CN102785681B - 列车在途安全状态监测方法、设备和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种列车在途安全状态监测方法、设备和系统，该方法首先获取列车运行状态的在途检测参数，并根据在途检测参数获得在途运行状态信息，获取的上述数据可发送给地面监控中心，以供监控中心的管理人员根据上述数据了解列车的状态，以便管理人员采取相应的措施，一旦发现处于运行状态的列车出现严重故障，可及时提示该列车的司机、维修人员或安全管理人员等，以根据故障情况采取应对措施，提高列车运行的安全性。

Description

列车在途安全状态监测方法、设备和系统

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其涉及一种列车在途安全状态监测方法、设备和系统。

背景技术

轨道交通建设是一个复杂、庞大的系统工程，我国轨道交通正处于大规模线路建设和开通的高峰期，但轨道列车故障导致的事故却时有发生，因此，保证轨道列车的安全运行是在轨道交通建设体系的重要组成部分。

目前对于轨道列车运行状态的安全监控方面，主要是通过对车载设备、通信设备、各种检测设备等各种部件的定期检查和维修来保障列车运行的安全性，但是，采用这种对设备进行定期检测和维修的方式，不仅具有一定的盲目性，并且，难以探查或排除轨道列车处于运行状态时，各种设备存在的故障，因此，很可能因不能及时发现设备的故障，影响轨道列车的安全运行。

发明内容

本发明的一个方面是提供一种列车在途安全状态监测方法，以提高列车运行的安全性。

该列车在途安全状态监测方法，包括：

获取列车运行状态的在途检测参数，所述在途检测参数至少包括与列车编号对应的安装在列车各部分的传感器获取的信号和数据；

根据所述在途检测参数获取在途运行状态信息，以将所述在途检测参数和在途运行状态信息发送给地面监控中心。

本发明第二个方面还提供了一种列车在途安全状态监测方法，该方法包括：

建立与地面监控中心的通信路由和进行通信协议转换，以将所述在途检测参数和在途运行状态信息转发给地面监控中心。

本发明第三个方面还提供了一种列车在途安全状态监测方法，该方法包括：

接收并存储所述在途检测参数和在途运行状态信息；

根据历史和当前的所述在途检测参数和在途运行状态信息获取列车故障隐患预警信息，并显示。

本发明第四方面还提供了一种车载网络，包括：

参数获取模块，用于获取列车运行状态的在途检测参数，所述在途检测参数至少包括与列车编号对应的安装在列车各部分的传感器获取的信号和数据；

诊断信息获取模块，用于根据所述在途检测参数获取在途运行状态信息，以将所述在途检测参数和在途运行状态信息发送给地面监控中心。

本发明第五方面还提供了一种车地传输网络，包括：

信息转发模块，用于建立与地面监控中心的通信路由和进行通信协议转换，以将所述在途检测参数和在途运行状态信息转发给地面监控中心。

本发明第六方面还提供了一种地面监控中心，包括：

信息接收存储模块，用于接收并存储所述在途检测参数和在途运行状态信息；

预警信息获取模块，用于根据历史和当前的所述在途检测参数和在途运行状态信息获取列车故障隐患预警信息；

显示模块，用于显示所述列车故障隐患预警信息。

本发明第七方面还提供了一种列车在途安全状态监测系统，包括本发明提供的车载网络、本发明提供的车地传输网络和本发明提供的地面监控中心。

本发明提供的列车在途安全状态监测方法，首先获取列车运行状态的在途检测参数，并根据在途检测参数获得列车的在途运行状态信息，获取的上述数据可发送给地面监控中心，以供监控中心的管理、维修等人员根据上述数据了解列车的状态，以便相关人员采取相应的措施，一旦发现处于运行状态的列车出现严重故障，可及时提示该列车的司机、维修人员、安全管理，以根据故障情况采取应对措施，提高列车运行的安全性

附图说明

图1为本发明实施例所提供的列车在途安全状态监测方法的流程图；

图2为本发明另一实施例所提供的列车在途安全状态监测方法的流程图；

图3为本发明又一实施例所提供的列车在途安全状态监测方法的流程图；

图4为本发明又一实施例所提供的列车在途安全状态监测方法的流程图；

图5为本发明实施例所提供的车载网络的结构示意图；

图6为本发明另一实施例所提供的车载网络的结构示意图；

图7为本发明实施例所提供的车地传输网络的结构示意图；

图8为本发明实施例所提供的地面监控中心的结构示意图；

图9为本发明实施例所提供的列车在途安全状态监测系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种列车在途安全状态监测方法，图1为本发明实施例所提供的列车在途安全状态监测方法的流程图，如图1所示，该方法具体包括：

步骤S100、获取列车运行状态的在途检测参数，所述在途检测信息至少与列车编号对应的安装在列车各部分的传感器获取的信号和数据。

可在列车上设置各种传感器，以通过各种传感器获取各种信号和数据，传感器获取的信号和数据可包括列车处于运行状态时各种参数，例如，列车制动管路中的风压，列车发动机的温度，列车行驶的速度及加速度，列车行驶时底架的平衡度等参数，这些传感器数据可表征列车的运行状态。

可将处于同一轨道交通管网系统的多辆列车作为一组，进行统一管理，此时，可在各辆列车上均分别设置各种传感器，以分别采集各辆列车运行状态时的各种参数，并且，由于该在途检测参数至少包含列车编号和通过传感器获取的信号和数据，并且各传感器获取的信号和数据与列车编号相对应，因此，可明确获知该信号和数据是来自于哪辆列车。

步骤S110、根据所述在途检测参数获取在途运行状态信息，以将所述在途检测参数和在途运行状态信息发送给地面监控中心。

上述步骤获取的在途检测参数只是表征列车运行状态的一些信息，可将获取的各列车的在途检测参数分别经现有的车载网络发送至一诊断主机，诊断主机对在途检测参数进行分析处理，以得到在途运行状态信息，该在途运行状态信息表示列车是否出现故障的信息，该在途运行状态信息可包含列车的编号、列车各部分运行状态，如果列车出现故障还包括故障状态的部位、故障种类以及该故障部位的检测值等。

例如，如果某一时刻检测到的列车制动管路中的风压为200Kpa，而正常状态下的风压值应大于450Kpa，通过将检测到的风压与正常风压值进行比较，可获知列车制动管路中的风压低于正常风压值，表示列车制动管路出现故障，此时，生成一表示该列车的表示列车制动管路风压低的在途运行状态信息。

由于上述获取的在途检测参数和在途运行状态信息为各列车处于运行时获得的，因此，为将上述的数据进行综合处理，了解各列车的状况，可将上述的数据发送给地面监控中心，以供监控中心的管理人员根据上述数据了解列车的状态，以便管理人员采取相应的措施。

由上述技术方案可知，本发明实施例提供的列车在途安全状态监测方法，首先获取列车运行状态的在途检测参数，并根据在途检测参数获得列车的在途运行状态信息，获取的上述数据可发送给地面监控中心，以供监控中心的管理人员根据上述数据了解列车的状态，以便管理人员采取相应的措施，一旦发现处于运行状态的列车出现严重故障，可及时提示该列车的司机、维修人员或安全管理人员等，以根据故障情况现场采取应对措施，提高列车运行的安全性。

图2为本发明另一实施例所提供的列车在途安全状态监测方法的流程图，如图2所示，在上述实施例的基础上，进一步的，上述步骤S100中所述根据获取列车运行状态的在途检测参数之后还包括：

步骤S101、对所述在途检测参数进行分类、过滤、排序和压缩处理。

获取的在途检测参数为通过各种传感器获取的信号和数据，因此，可首先对上述的各种信号和数据进行分类，分类也就是将各种信号和数据按照一定规则分成若干类，每类中的信号和数据均包含相同类型的信号和数据，例如，其中一类数据为表示列车温度的信号和数据、另一类数据为表示列车速度的信号和数据等；并且，可能因为其他干扰存在冗余的信号和数据，因此，可再次对该信号和数据进行过滤以去除其中的冗余的信号和数据，然后还可按照一定的规则对获取的信号和数据进行排序和压缩处理，以减小信号和数据占用的空间，方便信号和数据的传送。

并且，如图2所示，上述的步骤S110中所述根据所述在途检测参数获取在途运行状态信息，以将所述在途检测参数和在途运行状态信息发送给地面监控中心包括可进一步的包括以下步骤：

步骤S1101、根据所述在途检测参数获取在途运行状态信息；

步骤S1102、根据所述在途检测参数和在途运行状态信息对列车行驶安全性的影响程度对所述在途检测参数和在途运行状态信息进行优先级别排序，以将排序后的所述在途检测参数和在途运行状态信息发送给地面监控中心。

本实施例中，进一步的对在途检测参数和在途运行状态信息进行优先级别排序，该排序的原则是根据上述数据对列车行驶安全性的影响程度，安全性影响程度最大的数据优先级别最高，对列车行驶安全性影响较小的数据优先级别较低，依次类推，对列车行驶安全性影响最小优先级别最低，通过对上述数据进行优先级别排序，以便在数据传输过程中设置不同的传输等级，将优先级别最高数据的首先进行传送，而优先级别最低的数据最后传送，更加合理的设置数据传输先后顺序，以便地面监控中心首先接收到对列车安全性影响大的数据，及时准确的发现列车运行时的重大异常情况，便于相关人员采取应对措施，进一步提高列车运行的安全性监控。

本发明还提供了一种列车在途安全状态监测方法，该方法包括：

建立与地面监控中心的通信路由和进行通信协议转换，以将接收的所述在途检测参数和在途运行状态信息转发给地面监控中心。

本实施例中，获取的在途检测参数和在途运行状态信息为处于车载网络中的数据，车载网络所依赖的通讯协议可以为以太网、TCP/IP、CAN通信或485等通信协议，而地面监控中心所依赖的通信协议通常是TCP/IP通信协议，如果列车所处的通信网络与地面监控中心所处的通信网络不同，可通过车地传输网络建立与地面监控中心的通信路由，并进行通信协议转换，建立车载网络与地面监控中心的传输机制，可将处于车载网络的在途检测数据和在途运行状态信息转发给地面监控中心。

在上述实施例的基础上，如图3所示，进一步的，上述所述建立与地面监控中心的通信路由和进行通信协议转换，以将接收的所述在途检测参数和在途运行状态信息转发给地面监控中心包括：

步骤S2001、建立与车地传输网络的第一通信路由；

步骤S2002、将所述在途检测参数和在途运行状态信息重新打包封装以转换成车地传输网络采用的通信协议格式，并根据建立的所述第一通信路由发送所述在途检测参数和在途运行状态信息；

步骤S2003、建立与地面监控中心的第二通信路由；

步骤S2004、将所述在途检测参数和在途运行状态信息再次重新打包封装以转换成地面监控中心采用的通信协议格式，并根据建立的所述第二通信路由将所述在途检测参数和在途运行状态信息转发给地面监控中心。

由于获取的在途检测参数和在途运行状态信息为处于车载网络中的数据，因此，可通过车地传输网络实现车载网络与地面监控中心之间的数据传输，车地传输网络所基于的通信协议通常为无线通信协议，与车地网络和地面监控中心所属的通信网络均不相同，要通过车地传输网络建立车载网络与地面监控中心的通信路由和进行通信协议转换，可首先通过设置在列车上的路由器建立车载网络与车地传输网络的第一通信路由，然后通过车载无线网关将在途检测参数和在途运行状态信息重新打包封装转换成车地传输网络采用的通信协议格式，实现车载网络与车地传输网络之间的互相通信，并根据建立的第一通信路由通过轨道旁的基站将在途检测参数和在途运行状态信息发送出去。

其次，通过设置在车站的另一路由器建立车地传输网络与地面监控中心的第二通信路由，然后通过地面无线网关将车地传输网络中传输的在途检测参数和在途运行状态信息重新打包封装转换成地面监控中心所属通信网络采用的通信协议格式，实现车地传输网络与地面监控中心之间的互相通信，并根据建立的第二通信路由将在途检测参数和在途运行状态信息发送给地面监控中心。

并且，上述是实施例的步骤S2002中具体可以包括：

将所述在途检测参数和在途运行状态信息重新打包封装以转换成地面监控中心采用的通信协议格式，并按照所述在途检测参数和在途运行状态信息的优先级别排序调整建立的所述第一通信路由中的各传输路径，以按照对应的传输路径发送所述在途检测参数和在途运行状态信息。

在通过建立的第一通信路由对数据进行传输过程中，第一通信路由中包含多条传输路径，可按照默认的路径或者预先设置各数据的传输路径，各数据按照相应的路径进行传输。本实施例中，所需传输的在途检测参数和在途运行状态信息具有优先级别，因此，车载无线网关可根据该优先级别调整各传输路径，将优先级别高的数据采用传输速度快的传输路径传送出去，而优先级别较低的数据采用传输速度较慢的传输路径传送出去，更加合理的设置数据传输先后顺序，以便地面监控中心首先接收到对列车安全性影响大的数据，及时准确的发现列车运行时的重大异常情况，便于管理人员采取应对措施，进一步提高列车运行的安全性监控。

图4为本发明又一实施例所提供的列车在途安全状态监测方法的流程图，如4图所示，该方法包括：

步骤S300、接收并存储所述在途检测参数和在途运行状态信息；

步骤S310、根据历史和当前的所述在途检测参数和在途运行状态信息获取列车故障隐患预警信息，并显示。

本实施例中，可在位于地面的地面监控中心设置一计算机或其他形式的处理器作为监控器，以接收并存储在途检测参数和在途运行状态信息，还可通过监控器显示该在途检测参数和在途运行状态信息，以便地面监控中心的管理人员通过观察上述数据随时了解处于运行状态列车的情况，并且，监控器可进一步的根据历史和当前的在途检测参数和在途运行状态信息获取列车故障隐患预警信息。该列车故障隐患预警信息可包含列车的编号、列车故障隐患的部位等。

例如，若某一时刻通过温度传感器获取的列车发动机的温度值略高于正常温度值，通常认为发动机并未发生故障，而如果在一段时间内通过对某辆列车发动机的温度值进行比较，发现温度值持续升高，则可认为该列车发动机存在隐患故障，监控中心将生成一表示该列车的发动机存在隐患故障的预警信息。

监控器可通过将历史数据与当前数据进行分析比较等方法，获得列车故障隐患预警信息，并显示，以提醒管理人员对该列车存在隐患的故障部位进行检修，可及时发现列车某些部位存在的隐患故障，以采取相应措施排出安全隐患，保证列车安全运行。

图5为本发明实施例所提供的车载网络的结构示意图，如图5所示，该车载网络包括参数获取模块10和诊断信息获取模块11。

参数获取模块10，用于获取列车运行状态的在途检测参数，所述在途检测参数至少包括与列车编号对应的安装在列车各部分的传感器获取的信号和数据；

诊断信息获取模块11，用于根据所述在途检测参数获取在途运行状态信息，以将所述在途检测参数和在途运行状态信息发送给地面监控中心。

本实施例提供的车载网络可用于执行上述的图1所示的方法实施例，车载网络可实现对列车在途检测参数的采集及处理，通过参数获取模块获取列车运行状态的在途检测参数，并通过诊断信息获取模块获得列车的在途运行状态信息，获取的上述数据可发送给地面监控中心，以供监控中心的管理人员根据上述数据了解列车的状态，以便管理人员采取相应的措施，一旦发现处于运行状态的列车出现严重故障，可及时提示该列车的司机、维修人员或安全管理人员等以根据故障情况采取应对措施，对列车安全运行提供保障。

在上述实施例的基础上，如图6所示，进一步的，该车载网络还可以包括整合模块12，用于对所述在途检测参数经过分类、压缩、排序和过滤处理。

并且，上述的诊断信息获取模块11可以包括故障诊断单元111和信息排序单元112。

其中，故障诊断单元111，用于根据所述在途检测参数获取在途运行状态信息；

信息排序单元112，用于根据所述在途检测参数和在途运行状态信息对列车行驶安全性的影响程度对所述在途检测参数和在途运行状态信息进行优先级别排序，以将排序后的所述在途检测参数和在途运行状态信息发送给地面监控中心。

本实施例提供的车载网络可用于执行上述的图2所示的方法实施例，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本发明实施例提供了车地传输网络，该车地传输网络包括信息转发模块，用于建立与地面监控中心的通信路由和进行通信协议转换，以将所述在途检测参数和在途运行状态信息转发给地面监控中心。

本实施例中，通过车地传输网络建立车载网络与地面监控中心的传输机制，通信路由和进行通信协议转换，可将处于车载网络的在途检测数据和在途运行状态信息转发给地面监控中心。

并且，如图7所示，上述的信息转发模块可以包括车载路由器201、车载无线网关202、车站路由器203和地面无线网关204。

车载路由器201，用于建立与车地传输网络的第一通信路由；

车载无线网关202，用于将所述在途检测参数和在途运行状态信息重新打包封装以转换成车地传输网络采用的通信协议格式，并根据建立的所述第一通信路由发送所述在途检测参数和在途运行状态信息；

车站路由器203，用于建立车地传输网络与地面监控中心的第二通信路由；

地面无线网关204，用于将所述在途检测参数和在途运行状态信息再次重新打包封装以转换成地面监控中心所属通信网络采用的通信协议格式，并根据建立的所述第二通信路由将所述在途检测参数和在途运行状态信息转发给地面监控中心。

本实施例提供的车地传输网络可执行上述图3所示的方法实施例，首先通过车载路由器建立车载网络与车地传输网络的第一通信路由，然后通过车载无线网关将在途检测参数和在途运行状态信息重新打包封装转换成车地传输网络采用的通信协议格式，实现车载网络与车地传输网络之间的互相通信，并根据建立的第一通信路由通过轨道旁的基站将在途检测参数和在途运行状态信息发送出去。

其次，通过车站路由器建立车地传输网络与地面监控中心的第二通信路由，然后通过地面无线网关将车地传输网络中传输的在途检测参数和在途运行状态信息重新打包封装转换成地面监控中心所属通信网络采用的通信协议格式，实现车地传输网络与地面监控中心之间的互相通信，并根据建立的第二通信路由将在途检测参数和在途运行状态信息发送给地面监控中心。

在上述实施例基础上，进一步的，所述地面无线网关具体用于：

将所述在途检测参数和在途运行状态信息重新打包封装以转换成地面监控中心采用的通信协议格式，并按照所述在途检测参数和在途运行状态信息的优先级别排序调整建立的所述第一通信路由中的各传输路径，以按照对应的传输路径发送所述在途检测参数和在途运行状态信息。

本实施例中，通过地面无线网关，对通信路由中各传输路径进行调整，根据数据优先级别排序分配不同的传输路径建立更加合理的设置数据传输机制，以便地面监控中心首先接收到对列车安全性影响大的数据，及时准确的发现列车运行时的重大异常情况，便于管理人员采取应对措施，进一步提高列车运行的安全性监控。

图8为本发明实施例所提供的地面监控中心的结构示意图，如图8所示，该地面监控中心包括信息接收存储模块30、预警信息获取模块31和显示模块32。

信息接收存储模块30，用于接收并存储所述在途检测参数和在途运行状态信息；

预警信息获取模块31，用于根据历史和当前的所述在途检测参数和在途运行状态信息获取列车故障隐患预警信息；

显示模块32，用于显示所述隐患故障预警信息。

本发明实施例提供的地面监控中心可执行上述图4所示的方法实施例，

可在位于地面的地面监控中心设置一计算机或其他形式的处理器作为监控器，可通过监控器接收并存储在途检测参数和在途运行状态信息，以便地面监控中心的管理人员通过观察上述数据随时了解处于运行状态列车的情况，并且，监控器可进一步的根据历史和当前的在途检测参数和在途运行状态信息获取列车故障隐患预警信息，可通过将历史数据与当前数据进行分析比较等方法，获得列车故障隐患预警信息，并显示，以提醒管理人员对该列车发动机进行检修，可及时发现列车某些部件存在的隐患故障，以采取相应措施排出安全隐患，保证列车安全运行。

图9为本发明实施例所提供的列车在途安全状态监测系统的结构示意图，如图9所示，该列车在途安全状态监测系统，包括本发明实施例提供的车载网络1、车地传输网络2和地面监控中心3。

本发明实施例提供的预警系统，可执行本发明提供的列车在途预警方法，该预警系统包括三大部分，其中，车载网络实现对列车在途检测参数的采集与处理，车地传输网络建立车载网络与地面监控中心的通信机制，实现车载网络与地面监控中心的通信，以将车载网络采集的数据发送给地面建立中心，地面监控中心接收并存储车载网络发送的数据，并对接收到的数据进行进一步的利用与挖掘，获得列车故障隐患预警信息，最终实现对列车行驶状态的检测与安全预警，提高列车运行的安全性。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过包含程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.一种列车在途安全状态监测方法，其特征在于，包括：

获取列车运行状态的在途检测参数，所述在途检测参数至少包括与列车编号对应的安装在列车各部分的传感器获取的信号和数据；

对所述在途检测参数进行分类、过滤、排序和压缩处理；

将所述在途检测参数发送至诊断主机，所述诊断主机对所述在途检测参数进行分析处理，得到在途运行状态信息，所述在途运行状态信息表示列车是否出现故障；

根据所述在途检测参数和在途运行状态信息对列车行驶安全性的影响程度对所述在途检测参数和在途运行状态信息进行优先级别排序，以将排序后的所述在途检测参数和在途运行状态信息发送给地面监控中心。

2.一种车载网络，其特征在于，包括：

参数获取模块，用于获取列车运行状态的在途检测参数，所述在途检测参数至少包括与列车编号对应的安装在列车各部分的传感器获取的信号和数据；

整合模块，用于对所述在途检测参数经过分类、压缩、排序和过滤处理；

故障诊断单元，用于根据所述在途检测参数获取在途运行状态信息；

信息排序单元，用于根据所述在途检测参数和在途运行状态信息对列车行驶安全性的影响程度对所述在途检测参数和在途运行状态信息进行优先级别排序，以将排序后的所述在途检测参数和在途运行状态信息发送给地面监控中心。

3.一种列车在途安全状态监测系统，其特征在于，包括权利要求2所述的车载网络和与所述车载网络进行通信的地面监控中心。