員對(duì)限速標(biāo)進(jìn)行檢查和維護(hù)；二、用電子限速標(biāo)代替?zhèn)鹘y(tǒng)臨 時(shí)限速中使用的黃色圓牌限速牌，提高限速信息傳達(dá)的可靠性，進(jìn)而提高列車運(yùn)行安全性； 三、采用路局服務(wù)器校驗(yàn)核對(duì)公里標(biāo)和GPS坐標(biāo)的方法，保證限速區(qū)段設(shè)置正確。


參考以下附圖，本發(fā)明的特征及其他方面的將變得更加明顯，其中 圖1為便攜終端及維護(hù)方法綜合示意圖； 圖2為便攜終端整機(jī)硬件結(jié)構(gòu)圖； 圖3為服務(wù)器功能模型示意圖； 圖4為利用便攜終端布控電子限速標(biāo)的步驟； 圖5為利用便攜終端檢測(cè)和解除電子限速標(biāo)的步驟； 圖6為利用便攜終端修改電子限速標(biāo)的步驟。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。但是本發(fā)明的實(shí)施方法和
要求保護(hù)的范圍并不局限于此。 —、硬件結(jié)構(gòu) 圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的便攜終端及維護(hù)方法綜合示意圖。如圖所示，整個(gè)架 構(gòu)由多個(gè)部分組成，包括便攜終端1、電子限速標(biāo)2、無(wú)線通信模塊3和路局服務(wù)器4。
所述便攜終端1是本發(fā)明的主體，工作人員利用便攜終端1對(duì)電子限速標(biāo)2進(jìn)行 布控、檢測(cè)和維護(hù)。所述電子限速標(biāo)2通常安裝在鐵路上由于施工，線路故障等原因而需要 臨時(shí)限速的地點(diǎn)附近一定距離處。此距離隨不同車速而不同，列車經(jīng)過(guò)它時(shí)讀取臨時(shí)限速 信息。便攜終端1需要通過(guò)上層軟件進(jìn)行一定設(shè)置才能與路局服務(wù)器4通信。通過(guò)串口連 接該便攜終端1和計(jì)算機(jī)，在相關(guān)操作系統(tǒng)環(huán)境下，安裝相關(guān)軟件后，可對(duì)該便攜終端1編 號(hào)進(jìn)行設(shè)置，并且可以對(duì)限速值、限速原因等信息條目進(jìn)行編輯和維護(hù)。
所述路局服務(wù)器4可以是路局工務(wù)安全與生產(chǎn)動(dòng)態(tài)管理信息系統(tǒng)。路局服務(wù)器4 中建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫(kù)，數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)電子限速標(biāo)在線情況、便攜終端編號(hào)、使用記錄以及其他 相關(guān)臨時(shí)限速信息。此相關(guān)臨時(shí)限速信息包括臨時(shí)限速區(qū)段的線名、行另U、限速值、起點(diǎn)及 終點(diǎn)里程、經(jīng)緯度信息、設(shè)置時(shí)間、限速原因等，但又不限于此。無(wú)限通信模塊3也是系統(tǒng)的 一個(gè)不可或缺的組成部分，優(yōu)選使用鐵路專用的GSM-R綜合數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。
圖2所示為本發(fā)明的便攜終端整機(jī)硬件結(jié)構(gòu)。如圖所示，便攜終端1的組成部分 包括主控模塊11、射頻模塊12、GSM-R模塊13、輸入模塊14、輸出模塊15、電源模塊16及串 口模塊17。 所述便主控模塊11用于在便攜終端上電時(shí)配置除主控模塊以外的其它模塊的初始狀態(tài)，調(diào)度控制整個(gè)系統(tǒng)，包括微處理器111、非易失性存儲(chǔ)器FLASH112和易失性存儲(chǔ)器 RAM113。所述微處理器111通過(guò)地址總線和數(shù)據(jù)總線分別與FLASH112和RAM113相連。便 攜終端1的程序固化在非易失性存儲(chǔ)器FLASH112中，系統(tǒng)上電后引導(dǎo)程序負(fù)責(zé)將程序從 FLASH112中搬移到RAM113中，然后系統(tǒng)從RAM113中開始運(yùn)行，控制整個(gè)便攜終端的工作。 微處理器111是整個(gè)系統(tǒng)的主控單元，它通過(guò)數(shù)據(jù)總線和地址總線與FLASH112和RAMI 13 進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，維持著軟件的運(yùn)行，從而控制整個(gè)系統(tǒng)。 所述便攜終端1還包括射頻模塊12，進(jìn)一步包括射頻單元和天線單元，用于接收 和發(fā)射射頻信號(hào)，對(duì)電子限速標(biāo)進(jìn)行相關(guān)讀寫操作，射頻模塊12通過(guò)SPI總線與主控模塊 ll通信。 所述便攜終端1還包括GSM-R模塊13，用于發(fā)送限速標(biāo)信息到服務(wù)器，對(duì)限速標(biāo)信 息進(jìn)行維護(hù)，并完成其它通信命令。主控模塊11通過(guò)串行總線與GSM-R模塊13連接。
所述便攜終端1還包括輸入模塊14，進(jìn)一步包括鍵盤142，用于開關(guān)機(jī)、背光開關(guān)、 修改終端配置、編輯限速標(biāo)信息等；輸入模塊還可以包括GPS單元141，用于更加準(zhǔn)確地確 定電子限速標(biāo)安裝地點(diǎn)的地理位置，同時(shí)方便工作人員準(zhǔn)確到達(dá)限速標(biāo)安裝地點(diǎn)。主控模 塊11通過(guò)I/O 口連接鍵盤142，通過(guò)RS232連接GPS單元141 。 所述便攜終端1的輸入模塊14還可以包括背光單元143，用于給鍵盤142和顯示 屏131提供背光，滿足夜間檢測(cè)、維護(hù)的需要；IC卡識(shí)別單元144，用于確認(rèn)工作人員信息。 主控模塊11通過(guò)I2C連接IC卡識(shí)別單元144。 所述便攜終端1還包括輸出模塊15，進(jìn)一步包括顯示單元131和移動(dòng)存儲(chǔ)單元 132，其中，顯示單元131用于顯示該終端操作時(shí)的提示信息和臨時(shí)限速信息；移動(dòng)存儲(chǔ)單 元132，用于在不能使用無(wú)線通信方式的地區(qū)，例如偏遠(yuǎn)山區(qū)，用于記錄臨時(shí)限速信息；語(yǔ) 音輸出單元133，用于提示操作步驟。主控模塊11通過(guò)微處理器111內(nèi)置的LCD驅(qū)動(dòng)控制 器與顯示單元131連接，通過(guò)數(shù)據(jù)總線連接移動(dòng)存儲(chǔ)模塊132，通過(guò)串口連接語(yǔ)音輸出單元 133。 所述便攜終端1還包括串口模塊，用于連接計(jì)算機(jī)。在相關(guān)操作系統(tǒng)環(huán)境下，安 裝相關(guān)軟件后，可對(duì)該便攜終端進(jìn)行編號(hào)設(shè)置，對(duì)限速值、限速原因等信息條目進(jìn)行編輯維 護(hù)。 所述便攜終端1還包括電源模塊16，由于系統(tǒng)需要在電池供電的情況下工作，因 此電源模塊16包括鋰電池充電電路和電源管理電路，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高效的供電。電源管理電路 采用單芯片PMU模塊方案，針對(duì)便攜式應(yīng)用的電源管理高集成度方案，將傳統(tǒng)分立的若干 類電源管理器件整合在單個(gè)封裝之內(nèi)，實(shí)現(xiàn)更高的電源轉(zhuǎn)換效率和更低功耗。為節(jié)省電能 和避免干擾，射頻模塊12、GPS單元141、無(wú)線通信模塊13只能分時(shí)開啟，否則操作無(wú)效。電 源管理電路具有低電壓檢測(cè)功能，終端隨時(shí)顯示電量剩余情況，電量不足則更換電池。
二、維護(hù)方法 圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的服務(wù)器內(nèi)部功能結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示， 服務(wù)器結(jié)構(gòu)包括信息接收單元31、信息處理單元32、生成信息單元33、臨時(shí)限速信息數(shù)據(jù) 庫(kù)34、發(fā)送信息單元35和服務(wù)器操作平臺(tái)36。 接收信息模塊31接收來(lái)自便攜終端1的消息。信息處理單元32對(duì)接收到的信息 進(jìn)行解密和判別分類，分類的結(jié)果可能是解除限速標(biāo)信息，可能是設(shè)置限速標(biāo)信息，設(shè)置限
8速標(biāo)信息又可進(jìn)一步分為多種類型，如T字移動(dòng)減速信號(hào)電子限速標(biāo)、移動(dòng)減速信號(hào)電子 限速標(biāo)、作業(yè)信號(hào)電子限速標(biāo)。接收的信息還可能是便攜終端發(fā)送過(guò)來(lái)的IC卡號(hào)與工作段 信息或者傳輸請(qǐng)求。臨時(shí)限速信息數(shù)據(jù)庫(kù)34根據(jù)信息處理單元32的判別結(jié)果添加限速信 息或者刪除限速信息。生成回應(yīng)信息單元33生成信息包括已解除和已設(shè)置以及確認(rèn)信 息、訪問(wèn)密碼和隨機(jī)密碼。通過(guò)信息發(fā)送單元35將回應(yīng)信息發(fā)送給便攜終端。維護(hù)人員可 通過(guò)服務(wù)器操作單元36對(duì)臨時(shí)限速信息數(shù)據(jù)庫(kù)34進(jìn)行維護(hù)。
(1)維護(hù)方法——利用上述便攜終端1布控電子限速標(biāo)2 路局服務(wù)器4根據(jù)收到的臨時(shí)限速布控申請(qǐng)，下達(dá)臨時(shí)限速維護(hù)任務(wù)，由工作人 員攜帶便攜終端1前往限速區(qū)域完成該區(qū)域限速任務(wù)的維護(hù)工作。圖4給出了布控電子限 速標(biāo)2的步驟。具體步驟如下 1)便攜終端1的GPS單元141提供的GPS定位功能在限速區(qū)域鐵路沿線找到應(yīng)該 安裝電子限速標(biāo)2的確切地理位置； 2)當(dāng)工作人員到達(dá)上述限速區(qū)域，打開便攜終端1并成功登陸后利用該便攜終端 1的IC卡識(shí)別單元144讀取工作人員隨身攜帶的IC卡信息，然后將讀取到的IC卡中的工 號(hào)以及上述布控區(qū)域的工作段信息通過(guò)便攜終端1發(fā)送給服務(wù)器4，向路局服務(wù)器4執(zhí)行寫 電子限速標(biāo)2的請(qǐng)求，并對(duì)工作人員的身份進(jìn)行認(rèn)證； 3)路局服務(wù)器4核對(duì)工號(hào)和工作段，確認(rèn)工作任務(wù)，并返回上述電子限速標(biāo)2的訪 問(wèn)密碼，該訪問(wèn)密碼由路局服務(wù)器4根據(jù)工號(hào)和工作段信息分配的電子限速標(biāo)2訪問(wèn)密碼， 用于解除、檢測(cè)和修改電子限速標(biāo)2時(shí)的權(quán)限確認(rèn)； 4)通過(guò)路局服務(wù)器4的驗(yàn)證之后，便攜終端1接收到訪問(wèn)密碼，工作人員利用上述 便攜終端1向電子限速標(biāo)2寫入類型信息； 5)工作人員將獲得的訪問(wèn)密碼寫入電子限速標(biāo)2，在以后的維護(hù)過(guò)程中，只有擁 有正確的訪問(wèn)密碼才能解除、檢測(cè)和修改上述電子限速標(biāo)2 ; 6)利用便攜終端1的鍵盤單元142編輯與臨時(shí)限速相關(guān)的其他附加信息，包括臨 時(shí)限速區(qū)段的線名、行別、限速值、起點(diǎn)及終點(diǎn)里程、經(jīng)緯度信息、設(shè)置時(shí)間、限速原因、使用 的便攜終端1號(hào)、消息類型等； 7)通過(guò)無(wú)線通信模塊13發(fā)送傳輸限速信息請(qǐng)求信息，以獲取路局服務(wù)器4返回的 隨機(jī)密鑰； 8)用上一步中獲得的隨即密鑰加密待傳輸限速信息，并發(fā)送至路局服務(wù)器4 ;
9)路局服務(wù)器4將接收到的設(shè)置鐵路沿線工作段臨時(shí)限速信息解密后保存到臨 時(shí)限速信息數(shù)據(jù)庫(kù)34中，并且發(fā)送回應(yīng)信息給上述便攜終端1 ; 10)根據(jù)路局服務(wù)器回應(yīng)的內(nèi)容，便攜終端1的顯示單元131提示"已保存"，表示
便攜終端1發(fā)送的是設(shè)置限速的信息，并自動(dòng)存儲(chǔ)本條限速信息。
(2)維護(hù)方法——利用上述便攜終端1檢測(cè)和解除電子限速標(biāo)2 檢測(cè)電子限速標(biāo)2屬于對(duì)臨時(shí)限速區(qū)域內(nèi)已經(jīng)安裝的電子限速標(biāo)2進(jìn)行的日常維
護(hù)工作。檢測(cè)時(shí)利用上述便攜終端1對(duì)限速區(qū)段內(nèi)的電子限速標(biāo)2進(jìn)行循檢，檢測(cè)該區(qū)段
所有電子限速標(biāo)2是否在線正常工作，同時(shí)鐵路沿線臨時(shí)限速區(qū)段可能安裝有嵌套電子限
速標(biāo)2，即在相差不遠(yuǎn)的位置安裝有多個(gè)連續(xù)的電子限速標(biāo)2。為避免混淆，便攜終端1需
具備檢測(cè)上述嵌套電子限速標(biāo)2的功能。
當(dāng)某臨時(shí)限速區(qū)域需要解除限速時(shí)，便攜終端1需將解除信息通知服務(wù)器端4。這 里便攜終端1發(fā)送給路局服務(wù)器4的限速信息類別是"解除限速"而不是"設(shè)置限速"。圖 5給出了檢測(cè)和解除電子限速標(biāo)2的步驟。具體步驟如下 1)便攜終端1的GPS單元141提供的GPS定位功能在限速區(qū)域鐵路沿線找到應(yīng)該 安裝電子限速標(biāo)2的確切地理位置； 2)當(dāng)工作人員到達(dá)限速區(qū)域，利用該便攜終端1的IC卡識(shí)別單元144讀取工作人 員隨身攜帶的IC卡信息，然后將讀取到的IC卡中的工號(hào)及上述布控區(qū)域的工作段信息通 過(guò)便攜終端1發(fā)送給路局服務(wù)器4，向路局服務(wù)器4執(zhí)行檢測(cè)或者解除電子限速標(biāo)2的請(qǐng) 求； 3)路局服務(wù)器4核對(duì)工號(hào)和工作段，確認(rèn)檢測(cè)或者解除電子限速標(biāo)的工作任務(wù)， 并返回上述電子限速標(biāo)2的訪問(wèn)密碼； 4)利用便攜終端l的射頻模塊12讀取電子限速標(biāo)2，若2秒鐘內(nèi)讀不到正確數(shù)據(jù)， 顯示單元131將顯示"讀取失敗"。若連續(xù)幾次讀取不成功，則說(shuō)明檢測(cè)出問(wèn)題，需對(duì)電子限 速標(biāo)2進(jìn)行維修或更換； 5)如果檢測(cè)或者解除時(shí)所用的便攜終端1是上述布控時(shí)所用的便攜終端1，則只 需查詢已經(jīng)存儲(chǔ)的限速信息，然后利用便攜終端l的無(wú)線通信模塊13發(fā)送傳輸請(qǐng)求.如果 檢測(cè)或者解除時(shí)所用的便攜終端1不是布控時(shí)所用的，則需要編輯限速信息然后發(fā)送傳輸 請(qǐng)求； 6)獲取路局服務(wù)器4返回的隨機(jī)密鑰后，利用此隨即密鑰加密待傳輸限速信息， 然后發(fā)送至路局服務(wù)器4。檢測(cè)任務(wù)的限速信息的消息類型設(shè)置為"設(shè)置限速"，解除任務(wù) 的限速信息的消息類型設(shè)置為"解除信息"； 7)路局服務(wù)器4根據(jù)工作任務(wù)類型將接收到的設(shè)置鐵路沿線工作段臨時(shí)限速信 息解密后保存到臨時(shí)限速信息數(shù)據(jù)庫(kù)34中或者從臨時(shí)限速信息數(shù)據(jù)庫(kù)34中刪除上述接收 到的信息，并且發(fā)送回應(yīng)信息"已設(shè)置"或"已解除"至上述便攜終端1 ;
8)便攜終端1收到回執(zhí)信息后，若是"已設(shè)置"，則便攜終端1的顯示單元131提 示"已保存"。若是"已解除"，則本條限速信息記錄自動(dòng)刪除。本機(jī)存儲(chǔ)的限速信息除了采 用上層配置軟件可以一次性全部刪除，以及收到回應(yīng)自動(dòng)刪除(單條)夕卜，工作人員不能隨 意刪除； 9)解除電子限速標(biāo)成功的同時(shí)將電子限速標(biāo)2從鐵路上拆除。
(3)維護(hù)方法——利用上述便攜終端1修改電子限速標(biāo)2的類型 由于臨時(shí)限速原因包括施工、線路故障、橋梁故障、事故等，同一限速地點(diǎn)可能會(huì)
需要改變電子限速標(biāo)2的類型，例如可能由于某種原因需將限速值從80公里時(shí)速改為限速
值60公里時(shí)速。因此，便攜終端1能夠修改電子限速標(biāo)2的類型。圖6給出了修改電子限
速標(biāo)2的步驟。具體步驟如下 l)工作人員利用便攜終端的GPS單元提供的GPS定位功能在限速區(qū)域鐵路沿線找
到應(yīng)該安裝電子限速標(biāo)的確切地理位置； 2)便攜終端1執(zhí)行修改電子限速標(biāo)2的請(qǐng)求； 3)路局服務(wù)器4確認(rèn)工作任務(wù)； 4)利用便攜終端1的射頻模塊12讀取電子限速標(biāo)2類型；
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5)利用便攜終端1的射頻模塊12修改電子限速標(biāo)2的類型； 6)利用便攜終端1的鍵盤單元142編輯限速信息并利用無(wú)線通信模塊13發(fā)送傳
輸請(qǐng)求； 7)對(duì)限速信息進(jìn)行軟件加密并利用便攜終端1的無(wú)線通信模塊13發(fā)送；
8)路局服務(wù)器解密接收到的限速信息，存儲(chǔ)并回復(fù)"已設(shè)置"；
9)便攜終端1的顯示單元131提示"已保存"。 便攜終端1與服務(wù)器4的通信數(shù)據(jù)中包括便攜終端1檢測(cè)到的電子限速標(biāo)2類型 信息，以及編輯好的其它待發(fā)送給服務(wù)器的臨時(shí)限速相關(guān)信息和路局服務(wù)器4對(duì)便攜終端 1的響應(yīng)信息。其他臨時(shí)限速相關(guān)信息可以包括臨時(shí)限速區(qū)段的線名、行另U、限速值、起點(diǎn)及 終點(diǎn)里程、經(jīng)緯度信息、設(shè)置時(shí)間、限速原因等。本發(fā)明中的其他臨時(shí)限速相關(guān)信息不限于 上述這些信息，例如還有便攜終端編號(hào)，消息類型等。 在此說(shuō)明書中，本發(fā)明已參照其特定的實(shí)施例作了描述。但是，很顯然仍可以作出 各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此，說(shuō)明書和附圖應(yīng)被認(rèn)為是說(shuō)明性的 而非限制性的。
權(quán)利要求
一種便攜式臨時(shí)限速檢測(cè)終端，其特征在于，包括便攜終端、無(wú)線通信模塊、路局服務(wù)器和電子限速標(biāo)所述的便攜終端用于對(duì)電子限速標(biāo)進(jìn)行維護(hù)以及發(fā)送信號(hào)給路局服務(wù)器，便攜終端具體包括主控模塊、射頻模塊、GSM-R模塊、輸入模塊、輸出模塊、串口模塊及電源模塊，其中，主控模塊分別與射頻模塊、GSM-R模塊、輸入模塊、輸出模塊、串口模塊及電源模塊相連接，此外，工作時(shí)所述的便攜終端可以不止一個(gè)；所述的無(wú)線通信模塊為GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)，用于便攜終端和路局服務(wù)器之間的信號(hào)傳輸；所述的路局服務(wù)器用于發(fā)送維護(hù)電子限速標(biāo)的信號(hào)至便攜終端，具體包括信息接收單元、信息處理單元、生成回應(yīng)信息單元、臨時(shí)限速信息數(shù)據(jù)庫(kù)、發(fā)送信息單元和服務(wù)器操作平臺(tái)；所述的電子限速標(biāo)的類型，包括減速標(biāo)、作業(yè)標(biāo)、危險(xiǎn)地段標(biāo)、響墩停車標(biāo)和解除標(biāo)，其中，減速標(biāo)又分為T字移動(dòng)減速信號(hào)標(biāo)、移動(dòng)減速信號(hào)標(biāo)，根據(jù)限速要求不同，減速標(biāo)和作業(yè)標(biāo)又可分為對(duì)應(yīng)于限速要求的相應(yīng)類型。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式臨時(shí)限速檢測(cè)終端，其特征在于所述便攜終端的主控模塊用于在便攜終端通電時(shí)配置便攜終端除去主控模塊外的其它模塊的初始狀態(tài)并調(diào)度控制整個(gè)系統(tǒng)，主控模塊具體包括微處理器、非易失性存儲(chǔ)器FLASH和易失性存儲(chǔ)器RAM，所述微處理器通過(guò)地址總線和數(shù)據(jù)總線分別與所述FLASH和RAM相連；所述便攜終端的射頻模塊，用于接收和發(fā)射射頻信號(hào)，以對(duì)電子限速標(biāo)進(jìn)行讀寫操作，射頻模塊具體包括射頻單元和天線單元，射頻模塊通過(guò)SPI總線與主控模塊通信；所述的GSM-R模塊通過(guò)GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)送限速信息到路局服務(wù)器以及接路局收服務(wù)器返回的信息，主控模塊通過(guò)串行總線與GSM-R模塊連接；所述便攜終端的輸入模塊，具體包括用于工作人員操作的鍵盤單元，用于讀取工作人員信息的IC卡讀取單元，以及用于確定電子限速標(biāo)的地理位置的GPS單元，主控模塊通過(guò)I/O 口連接鍵盤，通過(guò)RS232連接GPS單元，通過(guò)I2C連接IC卡識(shí)別單元；所述便攜終端的輸出模塊，具體包括用于給鍵盤和顯示單元提供背光的背光單元，用于記錄臨時(shí)限速信息的移動(dòng)存儲(chǔ)單元，用于提示操作內(nèi)容的語(yǔ)音提示單元以及顯示單元，主控模塊通過(guò)微處理器內(nèi)置的LCD驅(qū)動(dòng)控制器與顯示單元連接，通過(guò)數(shù)據(jù)總線連接移動(dòng)存儲(chǔ)模塊，通過(guò)串口連接語(yǔ)音輸出單元；所述便攜終端的串口模塊，用于連接計(jì)算機(jī)并對(duì)便攜終端的GSM-R模塊進(jìn)行配置；所述便攜終端的電源模塊，隨時(shí)在顯示單元上顯示便攜終端的電量剩余情況。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種便攜式臨時(shí)限速檢測(cè)終端，其特征在于所述路局服務(wù)器的接收信息模塊，用于接收來(lái)自便攜終端的信息；所述路局服務(wù)器的信息處理單元，用于對(duì)接收信息模塊接收的信息進(jìn)行解密和判別分類；所述路局服務(wù)器的臨時(shí)限速信息數(shù)據(jù)庫(kù)，用于根據(jù)信息處理單元的判別結(jié)果添加或者刪除信息；所述路局服務(wù)器的生成回應(yīng)信息單元用于生成已解除信息和已設(shè)置信息或者訪問(wèn)密碼和隨機(jī)密鑰；所述路局服務(wù)器的信息發(fā)送單元，用于將生成回應(yīng)信息單元生成的信息發(fā)送給便攜終丄山順；所述路局服務(wù)器的服務(wù)器操作單元，用于工作人員對(duì)臨時(shí)限速信息數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行維護(hù)。
4. 一種便攜式臨時(shí)限速檢測(cè)維護(hù)方法，其特征在于，具體包括布控電子限速標(biāo)的方法；檢測(cè)或解除電子限速標(biāo)的方法；修改電子限速標(biāo)的方法。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種便攜式臨時(shí)限速檢測(cè)維護(hù)方法，其特征在于所述的布控電子限速標(biāo)的方法其具體步驟為1) 工作人員利用便攜終端的GPS單元在限速區(qū)域鐵路沿線找到應(yīng)該安裝電子限速標(biāo)的確切的地理位置；2) 工作人員請(qǐng)求布控電子限速標(biāo)，將IC卡中的工作人員信息和需要布控電子限速標(biāo)的工作段信息通過(guò)便攜終端發(fā)送給路局服務(wù)器；3) 路局服務(wù)器核對(duì)IC卡中的工作人員信息和工作段信息，并返回電子限速標(biāo)的訪問(wèn)密碼，該訪問(wèn)密碼為路局服務(wù)器根據(jù)工作人員工號(hào)和工作段信息分配的電子限速標(biāo)訪問(wèn)密碼，用于布控電子限速標(biāo)時(shí)進(jìn)行權(quán)限確認(rèn)；4) 工作人員通過(guò)便攜終端向電子限速標(biāo)寫入類型信息；5) 工作人員將獲得的訪問(wèn)密碼寫入電子限速標(biāo)；6) 工作人員編輯電子限速標(biāo)中與臨時(shí)限速信息相關(guān)的其他附加信息；7) 工作人員發(fā)送傳輸限速信息請(qǐng)求，并獲取隨機(jī)密鑰；8) 工作人員將編輯好的臨時(shí)限速信息通過(guò)隨機(jī)密鑰進(jìn)行加密，然后發(fā)送至路局服務(wù)器；9) 路局服務(wù)器將接收到的加密臨時(shí)限速信息解密后保存到臨時(shí)限速信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，并且發(fā)送回應(yīng)信息給便攜終端；10) 便攜終端接收路局服務(wù)器的回應(yīng)信息并進(jìn)行相應(yīng)處理，根據(jù)回應(yīng)信息的內(nèi)容，便攜終端提示"已保存"，表示便攜終端發(fā)送的是設(shè)置限速的信息，并自動(dòng)存儲(chǔ)本條限速信息。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種便攜式臨時(shí)限速檢測(cè)維護(hù)方法，其特征在于所述的檢測(cè)或解除電子限速標(biāo)的方法其具體步驟為1) 工作人員利用便攜終端的GPS單元在限速區(qū)域鐵路沿線找到應(yīng)該檢測(cè)或解除的電子限速標(biāo)的確切地理位置；2) 工作人員請(qǐng)求檢測(cè)或解除電子限速標(biāo)，將IC卡中的工作人員信息和需要檢測(cè)和解除電子限速標(biāo)的工作段信息通過(guò)便攜終端發(fā)送給路局服務(wù)器；3) 路局服務(wù)器核對(duì)IC卡中的工作人員信息和工作段信息，核對(duì)結(jié)果正確才返回電子限速標(biāo)訪問(wèn)密碼；4) 利用便攜 端的射頻模塊讀取電子限速標(biāo)，若2秒鐘內(nèi)讀不到正確數(shù)據(jù)，將顯示"讀取失敗"；5) 如果檢測(cè)或者解除時(shí)所用的便攜終端是布控時(shí)所用過(guò)的，則只需查詢已經(jīng)存儲(chǔ)的限速信息，然后利用便攜終端的GSM-R模塊發(fā)送傳輸請(qǐng)求；如果檢測(cè)或者解除時(shí)所用的便攜終端不是布控時(shí)所用的，則需要編輯限速信息然后發(fā)送傳輸請(qǐng)求；6) 獲取路局服務(wù)器返回的隨機(jī)密鑰后，利用此隨機(jī)密鑰加密待傳輸?shù)南匏傩畔?，然后發(fā)送至路局服務(wù)器，檢測(cè)任務(wù)的限速信息的消息類型設(shè)置為"設(shè)置限速"，解除任務(wù)的限速信息的消息類型設(shè)置為"解除限速"；7) 路局服務(wù)器根據(jù)工作任務(wù)類型將接收到的設(shè)置鐵路沿線工作段臨時(shí)限速信息解密后保存到臨時(shí)限速信息數(shù)據(jù)庫(kù)中或者從臨時(shí)限速信息數(shù)據(jù)庫(kù)中刪除接收到的信息，并且發(fā)送回應(yīng)信息"已設(shè)置"或"已解除"至上述便攜終端；8) 便攜終端收到回執(zhí)信息后，若是"已設(shè)置"，則提示"已保存"，若是"已解除"，則本條限速信息記錄自動(dòng)刪除，便攜終端存儲(chǔ)的限速信息除了可以采用上層配置軟件可以一次性全部刪除以及回執(zhí)信息自動(dòng)刪除之外，工作人員不能隨意刪除；9) 解除電子限速標(biāo)成功的同時(shí)將電子限速標(biāo)從鐵路上拆除。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種便攜式臨時(shí)限速檢測(cè)維護(hù)方法，其特征在于所述的修改電子限速標(biāo)的方法其具體步驟為1) 工作人員利用便攜終端的GPS單元在限速區(qū)域鐵路沿線找到應(yīng)該安裝電子限速標(biāo)的確切地理位置；2) 便攜終端執(zhí)行修改電子限速標(biāo)的請(qǐng)求；3) 路局服務(wù)器確認(rèn)工作任務(wù)；4) 利用便攜終端的射頻模塊讀取電子限速標(biāo)類型；5) 利用便攜終端的射頻模塊修改電子限速標(biāo)的類型；6) 利用便攜終端的鍵盤單元編輯限速信息并利用GSM-R模塊發(fā)送傳輸請(qǐng)求；7) 對(duì)限速信息進(jìn)行軟件加密并利用便攜終端的GSM-R模塊發(fā)送至路局服務(wù)器；8) 路局服務(wù)器解密接收到的限速信息，存儲(chǔ)并回復(fù)"已設(shè)置"；9) 便攜終端的顯示單元提示"已保存"。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種便攜式臨時(shí)限速檢測(cè)終端及維護(hù)方法。系統(tǒng)包括便攜終端，無(wú)線通信模塊，路局服務(wù)器和電子限速標(biāo)。路局服務(wù)器根據(jù)收到的臨時(shí)限速布控、解除、檢測(cè)或修改申請(qǐng)，下達(dá)臨時(shí)限速維護(hù)任務(wù)，由工作人員攜帶便攜終端前往限速區(qū)域完成維護(hù)任務(wù)。維護(hù)過(guò)程中，通過(guò)便攜終端的射頻模塊與電子限速標(biāo)進(jìn)行近距離無(wú)線通信，包括讀和寫電子限速標(biāo)類型信息；通過(guò)無(wú)線通信模塊與路局服務(wù)器進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信完成維護(hù)過(guò)程中相關(guān)數(shù)據(jù)的交互。便攜終端主要由主控模塊，射頻模塊，GSM-R模塊，IC卡識(shí)別單元，串口模塊以及電源模塊組成。本發(fā)明在采用電子限速標(biāo)的鐵路臨時(shí)限速系統(tǒng)中能夠發(fā)揮機(jī)動(dòng)靈活，安全高效的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B61L27/00GK101722971SQ20091019349
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者劉震宇, 謝勝利, 金輝 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)