專利名稱：一種軌道交通車輛門系統(tǒng)車載信號監(jiān)測系統(tǒng)及監(jiān)測方法
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)測系統(tǒng)，具體而言，是軌道車輛門系統(tǒng)的監(jiān)測系統(tǒng)，同時本發(fā)明涉及該系統(tǒng)的監(jiān)測方法。
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)對于保證門系統(tǒng)的完好性十分關(guān)鍵。現(xiàn)在常用的手段是在門控制器內(nèi)設(shè)置一定容量的存儲器， 通過存儲器記錄門系統(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)的時候才能進(jìn)行數(shù)據(jù)下載分析，這樣一來數(shù)據(jù)的時效性不能保證，其次，每一個門控器是相互獨(dú)立的，維護(hù)人員必須逐個的對每個門的數(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)，這樣對門系統(tǒng)的綜合判斷上會存在偏差，對故障的分析與預(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效性好、易于維護(hù)、數(shù)據(jù)容量大的監(jiān)測系統(tǒng)，同時本發(fā)明提供該監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法。技術(shù)方案本發(fā)明通過以下技術(shù)手段加以實現(xiàn)
一種軌道交通車輛門系統(tǒng)車載信號監(jiān)測系統(tǒng)，所述的監(jiān)測系統(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)控中心通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。所述的車門控制器及信號采集傳輸裝置通過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)與防火墻連接無線網(wǎng)絡(luò)。所述的車輛門信號采集傳輸裝置由信號采集接口、核心處理單元及無線數(shù)據(jù)傳輸接口依次連接組成，所述信號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采集接口、核心處理單元及無線數(shù)據(jù)傳輸接口分別連接。所述的監(jiān)測系統(tǒng)還包括大屏幕，所述的大屏幕連接監(jiān)控終端。一種車載信號監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，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采集傳輸裝置；
2)車輛門信號采集傳輸裝置將上述數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，而后由無線網(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自監(jiān)控中心的請求或指令。所述的車輛門信號采集傳輸裝置中的信號采集接口將RS485總線電平轉(zhuǎn)化為核心處理單元使用的RS232電平，且所述信號采集模塊的TXD連線設(shè)置為斷開。所述數(shù)據(jù)經(jīng)信號采集傳輸裝置發(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)列車維修時切換至休眠狀態(tài)，列車載客時切換至工作狀態(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)行過程中即時傳輸至監(jiān)控中心，其時效性得到了充分保證；且所有的數(shù)據(jù)均存儲在監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)器內(nèi)， 在保證了存儲容量的同時方便了維護(hù)人員及時調(diào)用，從而有助于維護(hù)人員及時對車輛情況做出判斷，縮短了維修時間，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)明車輛門信號采集與傳輸裝置軟件主線程流程圖。其中I-列車、2-無線網(wǎng)絡(luò)、3-車門控制器、4-車輛門信號采集及傳輸裝置、 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。
具體實施例方式下面結(jié)合說明書附圖對本發(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)車載信號的監(jiān)測系統(tǒng)，如圖I所示，整個系統(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)置一個的車輛門信號采集及傳輸裝置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)置的車輛門信號采集及傳輸裝置4連接。本發(fā)明中，所述的車輛門信號采集及傳輸裝置4包括信號采集接口、核心處理單元、無線數(shù)據(jù)傳輸接口及裝置電源單元，信號采集接口負(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)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行重新封裝， 將數(shù)據(jù)發(fā)送至無線數(shù)據(jù)傳輸接口加以發(fā)送。所述車輛門信號采集及傳輸裝置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，同時提供了基于鋰電池的不間斷電源方案，以實現(xiàn)非正常斷電時操作信息的不丟失。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)庫服務(wù)器負(fù)責(zé)存儲上述數(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，本發(fā)明公開了上述監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，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總線傳輸至信號采集傳輸裝置；
2)車輛門信號采集傳輸裝置將上述數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，而后通過無線網(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)送入信號采集傳輸裝置的過程實際上是信號采集模塊監(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)，因此信號采集模塊的TXD接口為斷開設(shè)置，這樣一來便保證了接口的靜默。核心處理單元讀取到來自信號采集模塊傳送來的數(shù)據(jù)后，對數(shù)據(jù)按照通信協(xié)議進(jìn)行分析并進(jìn)行重新的封裝，然后交給無線數(shù)據(jù)傳輸接口進(jìn)行發(fā)送，這樣一來，核心處理單元便需要具備足夠的計算能力與存儲空間，一般而言，核心處理單元采用單片機(jī)，具體的來說，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)實際的數(shù)據(jù)幀確定使用的處理策略，而后對幀數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，最后對數(shù)據(jù)進(jìn)行分發(fā)。使用上述方式可以使數(shù)據(jù)實現(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空間以實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的本地存儲即上述過程中將數(shù)據(jù)讀取至緩沖區(qū)，這樣一來，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)通過無線數(shù)據(jù)傳輸接口進(jìn)行發(fā)送，所述無線數(shù)據(jù)傳輸接口通過無線網(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，無線數(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自監(jiān)控中心的請求或指令，從而實現(xiàn)諸如基于監(jiān)控中心需求的本地存儲數(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)測中心后，維護(hù)人員可以直接通過監(jiān)測中心設(shè)置的監(jiān)控終端直觀的看見被監(jiān)測的車門系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、當(dāng)前實時的運(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，同時維護(hù)人員可以通過操作終端對門系統(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)，分別對應(yīng)著列車的運(yùn)行時段與入庫檢修時段，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，信號采集與傳輸裝置處于工作狀態(tài)，其實時監(jiān)測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，同時針對監(jiān)測中心的遠(yuǎn)程控制做出響應(yīng)；當(dāng)列車電源切斷時，裝置切換至休眠狀態(tài)，在此之前，系統(tǒng)產(chǎn)生斷電事件并實時上報，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，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)的無線上傳與數(shù)據(jù)本地存儲兩個模塊的輸入輸出由子線程實現(xiàn)，具體的說，數(shù)據(jù)的無線上傳模塊需要實現(xiàn)實時數(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)本地存儲需要實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲、下發(fā)策略文件存儲及下發(fā)軟件存儲功能，其具體的主線程流程設(shè)計如圖2所示。
權(quán)利要求
1.一種軌道交通車輛門系統(tǒng)車載信號監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的監(jiān)測系統(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所述的車載信號監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的車門控制器(3)及信號采集傳輸裝置(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所述的車載信號監(jiān)測系統(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)連接無線網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車載信號監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的車輛門信號采集傳輸裝置(4)由信號采集接口、核心處理單元及無線數(shù)據(jù)傳輸接口依次連接組成，所述信號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采集接口、核心處理單元及無線數(shù)據(jù)傳輸接口分別連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車載信號監(jiān)測系統(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所述車載信號監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，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) 傳輸至車輛門信號采集傳輸裝置(4)；2)車輛門信號采集傳輸裝置(4)將上述數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，而后由無線網(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)測方法，其特征在于所述的核心處理單元可接收來自監(jiān)控中心的請求或指令。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的監(jiān)測方法，其特征在于所述的車輛門信號采集傳輸裝置(4) 中的信號采集接口將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)測方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)經(jīng)車輛門信號采集傳輸裝置(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)測方法，其特征在于所述的車輛門信號采集與傳輸裝置(4)工作狀態(tài)分為工作狀態(tài)與休眠狀態(tài)，當(dāng)列車維修時切換至休眠狀態(tài)，列車載客時切換至工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種軌道交通車輛門系統(tǒng)車載信號監(jiān)測系統(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)控中心通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。本發(fā)明同時公開了該監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法。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)行過程中即時傳輸至監(jiān)控中心，其時效性得到了充分保證；所有的數(shù)據(jù)均存儲在監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)器內(nèi)，在保證了存儲容量的同時方便了維護(hù)人員及時調(diào)用，從而有助于維護(hù)人員及時對車輛情況做出判斷，縮短了維修時間，提高了維修服務(wù)的響應(yīng)速度。
文檔編號B61L27/00GK102602434SQ20121008769
公開日2012年7月25日 申請日期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 申請人:南京工程學(xué)院, 南京康尼機(jī)電股份有限公司