專利名稱：一種獨(dú)立運(yùn)行的地鐵移動(dòng)電視信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及地鐵信號(hào)監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種獨(dú)立運(yùn)行的地鐵移動(dòng)電視信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常在地鐵服務(wù)區(qū)域使用泄漏電纜實(shí)現(xiàn)移動(dòng)電視信號(hào)的廣播覆蓋，為監(jiān)測(cè)地鐵移動(dòng)電視信號(hào)的質(zhì)量，從地鐵車廂內(nèi)的移動(dòng)電視機(jī)頂盒(STB)中接收泄漏電纜輸出信號(hào)質(zhì)量的數(shù)據(jù)，并利用定位技術(shù)確定出泄漏電纜輸出信號(hào)質(zhì)量不佳的位置，以便對(duì)泄漏電纜進(jìn)行技術(shù)維護(hù)。通常兩個(gè)相鄰地鐵站之間的距離約千米量級(jí)，地鐵移動(dòng)電視的維護(hù)人員需要實(shí)時(shí)或準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)相鄰地鐵站之間的移動(dòng)電視信號(hào)質(zhì)量。衛(wèi)星定位技術(shù)采用以GPS為典型代表的全球衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)(GNSS)，GNSS由數(shù)十顆高軌道衛(wèi)星構(gòu)成，當(dāng)能夠觀測(cè)到4顆以上衛(wèi)星的任何地點(diǎn)均能實(shí)現(xiàn)基于到達(dá)時(shí)間(ToA)的三維定位。通常地鐵車輛運(yùn)行的絕大部分區(qū)段處于地下隧道內(nèi)，接收不到衛(wèi)星信號(hào)，因此GNSS技術(shù)不適合與地鐵車輛相關(guān)的定位。慣性定位技術(shù)，即利用慣性傳感器(如加速度計(jì))測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體的加速度，并由初始位置和初始速度經(jīng)過(guò)兩次積分運(yùn)算即可得到運(yùn)動(dòng)物體的位移。慣性定位技術(shù)因慣性傳感器(加速度計(jì))的制作材料和工藝缺陷而存在較大的累積誤差，不適合長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用。射頻識(shí)別(RFID)技術(shù),其典型系統(tǒng)包括讀寫機(jī)(Reader/Writer)和標(biāo)簽(Tag)兩部分，讀寫機(jī)通過(guò)射頻信號(hào)識(shí)別標(biāo)簽并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)信息，而無(wú)需讀寫機(jī)與標(biāo)簽之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別過(guò)程無(wú)需人工干預(yù)，適合惡劣環(huán)境。射頻識(shí)別系統(tǒng)中的標(biāo)簽存儲(chǔ)固化信息，適合應(yīng)用于地鐵移動(dòng)電視信號(hào)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，存儲(chǔ)地鐵站點(diǎn)位置信息。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種獨(dú)立運(yùn)行的地鐵移動(dòng)電視信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以解決傳統(tǒng)測(cè)量裝置測(cè)量精度低，測(cè)量費(fèi)用昂貴等問(wèn)題，還能夠準(zhǔn)確檢測(cè)出泄漏電纜輸出信號(hào)質(zhì)量不佳的地段，以便工作人員及時(shí)地進(jìn)行維護(hù)，為乘客提供流暢的移動(dòng)電視服務(wù)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種獨(dú)立運(yùn)行的地鐵移動(dòng)電視信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)置在地鐵車廂內(nèi)的工控機(jī)，以及分別與工控機(jī)相連的移動(dòng)電視機(jī)頂盒、加速度計(jì)、RFID閱讀機(jī)和數(shù)據(jù)終端單元；還包括在每個(gè)地鐵站臺(tái)安裝的能夠被所述RFID閱讀機(jī)閱讀的RFID站臺(tái)標(biāo)簽。所述的獨(dú)立運(yùn)行的地鐵移動(dòng)電視信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括能夠被所述RFID閱讀機(jī)閱讀的RFID子標(biāo)簽；所述RFID子標(biāo)簽安裝在兩個(gè)地鐵站臺(tái)之間。所述數(shù)據(jù)終端單元為公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)終端單元。有益效果由于采用上述的技術(shù)方案，本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果本實(shí)用新型使用加速度計(jì)(AS)測(cè)量，可以得到各種條件下給定時(shí)刻的位移信息；采用射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)有效降低加速度計(jì)(AS)的累積誤差，從而提高信號(hào)定位測(cè)量的精確性和可用性；同時(shí)，此測(cè)量裝置較為簡(jiǎn)單，成本較低，能夠較好實(shí)現(xiàn)測(cè)量信號(hào)的處理以及傳輸。

圖I是本實(shí)用新型在地鐵車廂內(nèi)的配置示意圖；圖2是本實(shí)用新型在地鐵站臺(tái)及站間的標(biāo)簽部署示意圖；圖3是地鐵隧道內(nèi)移動(dòng)電視信號(hào)質(zhì)量分布圖；圖4是遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)ー步闡述本實(shí)用新型。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。本實(shí)用新型的實(shí)施方式涉及ー種獨(dú)立運(yùn)行的地鐵移動(dòng)電視信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，如圖I和圖2所示，主要包括1. 一臺(tái)設(shè)置在地鐵車廂內(nèi)的エ控機(jī)(IPC) ；2. ー個(gè)與エ控機(jī)相連的移動(dòng)電視機(jī)頂盒(STB) ；3. ー個(gè)與エ控機(jī)相連的加速度計(jì)(AS) ；4. 一個(gè)與エ控機(jī)相連的超高頻(UHF) RFID閱讀器；5. —個(gè)與エ控機(jī)相連的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)終端単元(DTU)。另外，在每個(gè)地鐵站臺(tái)安裝RFID站臺(tái)標(biāo)簽(Tag)，在間距較長(zhǎng)的兩個(gè)站臺(tái)之間還可以安裝RFID 子標(biāo)簽(Sub Tag)。本實(shí)用新型通過(guò)慣性傳感器(加速度計(jì))定位結(jié)合射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)的測(cè)量裝置，其主要的方案是將エ控機(jī)(IPC)作為本地處理中心，通過(guò)移動(dòng)電視機(jī)頂盒輸出電視信號(hào)質(zhì)量，由加速度計(jì)(AS)測(cè)量地鐵運(yùn)行過(guò)程中的車輛加速度值；同時(shí)在地鐵車廂內(nèi)安裝RFID讀寫機(jī)，讀取地鐵站點(diǎn)(和/或)兩站點(diǎn)之間的RFID標(biāo)簽中存儲(chǔ)的站臺(tái)標(biāo)號(hào)和隧道標(biāo)號(hào)。本實(shí)用新型的主要工作原理為地鐵運(yùn)行過(guò)程中，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)由機(jī)頂盒(STB)接收的信號(hào)質(zhì)量，從而獲得給定時(shí)刻的信號(hào)質(zhì)量；車載加速度計(jì)測(cè)量對(duì)地鐵車輛加速度，站臺(tái)標(biāo)簽(Tag)存儲(chǔ)地鐵站臺(tái)標(biāo)志，當(dāng)RFID讀寫機(jī)讀取到站臺(tái)標(biāo)簽(Tag)時(shí)，エ控機(jī)將加速度計(jì)定位的初始條件(速度和位移)清零，并對(duì)加速度計(jì)的輸出進(jìn)行解算，獲取地鐵車輛的位移。若相鄰地鐵站臺(tái)的距離較遠(yuǎn)，則在站臺(tái)之間的隧道內(nèi)安裝子標(biāo)簽(Sub Tag)，子標(biāo)簽內(nèi)存儲(chǔ)該點(diǎn)的隧道標(biāo)號(hào)和位置信息。當(dāng)車載RFID讀寫機(jī)讀到子標(biāo)簽吋，由エ控機(jī)將加速度計(jì)定位的初始條件(速度和位移)清零，重新進(jìn)行對(duì)速度和位移的計(jì)算。RFID標(biāo)簽的使用能夠有效地降低加速度計(jì)測(cè)量的固有的累積誤差。車載加速度計(jì)測(cè)量地鐵加速度，并發(fā)送給エ控機(jī)(IPC)，經(jīng)エ控機(jī)解算得到給定時(shí)刻的位移值；以位移量為橫軸，信號(hào)質(zhì)量為縱軸的數(shù)據(jù)包并儲(chǔ)存。當(dāng)RFID讀寫機(jī)讀到站臺(tái)標(biāo)簽(Tag)吋，將相關(guān)的數(shù)據(jù)包通過(guò)車廂的公共移動(dòng)通信DTU發(fā)送給移動(dòng)電視管理中心。RFID標(biāo)簽?zāi)軌蛴行У亟档图铀俣扔?jì)固有的累積誤差。[0020]本實(shí)用新型的系統(tǒng)工作流程圖如圖4所示，移動(dòng)電視機(jī)頂盒的作用是對(duì)電視接收的信號(hào)質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，將獲得的信號(hào)質(zhì)量信息發(fā)送給工控機(jī)；同時(shí)車載加速度計(jì)對(duì)地鐵的加速度進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量，并將測(cè)量的數(shù)據(jù)發(fā)送給工控機(jī)，由工控機(jī)進(jìn)行處理運(yùn)算后獲得地鐵車輛在隧道內(nèi)的位移，將結(jié)算后的數(shù)據(jù)打包成以位移量為橫軸，信號(hào)質(zhì)量為縱軸的直方圖，如圖3。本實(shí)用新型中對(duì)應(yīng)用加速度計(jì)得到的加速度值其進(jìn)行二次積分就可求得地鐵隧
道內(nèi)任意時(shí)刻的位移，計(jì)算公式為
權(quán)利要求1.ー種獨(dú)立運(yùn)行的地鐵移動(dòng)電視信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括設(shè)置在地鐵車廂內(nèi)的エ控機(jī)，以及分別與エ控機(jī)相連的移動(dòng)電視機(jī)頂盒、加速度計(jì)、RFID閱讀機(jī)和數(shù)據(jù)終端單元；還包括在姆個(gè)地鐵站臺(tái)安裝的能夠被所述RFID閱讀機(jī)閱讀的RFID站臺(tái)標(biāo)簽。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的獨(dú)立運(yùn)行的地鐵移動(dòng)電視信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，還包括能夠被所述RFID閱讀機(jī)閱讀的RFID子標(biāo)簽；所述RFID子標(biāo)簽安裝在兩個(gè)地鐵站臺(tái)之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的獨(dú)立運(yùn)行的地鐵移動(dòng)電視信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)終端單元為公共移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)終端単元。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種獨(dú)立運(yùn)行的地鐵移動(dòng)電視信號(hào)的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括設(shè)置在地鐵車廂內(nèi)的工控機(jī)(IPC)，以及分別與工控機(jī)相連的移動(dòng)電視機(jī)頂盒(STB)、加速度計(jì)(AS)、射頻識(shí)別(RFID)閱讀機(jī)和數(shù)據(jù)終端單元(DTU)；還包括在每個(gè)地鐵站臺(tái)安裝的能夠被所述RFID閱讀機(jī)閱讀的RFID站臺(tái)標(biāo)簽。此系統(tǒng)與傳統(tǒng)的地鐵信號(hào)測(cè)量與定位技術(shù)相比，具有體積小，操作方便、功耗低、成本低、精度高等優(yōu)點(diǎn)，并且很好的解決衛(wèi)星定位技術(shù)在地下時(shí)信號(hào)弱或者沒有，信息傳輸不方便等難題。此測(cè)量系統(tǒng)在地鐵移動(dòng)電視信號(hào)檢測(cè)與定位方面具有很好的使用價(jià)值和推廣前景。
文檔編號(hào)H04N17/00GK202524517SQ201220115829
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月23日
發(fā)明者宋詩(shī)超, 張敏杰, 楊世睦, 許武軍, 陳世勇 申請(qǐng)人:東華大學(xué)