專利名稱：一種鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路移動通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置。
背景技術(shù)：
為了保證鐵路GSM-R (GSM for Railway，鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò))有效應(yīng)用，需要經(jīng)常地對GSM-R網(wǎng)絡(luò)進行測試和優(yōu)化。目前我國鐵路對高速鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò)的檢測，采用的是在檢測列車或是便攜式的測試終端設(shè)置進行測試，在高速鐵路上使用綜合檢測列車每月定時定點地進行測試。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)過去的測試裝置有很大的局限性一是在檢測列車的測試終端體積龐 大，占用檢測列車的大量空間；二是便攜式的測試終端功能單一，不能直接獲得檢測列車的空間位置信息；三是便攜式的測試終端無法反應(yīng)列車在高速運行時鐵路GSM-R移動通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和應(yīng)用狀況。鑒于以上問題，我們有必要設(shè)計一種使用簡單，可靠性高，小型化的鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)的—種鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置，其特征在于，包括控制模塊、定位模塊、串口模塊、CPCI背板、GSM-R檢測模塊和串行背板；所述控制模塊，通過CPCI背板連接所述定位模塊和串口模塊，用于向定位模塊和串口模塊發(fā)送控制指令，并接收定位模塊和串口模塊回傳的測試數(shù)據(jù)；所述定位模塊，與CPCI背板相連，受控制模塊的控制，用于進行空間位置的測量，并通過CPCI背板向控制模塊回傳測試數(shù)據(jù)；所述串口模塊，與CPCI背板、串口背板相連，受控制模塊的控制，用于進行CPCI背板與串行背板之間的數(shù)據(jù)通信；所述CPCI背板，為基于CPCI總線協(xié)議的背板，用于進行控制模塊、定位模塊和串口模塊之間的數(shù)據(jù)通信；所述串行背板，與GSM-R檢測模塊、串口模塊相連，用于進行GSM-R檢測模塊、串口模塊之間的數(shù)據(jù)通信；所述GSM-R檢測模塊，與串行背板相連，受控制模塊的控制，用于進行鐵路GSM-R移動通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和應(yīng)用狀況的動態(tài)檢測。所述控制模塊采用單片機或者嵌入式工控機。所述串行背板，用于將GSM-R檢測模塊使用的UART總線協(xié)議轉(zhuǎn)換為串口模塊使用的RS-232總線協(xié)議。
所述定位模塊采用基于CPCI總線協(xié)議的GPS板卡，通過獲取GPS衛(wèi)星定位信息，進行空間位置的測量。所述定位模塊還設(shè)有軸頭傳感器、脈沖計數(shù)卡以及陀螺儀；所述軸頭傳感器，設(shè)置于列車輪軸處，用于根據(jù)列車輪軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生速度脈沖；所述陀螺儀，用于獲取列車轉(zhuǎn)動慣量信息；所述脈沖技術(shù)卡，用于根據(jù)該速度脈沖計算列車運行速度信息，并根據(jù)該運行速度信息及列車轉(zhuǎn)動慣量信息計算列車的行程距離。所述鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置中設(shè)置有四個GSM-R檢測模塊；所述四個GSM-R檢測模塊分別用于檢測列車到地面基站的無線通道網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、地面基站到檢測列車的無線通道網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)以及列車通過基站到檢測列車的無線通道網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。
還設(shè)有一金屬機箱；所述控制模塊、定位模塊、串口模塊、CPCI背板、GSM-R檢測模塊和串行背板裝設(shè)于該金屬機箱內(nèi)。還設(shè)有一顯示器；該顯示器與所述控制模塊相連接，用于顯示所述回傳的測試數(shù)據(jù)。所述串口模塊，將CPCI背板使用的CPCI總線協(xié)議轉(zhuǎn)換為串行背板使用的RS-232總線協(xié)議。通過本發(fā)明實施例，該鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置，通過空間位置檢測和GSM-R移動通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)檢測，獲得鐵路上各個位置的鐵路GSM-R移動通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。并且，該鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置的設(shè)計中獨到的采用了 CPCI背板顯著地提高了控制模塊、定位模塊、串口模塊在檢測列車高速運行時的穩(wěn)定性和可靠性，并解決了列車牽引電機、輔助變流器等強干擾源對本裝置的電磁干擾問題。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中圖I為鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施方式和附圖，對本發(fā)明做進一步詳細說明。在此，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。圖I為該鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為該鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。如圖所示，該鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置，包括控制模塊I、定位模塊2、串口模塊3、CPCI背板4、GSM-R檢測模塊5和串行背板6。所述控制模塊1，通過CPCI背板4連接所述定位模塊2和串口模塊3，用于向定位模塊2和串口模塊3發(fā)送控制指令，并接收定位模塊2和串口模塊3回傳的測試數(shù)據(jù)。這里，控制指令可以包括讀取SIM卡信息等的AT指令，以及長時間呼叫的被叫號碼數(shù)據(jù)等GSM-R網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)測試數(shù)據(jù)等；測試數(shù)據(jù)可以包括電路域(CSD)測試時延等GSM-R網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)測試數(shù)據(jù)、GSM-R網(wǎng)絡(luò)通信信令跟蹤(Trace)數(shù)據(jù)等。該控制模塊I可以但不限于采用單片機或者嵌入式工控機來實現(xiàn)。所述定位模塊2，與CPCI背板4相連，受控制模塊I的控制，用于進行空間位置的測量，并通過CPCI背板4向控制模塊I回傳測試數(shù)據(jù)。所述串口模塊3，與CPCI背板4、串口背板6相連，受控制模塊I的控制，用于進行CPCI背板4與串行背板6之間的數(shù)據(jù)通信。在本實施例中，該串口模塊3，將CPCI背板4使用的CPCI總線協(xié)議轉(zhuǎn)換為串行背板6使用的RS-232總線協(xié)議，以實現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)通信。所述CPCI背板4，為基于CPCI總線協(xié)議的背板，用于進行控制模塊I、定位模塊2和串口模塊3之間的數(shù)據(jù)通信。 所述串行背板6，與GSM-R檢測模塊5、串口模塊3相連，用于進行GSM-R檢測模塊
5、串口模塊3之間的數(shù)據(jù)通信。該串行背板6，將控制模塊I發(fā)送的所述控制指令傳送至GSM-R檢測模塊5，將GSM-R檢測模塊5的測試數(shù)據(jù)回傳至串口模塊3，并通過串口模塊3回傳至控制模塊I。在本實施例中，該串行背板6，將GSM-R檢測模塊5使用的UART總線協(xié)議轉(zhuǎn)換為串口模塊3使用的RS-232總線協(xié)議，以實現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)通信。所述GSM-R檢測模塊5，與串行背板6相連，受控制模塊I的控制，用于進行鐵路GSM-R移動通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和應(yīng)用狀況的動態(tài)檢測。上述結(jié)構(gòu)的鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置，一路通過控制模塊I與定位模塊2之間的交互，實現(xiàn)對列車空間位置的測量；另一路通過控制模塊I與GSM-R檢測模塊5之間的交互，實時獲取鐵路GSM-R移動通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)信息。并且，通過控制模塊I將兩者信息相結(jié)合，從而獲得鐵路上各個位置的鐵路GSM-R移動通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。并且，本專利在該鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置的設(shè)計中獨到的采用了 CPCI背板來實現(xiàn)控制模塊I、定位模塊2和串口模塊3之間的數(shù)據(jù)通信。CPCI背板是一種基于CPCI總線協(xié)議(Compact Peripheral Component Interconnect)的高性能工業(yè)計算機總線背板，其具有可熱插拔、高開放性、高可靠性的技術(shù)特點。將該類型背板應(yīng)用于鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測領(lǐng)域，本專利上述首次。通過采用CPCI背板3，提高了控制模塊I、定位模塊2、串口模塊3在檢測列車高速運行時的穩(wěn)定性和可靠性，并解決了列車牽引電機、輔助變流器等強干擾源對本裝置的電磁干擾問題。所述定位模塊2采用基于CPCI總線協(xié)議的GPS板卡實現(xiàn)，通過獲取GPS衛(wèi)星定位信息，進行空間位置的測量。但應(yīng)指出，由于火車經(jīng)常會遇到在隧道中無法獲取GPS衛(wèi)星定位信息的問題。因此，為了彌補上述問題，在本實施例中該定位模塊2還設(shè)有軸頭傳感器、脈沖計數(shù)卡以及陀螺儀。所述軸頭傳感器，設(shè)置于列車輪軸處，用于根據(jù)列車輪軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生速度脈沖。所述陀螺儀，用于獲取列車轉(zhuǎn)動慣量信息。所述脈沖技術(shù)卡，用于根據(jù)該速度脈沖計算列車運行速度信息，并根據(jù)該運行速度信息及列車轉(zhuǎn)動慣量信息計算列車的行程距離。該定位模塊2通過上述兩套定位系統(tǒng)，可以更為準確地獲取列車的空間位置。另外，該鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置可以設(shè)置有多個GSM-R檢測模塊5，以同時就不同測試項目進行實時檢測。在本實施例中，該鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置中共設(shè)置有四個GSM-R檢測模塊5。該四個GSM-R檢測模塊5分別用于檢測列車到地面基站的無線通道網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、地面基站到檢測列車的無線通道網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)以及列車通過基站到檢測列車的無線通道網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)(列車通過基站到檢測列車的無線通道網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)需要發(fā)送和接收兩個GSM-R檢測模塊5進行檢測)。通過上述方案，該鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置可以同時實時對多種不同的鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進行檢測，進一步提高了該裝置的檢測效率。應(yīng)當指出，上述設(shè)置四個GSM-R檢測模塊5的技術(shù)方案 僅為本專利給出的一種可行的實施方案，在實際應(yīng)用中設(shè)計人員可根據(jù)實際需要增減GSM-R檢測模塊5的數(shù)量，并不應(yīng)以此限制本專利的保護范圍。再有，由于列車上存在牽引電機、輔助變流器等強電磁干擾源，可能干擾本裝置進行檢測，或影響其檢測準確性。因此，本專利還設(shè)計該鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置具有一金屬機箱7。所述控制模塊I、定位模塊2、串口模塊3、CPCI背板4、GSM-R檢測模塊5和串行背板6統(tǒng)一裝設(shè)于該金屬機箱7內(nèi)。通過該金屬機箱對外界電磁干擾進行屏蔽，以為機箱內(nèi)各個檢測電器設(shè)備提供穩(wěn)定、統(tǒng)一的電磁環(huán)境，以獲得更為準確的檢測數(shù)據(jù)。還有，該鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置還設(shè)有一顯示器。該顯示器與所述控制模塊I相連接，用于顯示所述回傳的測試數(shù)據(jù)，以供檢測人員進行實時監(jiān)控。綜上所述，本專利提供了一種鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置，通過空間位置檢測和GSM-R移動通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)檢測，獲得鐵路上各個位置的鐵路GSM-R移動通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。并且，該鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置的設(shè)計中獨到的采用了 CPCI背板顯著地提高了控制模塊I、定位模塊2、串口模塊3在檢測列車高速運行時的穩(wěn)定性和可靠性，并解決了列車牽引電機、輔助變流器等強干擾源對本裝置的電磁干擾問題。本領(lǐng)域一般技術(shù)人員在此設(shè)計思想之下所做任何不具有創(chuàng)造性的改造，均應(yīng)視為在本專利的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置，其特征在于，包括控制模塊、定位模塊、串口模塊、CPCI背板、GSM-R檢測模塊和串行背板； 所述控制模塊，通過CPCI背板連接所述定位模塊和串口模塊，用于向定位模塊和串口模塊發(fā)送控制指令，并接收定位模塊和串口模塊回傳的測試數(shù)據(jù)； 所述定位模塊，與CPCI背板相連，受控制模塊的控制，用于進行空間位置的測量，并通過CPCI背板向控制模塊回傳測試數(shù)據(jù)； 所述串口模塊，與CPCI背板、串口背板相連，受控制模塊的控制，用于進行CPCI背板與串行背板之間的數(shù)據(jù)通信； 所述CPCI背板，為基于CPCI總線協(xié)議的背板，用于進行控制模塊、定位模塊和串口模塊之間的數(shù)據(jù)通信； 所述串行背板，與GSM-R檢測模塊、串口模塊相連，用于進行GSM-R檢測模塊、串口模塊之間的數(shù)據(jù)通信； 所述GSM-R檢測模塊，與串行背板相連，受控制模塊的控制，用于進行鐵路GSM-R移動通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和應(yīng)用狀況的動態(tài)檢測。
2.如權(quán)利要求I所述的鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置，其特征在于所述控制模塊采用單片機或者嵌入式工控機。
3.如權(quán)利要求I所述的鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置，其特征在于所述串行背板，用于將GSM-R檢測模塊使用的UART總線協(xié)議轉(zhuǎn)換為串口模塊使用的RS-232總線協(xié)議。
4.如權(quán)利要求I所述的鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置，其特征在于所述定位模塊采用基于CPCI總線協(xié)議的GPS板卡，通過獲取GPS衛(wèi)星定位信息，進行空間位置的測量。
5.如權(quán)利要求4所述的鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置，其特征在于所述定位模塊還設(shè)有軸頭傳感器、脈沖計數(shù)卡以及陀螺儀； 所述軸頭傳感器，設(shè)置于列車輪軸處，用于根據(jù)列車輪軸轉(zhuǎn)動產(chǎn)生速度脈沖； 所述陀螺儀，用于獲取列車轉(zhuǎn)動慣量信息； 所述脈沖技術(shù)卡，用于根據(jù)該速度脈沖計算列車運行速度信息，并根據(jù)該運行速度信息及列車轉(zhuǎn)動慣量信息計算列車的行程距離。
6.如權(quán)利要求I所述的鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置，其特征在于所述鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置中設(shè)置有四個GSM-R檢測模塊；所述四個GSM-R檢測模塊分別用于檢測列車到地面基站的無線通道網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、地面基站到檢測列車的無線通道網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)以及列車通過基站到檢測列車的無線通道網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求I所述的鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置，其特征在于還設(shè)有一金屬機箱；所述控制模塊、定位模塊、串口模塊、CPCI背板、GSM-R檢測模塊和串行背板裝設(shè)于該金屬機箱內(nèi)。
8.如權(quán)利要求I所述的鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置，其特征在于還設(shè)有一顯示器；該顯示器與所述控制模塊相連接，用于顯示所述回傳的測試數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求I所述的鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置，其特征在于所述串口模塊，將CPCI背板使用的CPCI總線協(xié)議轉(zhuǎn)換為串行背板使用的RS-232總線協(xié)議。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置包括控制模塊、定位模塊、串口模塊、CPCI背板、GSM-R檢測模塊和串行背板；控制模塊，用于向定位模塊和串口模塊發(fā)送控制指令，并接收定位模塊和串口模塊回傳的測試數(shù)據(jù)；定位模塊，用于進行空間位置的測量；所述串口模塊，用于進行CPCI背板與串行背板之間的數(shù)據(jù)通信；CPCI背板，用于進行控制模塊、定位模塊和串口模塊之間的數(shù)據(jù)通信；串行背板，用于進行GSM-R檢測模塊、串口模塊之間的數(shù)據(jù)通信；GSM-R檢測模塊，用于進行鐵路GSM-R移動通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)和應(yīng)用狀況的動態(tài)檢測。該鐵路移動通信網(wǎng)絡(luò)檢測裝置通過采用CPCI背板提高了其檢測的穩(wěn)定性和可靠性。
文檔編號G08C17/02GK102711143SQ20121018148
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月4日
發(fā)明者吳楠, 楊樹忠, 王惠生, 謝保峰, 高利民 申請人:中國鐵道科學(xué)研究院基礎(chǔ)設(shè)施檢測研究所, 北京鐵科英邁技術(shù)有限公司