CN210745173U - 一种网络化列车广播装置 - Google Patents

Abstract

一种网络化列车广播装置，属于城市轨道交通车辆、动车组技术领域。采用全以太网拓扑并配合数字化多媒体终端；终端设备全部数字化并接入以太网；系统主机PISC采用三层交换机，车厢控制器CCU采用两层交换机，终端设备全部数字化并接入以太网；列车级以太网采用采用千兆网络，支持链路聚合或者环形拓扑两种组网方式；在数字化PIS中各个终端采用以太网通信，终端采用动态主机配置协议DHCP进行IP设置、电源采用网线供电；客室LCD显示器和导乘显示器分布在车厢两侧，单台终端设备设置两个以太网接口。

Description

一种网络化列车广播装置

技术领域

本实用新型属于城市轨道交通车辆、动车组技术领域，涉及一种网络化列车广播装置。

背景技术

目前地铁轻轨或动车组的车载广播装置，一般采用总线式控制技术、模拟式音频传输技术；在车厢传输过程中，各车厢主机间的控制信号及模拟音视频信号极易受到环境及其他系统信号的干扰问题；在系统需要采用网络拓扑的传输方式。

现有技术的广播故障率高：

现有技术的半自动报站模式下，广播系统通过门、五公里和三十公里的电平信号变化进行报站逻辑运算，广播报站的故障率较高，主要体现在报错站、不报站、跳站等，具体原因如下：

软件问题：广播报站逻辑存在BUG(漏洞)；MP3播放板问题：CF卡接触不良、语音文件无法播放；门、五公里和三十公里的电平信号异常输入；

现有技术的异常断电引起的系统错误：

异常断电引起的系统错误主要有以下几个方面：

程序或脚本启动失败；文件系统损坏；系统日志或监控录像丢失等。

现有技术的主备冗余功能不完善：

目前采用的头尾冗余机制存在以下几种缺点：

单司机驾驶中主机故障无法使用尾车冗余功能；网路中断时容易引起双主控故障；主机与备用机运营信息无法完全同步；冗余功能切换实际过慢，紧急情况下不如“重启主机”效率高效。

发明内容

本实用新型解决现有技术所存在的技术问题，从而提供一种网络化列车广播装置。

现有技术问题通过以下技术方案得以解决：一种网络化列车广播装置，采用全以太网拓扑并配合数字化多媒体终端；终端设备全部数字化并接入以太网；系统主机PISC采用三层交换机，车厢控制器CCU采用两层交换机，终端设备全部数字化并接入以太网；列车级以太网采用采用千兆网络，支持链路聚合或者环形拓扑两种组网方式；在数字化PIS中各个终端采用以太网通信，终端采用动态主机配置协议DHCP进行IP设置、电源采用网线供电；客室LCD显示器和导乘显示器分布在车厢两侧，单台终端设备设置两个以太网接口。

在车头司机室、车尾司机室分别安装系统主机PISC，一台系统主机PISC工作为主控端，另一台系统主机PISC为从控端。

一种网络化列车广播实现方法，含有以下步骤；

OCC(运行控制中心)人工广播步骤：控制中心OCC能够在运营过程中，通过车地无线接入PIS(乘客信息)系统，对乘客进行人工广播；

人工广播步骤：司机通过操控台或两侧侧墙的手持麦克风的PTT(按下即说)按键直接触发“人工广播”功能；

OCC紧急广播步骤：在全自动驾驶模式下，当列车遇到紧急情况，发生火灾、严重故障时，控制中心OCC能够在运营过程中，通过车地无线接入PIS系统，对乘客进行紧急广播；

紧急广播步骤：当列车遇到紧急情况，发生火灾、严重故障时，司机通过对PISM(乘客信息系统显示器)进行操作，紧急广播操作将主控端PISC(乘客信息系统控制器)预先录制的包含“指挥疏导”或“致歉安抚”等内容的语音文件向乘客进行广播；

全自动报站步骤：在全自动报站模式下，主控状态的PISC通过接收TCMS(列车控制和管理系统)转发的ATO(自动列车运行装置)报站控制指令，按预先设置的报站逻辑，对乘客进行“出发报站”或“到达报站”，报站内容为预先录制并存储于PISC内的数字语音文件；

备用广播步骤：通过布置独立的模拟音频总线和模拟手持麦克风及扬声器，形成一整套备用广播方案，在数字化广播功能无法正常工作时，司机室通过备用麦克风向客室喊话，完成人工广播功能；

司机按下MIC(麦克风)的PTT侧键，按键信号被模拟功放采集，经车辆音频总线控制各个模拟功放设备，打通音频处理通路；各客室模拟功放平时将音频连接到客室扬声器线路上，司机通过麦克风向客室喊话，完成人工广播功能；松开MIC的PTT侧键后音频通道断开；

半自动报站步骤：在半自动报站模式下，主控状态PISC通过采集列车提供的信号，对乘客进行“出发报站”或“到达报站”，报站内容为预先录制并存储于PISC内的数字语音文件；

OCC手动报站步骤：在无人值乘的全自动驾驶运营模式下，OCC手动指定报站内容，主控状态的PISC根据OCC提供的报站代码开始或停止报站，报站内容为预先录制并存储于PISC内的数字语音文件；

手动报站步骤：司机通过PISM界面指定报站内容，主控状态下PISC根据PISM提供的报站代码开始或停止报站，报站内容为预先录制并存储于PISC内的数字语音文件。

一种网络化列车广播装置,采用全以太网拓扑并配合数字化多媒体终端；低功耗终端设备采用POE供电IEEE 802.3 af/at技术；交换机采用动态主机设置协议DHCP(动态主机配置协议)，自动分配终端设备的IP地址；采用VoIP(网络电话)技术实现可视化数字对讲；基于千兆以太网通讯技术，以嵌入式处理器为核心，采用了全以太网拓扑、数字化多媒体终端、集成式控制主机，将三个子系统和以太网整合，终端设备使用POE供电和DHCP技术。

基于以太网搭建，终端设备全部数字化并接入以太网；系统主机PISC应采用三层交换机，车厢控制器CCU采用两层交换机，终端设备全部数字化并接入以太网；其中，列车级以太网采用采用千兆网络，支持链路聚合或者环形拓扑两种组网方式；在数字化PIS中各个终端采用以太网通信，考虑到系统的布线及调试，所有终端优先采用DHCP进行IP设置、电源采用网线供电；客室LCD显示器和导乘显示器(TGS)分布在车厢两侧，采用手拉手方式进行级联，单台终端设备需设置两个以太网接口，两个接口具用Bypass(旁路)功能。

本实用新型的优点是采用全以太网拓扑并配合数字化多媒体终端，系统架构更简单，各设备状态可实时在线监测；低功耗终端设备采用POE供电(IEEE 802.3 af/at)技术，简化布线、节约成本；交换机采用动态主机设置协议(DHCP)，自动分配终端设备的IP地址，简化调试和维护难度。

本实用新型针对现有技术的缺点进行升级之处：

一、降低广播报站错误的故障率

1)、从顶层规划并设计报站逻辑，同时结合现有稳定运行项目的报站逻辑；

2)、采用高性能的嵌入式处理器，板卡上集成音频播放芯片，省略板间通讯，支持板载存储，避免卡座插接；

3)、考虑使用门信号+速度信号的方式，通过速度信号计算行驶距离，不易受到信号抖动的影响，但仍需门信号来进行状态切换，而且在速度信号采集异常或通讯异常时，仍会有提前报站或不报站的现象。

二、完善主从冗余功能

数字化PIS采用两级冗余机制的方案：

一级冗余：系统PISC主机设置主、备两块CPU模块，实现本端冗余；

系统PISC主机设置主、备两块CPU模块，实现本端冗余，当主CPU板卡发生故障时，系统自动切换到第二块CPU板卡工作，切换后，头尾两端人工、广播报站和对讲功能均能够正常使用。正常情况下，主、备两块板卡之间具有实时数据同步功能。

二级冗余：系统两端PISC主机主从可手动切换，实现尾端冗余：

当运行在一级冗余的情况下，冗余CPU出现问题，或者PISM检测不到激活端PISC主机状态，PISM向司机发送提示，司机可通过PISM手动切换当前激活PISC主机，主从两台PISC主机之间具有实时数据同步功能。当激活端PISC主机发生故障时(一块CPU故障或者网络故障)，系统提示司机切换到尾车PISC工作。二级冗余切换后，在故障端仍能够实现人工广播和广播报站功能，但监听功能无法实现。

三、降低断电或系统错误引发的录像丢失

视频存储分为集中存储和分布存储两种存储方式。针对集中存储模式，通过添加摄像机本地录像存储，使得当硬盘挂载失败或程序错误的时候，摄像机能够实现本地存储功能；针对分布存储模式，每节客室存储模块可以存储该客室及相邻客室的监控录像，当出现该客室录像存储模块不能正常工作时，与它相邻客室的录像存储模块能够继续存储该摄像机录像，两者互不影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；如图其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：如图1所示，一种网络化列车广播装置,列车广播和乘客信息处理模块与交换机扩展模块、MVB(多功能车辆总线)通讯模块、电平信号采集处理模块、编组网交换机模块、数字音频的转发、存储及组播模块、录像存储模块及音频处理模块分别连接，电源模块分别与上述模块连接。

地面PIS模块及OCC模块分别通过百兆以太网与交换机扩展模块连接,TCMS模块通过TCU(TCMS通讯单元)与MVB通讯模块连接,列车电平信号(DC110/24V)模块通过主控信号、门关闭信号、零速信号及三十公里信号与电平信号采集处理模块连接,列车供电模块供给DC110V于电源模块。

PIS操作屏PISM通过千兆以太网X1与编组网交换机模块连接,车厢控制器CCU通过千兆以太网X2与编组网交换机模块连接,司机室摄像机通过百兆以太网X3与数字音频的转发、存储及组播模块连接，终点屏显示器通过百兆以太网X1与录像存储模块连接，麦克风/OCC通过模拟音频输入与音频处理模块连接，扬声器通过模拟音频输出与音频处理模块连接。

提供一种网络化列车广播装置及实现方法,采用全以太网拓扑并配合数字化多媒体终端；低功耗终端设备采用POE供电(IEEE 802.3 af/at)技术；交换机采用动态主机设置协议(DHCP)，自动分配终端设备的IP地址；采用VoIP技术实现可视化数字对讲；基于千兆以太网通讯技术，以嵌入式处理器为核心，采用了全以太网拓扑、数字化多媒体终端、集成式控制主机，将三个子系统和以太网整合，简化了系统架构，终端设备使用POE供电和DHCP技术，降低了系统设计、开发、施工、调试及维护的难度；

基于以太网搭建，终端设备全部数字化并接入以太网；系统主机PISC应采用三层交换机，CCU采用两层交换机，终端设备全部数字化并接入以太网；其中，列车级以太网采用采用千兆网络，支持链路聚合或者环形拓扑两种组网方式；在数字化PIS中各个终端采用以太网通信，考虑到系统的布线及调试，所有终端优先采用DHCP进行IP设置、电源采用网线供电；客室LCD显示器和导乘显示器(TGS)分布在车厢两侧，采用手拉手方式进行级联，单台终端设备需设置两个以太网接口，两个接口具用Bypass功能；车载广播系统以终端设备为基础进行功能划分，主要包括广播报站、对讲联络、信息显示、录像存储和监控查询等功能；系统正常运行时，主要工作有主控端PISC负责，从控端PISC处于热备状态，主要负责数据同步功能。

一种网络化车载广播系统，含有以下步骤；

OCC人工广播步骤：控制中心OCC可以在运营过程中，通过车地无线接入PIS系统，对乘客进行人工广播；

步骤1、控制中心OCC通过以太网连接PISC，将OCC人工广播控制指令发送给两端PISC；

步骤2、主控端PISC接收到控制指令后将广播模式切换到OCC人工广播状态，并中断播放当前广播内容；

步骤3、主控端PISC通过以太网将OCC发送的人工广播数字信号发送给客室CCU；

步骤4、客室CCU接收到数字音频信号进行数字功放后，驱动客室扬声器播放；

步骤5、人工广播语言播放完毕后，控制中心OCC发送取消人工广播控制指令，主控端PISC广播模式恢复到“人工广播”执行前状态。

人工广播步骤：司机通过操控台或两侧侧墙的手持麦克风的PTT按键直接触发“人工广播”功能；含有以下步骤；

步骤1、司机通过操作操控台或两侧侧墙麦克，长按2S以上PTT按键，直接触发“人工广播”功能；

步骤2、主控端PISC接收到“人工广播”指令后，将广播模式切换到OCC人工广播状态，并中断播放当前广播内容；

步骤3、手持MIC将采集的语音信号经过PCM(脉冲编码调制)调制转换成数字音频信号；

步骤4、主控端PISC通过以太网将OCC发送的人工广播音频信号发送给客室CCU；

步骤5、客室CCU接收到数字音频信号进行数字功放后，驱动客室扬声器播放；

步骤6、司机松开PTT按键2S以上自动切断“人工广播”功能，主控端PISC广播模式恢复到“人工广播”执行前状态。

OCC紧急广播步骤：在全自动驾驶模式下，当列车遇到紧急情况(如发生火灾、严重故障等)时，控制中心OCC可以在运营过程中，通过车地无线接入PIS系统，对乘客进行紧急广播；含有以下步骤；

步骤1、控制中心OCC通过以太网连接PISC，将OCC紧急广播控制指令发送给两端PISC；

步骤2、主控端PISC接收到操作指令，通过判断广播优先级及广播音量等级，将广播模式切换到OCC紧急广播状态；

PISC将对应的紧急广播语音文件进行解码，解码后通过以太网发送给客室CCU；

CCU接收到数字音频信号后进行解码，解码后的音频信号通过模拟通路处理后进行广播。

紧急广播步骤：当列车遇到紧急情况(如发生火灾、严重故障等)时，司机可通过对PISM进行操作，紧急广播操作将主控端PISC预先录制的包含“指挥疏导”或“致歉安抚”等内容的语音文件向乘客进行广播；含有以下步骤；

步骤1、通过对PISM操作，进入紧急广播子界面，并选择相应紧急广播条目确认播放；

步骤2、主控端PISC接收到操作指令，通过判断广播优先级及广播音量等级；

步骤3、PISC将对应的紧急广播语音文件进行解码，解码后通过以太网发送给客室CCU；

步骤4、CCU接收到数字音频信号后进行解码，解码后的音频信号通过模拟通路处理后进行广播。

全自动报站步骤；

在全自动报站模式下，主控状态的PISC通过接收TCMS转发的ATO报站控制指令，按预先设置的报站逻辑，对乘客进行“出发报站”或“到达报站”，报站内容为预先录制并存储于PISC内的数字语音文件；含有以下步骤；

步骤1、通过对PISM操作，选择全自动报站模式(ATO)；

主控端PISC接收TCMS系统发送的实时信号，解析生成报站广播控制及语音文件调用指令，同时判断广播报站优先级及广播音量等级；

步骤2、PISC将对应的“出发报站”“到达报站”语音文件进行解码，解码后通过以太网发送给客室CCU；

步骤3、CCU接收到数字音频信号后进行解码，解码后的音频信号通过模拟通路处理后进行广播。

备用广播步骤：通过布置独立的模拟音频总线和模拟手持麦克风及扬声器，形成一整套备用广播方案，在数字化广播功能无法正常工作时，司机室可通过备用麦克风向客室喊话，完成人工广播功能；

司机按下MIC的PTT侧键，按键信号被模拟功放采集，经车辆音频总线控制各个模拟功放设备，打通音频处理通路；各客室模拟功放平时将音频连接到客室扬声器线路上，司机可通过麦克风向客室喊话，完成人工广播功能；松开MIC的PTT侧键后音频通道断开。

半自动报站步骤：在半自动报站模式下，主控状态PISC通过采集列车提供的信号，对乘客进行“出发报站”或“到达报站”，报站内容为预先录制并存储于PISC内的数字语音文件；含有以下步骤；

步骤1、列车信号系统实时向主控侧PISC发送头/尾、车门关闭、零速、三十公里或者里程及速度信号；

步骤2、PISC采集以上信号对列车当前运行状态进行判断，根据预先设置的报站逻辑，解析生成报站广播控制指令，同时判断广播优先级及广播音量等级；

步骤3、PISC将对应的“出发报站”“到达报站”语音文件进行解码，解码后通过以太网发送给客室CCU；

步骤4、CCU接收到数字音频信号后进行解码，解码后的音频信号通过模拟通路处理后进行广播。

OCC手动报站步骤：在无人值乘的全自动驾驶运营模式下，OCC可手动指定报站内容，主控状态的PISC根据OCC提供的报站代码开始或停止报站，报站内容为预先录制并存储于PISC内的数字语音文件；含有以下步骤；

步骤1、在全自动驾驶模式下，OCC通过以太网将报站广播控制指令发送至主控端PISC；

步骤2、主控端PISC接收到报站广播控制指令后，解析生成报站广播控制及语音文件调用指令，同时判断广播报站优先级及广播音量等级；

步骤3、PISC将对应的“出发报站”、“到达报站”语音文件进行解码，解码后通过以太网发送给客室CCU；

步骤4、CCU接收到数字音频信号后进行解码，解码后的音频信号通过模拟通路处理后进行广播。

手动报站步骤：司机可通过PISM界面指定报站内容，主控状态下PISC根据PISM提供的报站代码开始或停止报站，报站内容为预先录制并存储于PISC内的数字语音文件；含有以下步骤；

步骤1、通过对PISM进行相应操作，手动选择列车运行区间、运行方向、站点信息以及报站时机，生成广播控制指令通过以太网发送至主控端PISC；

步骤2、主控端PISC接收到报站广播控制指令后，解析生成报站广播控制及语音文件调用指令，同时判断广播报站优先级及广播音量等级；

步骤3、PISC将对应的“出发报站”“到达报站”语音文件进行解码，解码后通过以太网发送给客室CCU；

步骤4、CCU接收到数字音频信号后进行解码，解码后的音频信号通过模拟通路处理后进行广播。

广播优先级别由高至低排列如下：

(1)、OCC人工广播；

(2)、OCC紧急广播；

(3)、OCC手动报站；

(4)、人工广播；

(5)、紧急广播；

(6)、手动报站；

(7)、全自动报站广播(ATO)；

(8)、半自动报站；对讲优先级由高至低按照如下顺序排列：

1)、OCC与乘客紧急对讲；

2)、司机与乘客紧急对讲；

3)、司机与司机对讲。

因人工广播和对讲系统使用同一个手持麦克风，故需要考虑两项功能实现的优先级；其中，人工广播和司机对讲的优先级可以设置为：

1)、人工广播优先；

2)、司机对讲优先；

3)、同等级别。

广播报站优先级：广播报站功能可划分为不同的优先级别，高级别的广播或报站可以打断低级别的广播或报站，在高级别的通信要求到来时，正在播送的低一级的通信应该立即中断，低级别广播或报站不能打断高级别广播或报站，只能等待高级别广播或报站结束后才能触发；广播优先级判断通过广播控制软件实现，软件预先设置优先级别判断逻辑，当接收广播指令后，通过预定逻辑判断优先级别后执行相应操作。

音量自动调节：数字化PIS可通过客室紧急报警器或噪音检测装置采集客室噪音值，并根据采集到噪音值进行相应运算，实现对报站音频输出音量的自动调节，客室扬声器输出音量应始终高于室内噪声5～10dB，但任何时候扬声器的输出音量不会高于95dB；

音量的自动调节由客室设备执行，各客室根据自身噪声值调节音量；含有以下步骤；

步骤1、系统通过客室内的乘客紧急报警器采集车厢内的实时噪声状况，报警器通过音频处理及运算将模拟噪声信号转换为数字噪声值，并将噪声值发送至CCU；

步骤2、CCU接收噪声值后，依据预先设置好的噪声值与输出音量值的对应关系对主控端PISC发送过来的报站音量值进行调节；

步骤3、CCU依据调节后音量值控制输出报站音频并通过客室扬声器进行播放。

音量配置：通过PTU(便携式测试单元)可以对系统相关音量进行设置；需进行设置的音量主要包括：

自动广播音量；人工广播音量；OCC广播音量；媒体伴音音量；客室监听音量；对讲喇叭音量；对讲MIC音量；报警器MIC音量；报警器喇叭音量。

广播报站监听：为便于司机了解客室内的广播状态是否正常，司机/OCC/BCC能够对客室内的报站广播、人工广播及OCC广播进行监听，媒体伴音播放不应在监听范围之内。

OCC与乘客紧急对讲步骤：在无人值守的自动驾驶模式下，当客室内出现紧急情况或发生突发事件时，乘客可按照紧急报警器上的使用说明按下客室内紧急报警器的报警按钮，并通过按钮旁的内藏式对讲装置实现与OCC控制中心进行对讲通话；含有以下步骤；

步骤1、乘客通过触发紧急报警器(PEI)报警按键发起与司机进行通话的请求；

步骤2、PEI通过以太网总线向CCU发送报警指令；

步骤3、CCU接收到报警指令后，经过处理将通话请求指令通过以太网总线向主控侧PISC发送；

步骤4、主控侧PISC接收到通话请求指令后对当前所有报警器报警信息进行综合判断，按照时间先后顺序进行排序，然后将报警通话请求通过以太网通讯发送至PISM；PISC将报警通话请求发送给OCC控制中心

步骤5、PISM接收到报警通话请求指令后显示屏弹出报警画面；

步骤6、OCC进行接通(或挂断)操作，并将操作指令发送至主控端PISC；

步骤7、主控端PISC接收到报警接通(或挂断)指令后对报警接通(或挂断)指令进行处理，通过以太网总线发送至CCU；

步骤8、最先报警的报警器所在车厢的CCU接收到报警接通指令后建立音频通道，同时向PEI发送指示灯控制指令，PEI和主控端PISC间可进行全双工通话；

步骤9、正处于排队状态的PEI所对应的CCU将通话占线指令发送至PEI，PEI占线指示灯点亮；

步骤10、通过0CC进行挂断操作或对PEI进行复位操作结束当前通话，系统将依照上述流程对下一个排队报警器进行接通，直至所有触发报警的报警器全部挂断为止。

司机与乘客紧急对讲步骤：在有司机值乘驾驶模式下，当客室内出现紧急情况或发生突发事件时，乘客可按照紧急报警器上的使用说明按下客室内紧急报警器的报警按钮，并通过按钮旁的内藏式对讲装置实现与司机的对讲通话；含有以下步骤；

步骤1、乘客通过触发紧急报警器PEI报警按键发起与司机进行通话的请求；

步骤2、PEI通过以太网总线向CCU发送报警指令；

步骤3、CCU接收到报警指令后，经过处理将通话请求指令通过以太网总线向主控侧PISC发送；

步骤4、主控侧MCU接收到通话请求指令后对当前所有报警器报警信息进行综合判断，按照时间先后顺序进行排序，然后将报警通话请求通过以太网通讯发送至PISM；

步骤5、PISM接收到报警通话请求指令后显示屏弹出报警画面；

步骤6、通过对PISM进行操作接通报警,PISM将报警接通指令发送至主控端PISC；

步骤7、主控端PISC接收到报警接通指令后对报警接通指令进行处理，通过以太网总线发送至CCU；

步骤8、最先报警的报警器所在车厢的CCU接收到报警接通指令后建立音频通道，同时向PEI发送指示灯控制指令，PEI和主控端PISC间可进行全双工通话；

步骤9、正处于排队状态的PEI所对应的CCU将通话占线指令发送至PEI，PEI占线指示灯点亮；

步骤10、通过对PISM进行挂断操作或对PEI进行复位操作结束当前通话，系统将依照上述流程对下一个排队报警器进行接通，直至所有触发报警的报警器全部接通为止。

司机与司机对讲步骤：列车两端司机室通过手持话筒可进行全双工语音通话，主控端或从控端均能发起或结束对讲；一方发起对讲后，另一方无需确认便可直接进行通话；列车在进行数字式语音自动广播时，司机联络对讲功能仍能正常实现；含有以下步骤；

步骤1、通过对PISM进行操作触发对讲；

步骤2、PISM通过以太网总线发送对讲指令；

步骤3、对讲发起侧PISC通过以太网总线向对侧PISC发送对讲主叫指令；

步骤4、对侧PISC接收对讲主叫指令，判断广播优先级及对讲音量等级，建立音频通道；

步骤5、列车两端PISC分别对两端对讲MIC音频信号进行编解码，并通过以太网传输实现全双工对讲通话；

步骤6、通过对任一侧PISM进行操作结束对讲通话；

步骤7、结束对讲指令通过与对讲请求相同的路径进行传输，断开音频通路。

对讲录音：当对讲功能激活时，系统自动对对讲过程中的通话内容进行录制保存，录制的语音文件可通过专用软件或工具进行下载及播放；含有以下步骤；

步骤1、当对讲功能激活时，主控PISC自动采集对讲音频信号并进行语音录制；

步骤2、语音文件按照相应规则进行命名后存储至主控端PISC内；

步骤3、使用以太网连接PISC/CCU通过PTU工具对录音文件进行下载及回放。

一种网络化车载广播系统,系统在车头车尾司机室分别安装一台PISC，默认一台PISC工作，为主控端，另一台PISC热备，为从控端；含有以下步骤；

步骤1、正常情况下，仅有一端司机室PISC为主控状态，主控状态由本端PISC接收到有效操作决定，有效操作仅限通过PISM触控操作和列车头尾信号钥匙激活两种，其中钥匙激活优先级大于PISM触控操作；

步骤2、在两端司机室PISC均未接收到头尾信号激活状态下，系统上电默认TC1端PISC为系统主控端，TC2端PISC为从控端，当两端通信正常时，通过两端PISM操作可以切换两端PISC主控状态，主控端PISC将主控状态发送给另一端PISC，另一端PISC变为从控端；当两端通信中断时，通过PISM可以将能够与PISM正常通信的PISC切换为主控端，另一端不能与正常通信的PISC保持不变，直至下一次有效操作(通过PISM切换或头尾信号激活)为止；

步骤3、当两端司机室PISC有接收到头尾信号激活状态下，仅接收到头尾信号激活状态端司机室PISC为主控端，头尾信号消失后，主控状态消失，主控端自动变为从控端；当两端通信正常时，主控端PISC将主控状态发送给另一端PISC，另一端PISC变为从控端且不能“抢走”主控状态；当两端通信中断时，接收头尾信号激活端为主控端，未接收头尾信号激活端未从控端，直至下一次有效操作(通过PISM切换或头尾信号激活)为止。

一种网络化车载广播系统,包括终点站信息显示：终点站显示屏(EDD)处于列车的头尾外部顶端，用于向站台等车乘客提示此列车运行的终点站信息；含有以下步骤；

步骤1、通过PISM/OCC对主控端PISC进行相应操作对列车运行区间进行设置；

步骤2、主控端PISC将终点站信息(汉字区位码)发送至两侧EDD；

步骤3、两侧EDD接收并按指令显示。

一种网络化车载广播系统,包括报站信息显示：车外信息显示屏(BID)位于车外两侧，向站台乘客提示此列车运行的下一站信息；车内信息显示屏(EID)位于车内两端，向车厢内乘客显示报站广播语音词或紧急消息；含有以下步骤；

步骤1、通过PISM/OCC对主控端PISC进行相应操作对列车运行区间进行设置；

步骤2、主控端PISC将报站信息(汉字区位码)发送至BID/EID；

步骤3、BID/EID接收并按指令显示。

一种网络化车载广播系统,包括地图信息显示：导乘显示器(TGS)安装于客室车门上方，用于向客室乘客提示列车运行信息，TGS接收主控状态PISC发送的运营信息并按指令显示；TGS的界面信息均可存储在设备本地，并通过网络进行远程批量更新；或者存在PISC中，TGS负责解码显示，在更新时仅需要更新主机内存储的界面。

地图信息显示主要包括以下内容：

列车运行区间；

列车运行方向；

列车下一站开门侧方向；

列车运行当前站及下一站站点信息；

前方车站到达时间；

一种网络化车载广播系统,包括列车换乘站及换乘线路信息,含有以下步骤；

步骤1、通过PISM/OCC对主控端PISM进行操作设置列车运行区间、列车运行方向、站点信息及开门侧方向；

步骤2、主控端PISC结合列车当前运行状态进行判断并生成TGS显示所需的控制指令，通过以太网发送给客室CCU，CCU转发给TGS；

步骤3、TGS接收到控制指令后进行相应指示。

一种网络化车载广播系统,包括媒体信息显示：媒体播放包括网络播放和本地播放；含有以下步骤；

(1)网络播放：

系统启动默认为网络播放模式，客室LCD显示屏播放地面PIS系统输入的视频图像，同时客室扬声器播放与视频文件相应的媒体伴音；

(2)本地播放：

当控制中心故障或网络通信中断以及系统检测到非法入侵时，系统自动切换到本地播放模式，PISC直接将预存在硬盘中的数字片源以音视频流的方式通过以太网传输给客室LCD显示器。

一种网络化车载广播系统,包括运营信息显示：客室LCD显示屏站点服务信息显示区域应对列车运行线路，列车运行方向，起始站、终点站及下一站站点信息，换乘及其他服务信息进行显示；报站信息文本提示区域能够对报站广播或紧急广播内容以文本的形式进行滚动显示；含有以下步骤；

步骤1、通过PISM/OCC对主控端PISM进行操作设置列车运行区间、列车运行方向、站点信息及开门侧方向；

步骤2、主控端PISC结合列车当前运行状态进行判断并生成LCD显示所需的控制指令，通过以太网发送给客室CCU，CCU转发给LCD；

步骤3、LCD接收到控制指令后进行相应指示。

一种网络化车载广播系统,包括OCC紧急文下发：当OCC下发紧急文信息，客室LCD显示器能够自动切换，按全屏显示模式发布紧急文信息，并可在紧急信息解除后自动恢复原有播放。

一种网络化车载广播系统,包括视频存储：所有通道的实时视频图像在显示同时均能以指定格式、指定路径存储至视频监视服务器的存储介质内，并按照一定规则进行命名；存储介质存储容量应满足全车所有通道90天以上监视视频的存储需求，视频图像存储已循环覆盖的方式进行；存储硬盘内的视频文件可通过PISC/CCU网络接口上使用PTU工具下载。

一种网络化车载广播系统,包括车载实时监控：两端PISM能够对司机室或任一车厢的监视视频进行实时显示，并且是能实现单画面、四画面切换，轮询或手动选择通道显示；含有以下步骤；

步骤1、IPC(网络摄像机)将监视区域的图像信号转为数字信号，再经过编码压缩形成数字视频流；通过以太网将数字视频流传输给各司机室/客室的PISC/CCU；

步骤2、PISC/CCU从以太网络接收数字视频流发送给两端PISM；

步骤3、两端PISM将接收到的数字视频流进行解码，生成视频图像显示在PISM显示屏上；

步骤4、通过对PISM操作实现单画面与四画面显示切换以及画面轮询及停止轮询。

一种网络化车载广播系统,包括OCC实时监控：视频画面可以实时传输到地面控制中心(OCC/BCC/TCC/车站综控等)，地面控制中心可以实时查看视频图像；在全自动驾驶模式下，当系统触发报警时，报警画面通过车地无线发送给OCC，方便OCC对报警画面的实时查看。

一种网络化车载广播系统,包括车载录像查询：数字化PIS可以通过司机室PISM查询视频录像，检索的录像可用于录像回放；通过对两端PISM触控操作可进入视频检索界面并对已记录的视频文件进行检索及回放。

一种网络化车载广播系统,包括OCC录像查询：地面控制中心(OCC/BCC/TCC等)终端查询视频录像时，由PISM处理查询请求，检索的录像可用于录像回放及录像下载。

一种网络化车载广播系统,包括报警联动：当乘客触发紧急报警接通后，PISM的视频画面将自动切换至报警事件所在车厢与接通报警器同位侧的摄像机通道；联动触发同时，报警车厢的两个通道的视频图像每秒8帧的记录速度变换为每秒25帧的记录速度，并将硬盘缓冲区内报警事件发生前10分钟内的视频图像以每秒25帧的速度记录在硬盘事件区内，并按照一定的命名规则进行命名；报警事件结束后，视频图像仍需以每秒25帧的速度继续存储10分钟；报警事件的相关视频录像应至少保存72小时；

当报警接通后，PISC接收到报警信息后实现视频图像显示通道的切换及存储图像帧率变换功能。

一种网络化车载广播系统,包括数据记录：含有以下步骤；

步骤1、为判定系统实际运行过程中出现的故障为系统本身问题或司机误操作所致，系统应能够记录对系统进行的相关操作，并以文本形式进行存储；

步骤2、为便于掌握故障原因的分界划定，系统应能够对于外部系统的通讯数据进行记录存储，主要包括列车电平信号及与TCMS、OCC、地面PIS等之间的通讯数据；

步骤3、系统应对内部主要设备间的通讯数据进行记录存储，以便于系统故障排查及通讯机制完善；

步骤4、数据记录功能要求系统内相关设备应保持时间同步，故系统设计应充分考虑并实现系统主要设备间进行时间校准的功能。

一种网络化车载广播系统,包括IP地址自动分配：对于直连系统主干网的终端设备利用DHCP自动分配IP地址，包括PISM、PAU、EDD、CAM等设备；对于主机设备PISC、CCU等通过设备地址拨码开关或者地址短接线确定IP地址。

对于通过分支网络连接的终端设备通过设备地址拨码开关或者地址短接线确定IP地址，包括LCD、TGS、EID、BID等。

一种网络化车载广播系统,包括设备状态检测：通过两端PISM数据通信检查PIS系统各个子设备故障情况，包括在线状态，软硬件版本，故障记录等，当有设备发生故障时PISC生成故障信息发送给两端PISM并显示出来。

系统上电后所有主机设备具有开机自诊断功能，故障信息自动发送给两端PISC主机。

通过操作两端PISM，进入状态检测子界面。

选择‘在线状态’、‘软件版本’、‘硬件版本’、‘故障记录’或者‘维修说明’，查看各设备状态。

一种网络化车载广播系统,包括以下各个子部件及基本参数。

旅客信息系统控制器(PISC)/客室通讯控制器(CCU)，PISC/CCU采用19英寸3U欧标机箱，两种产品进行统一规划，将广播、媒体、监控和交换机进行集成，产品内部各单元采用模块化设计，考虑单元复用性，并通过配置不同的背板和单元实现不同的产品功能。

LCD显示器：

LCD显示器包括乘客信息系统操作屏(PISM)、导乘信息显示器(TGS)和客室媒体电视(LCD)；其中，PISM位于司机室控制台，是PIS系统的操作终端，用于对系统主机(PISC)进行操作控制和显示功能，TGS和LCD位于客室车厢，是PIS系统的显示终端，用于为乘客提供列车运营信息等。

乘客信息系统操作屏(PISM)：

PISM整合以往项目广播控制盒以及视频监视显示器功能，是对乘客信息系统进行控制及设置在的操作终端；该设备安装于列车两端的司机室操控台，通过PISM触控操作可以实现司机联络对讲、广播报站、监控查询等功能；同时，PISM显示界面可对列车当前运行状态、监控图像、相关操作及系统设备运行状态进行显示，PISM采用14寸显示屏及触摸屏。

导乘信息显示器(TGS)：

TGS用来向乘客指示车站信息，包括运行方向、前方车站、终点站、开门侧提示灯；TGS通过以太网口连接到CCU的交换机单元上，接收CCU发送的相关信号，并控制相应的站点信息显示。

客室媒体电视(LCD)：

客室LCD显示器(LCD)采用17/19/21英寸显示屏，安装于客室车厢侧墙，是乘客信息显示子系统最重要的终端显示设备之一，LCD显示界面是向乘客提供媒体娱乐信息、列车运营服务信息的重要窗口。

LED显示器：

LCE显示器包括终点站显示器(EDD)、车外信息显示屏(BID)和车内信息显示屏(EID)，是PIS系统LED显示器终端，可根据不同IP地址自动调整显示内容，包括列车运营终点站、下一站、广播词及紧急文信息等。

电源电压	DC110V(77V～121V)
		功耗	小于60W
像素	16×96点阵
		像素直径	Ф5mm
显示字数	单行/双行10个汉字
		显示颜色	三色
亮度	超高亮
		画面更新速度	大于120帧/秒
水平有效视角	±70°
		通讯端口	M12 10/100Mbps
驱动方式	静止、居中、滚动、平移等

网络摄像机IPC：

网络摄像机包括后视摄像机、行车记录摄像机、客室摄像机；用于监控司机室及客室情况的固定焦距的彩色网络摄像机，其通过感光模块采集图像信号并经过视频编码模块生成网络视频码流上传至以太网络。

司机室/客室网络摄像机：

行车记录摄像机：

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种网络化列车广播装置,其特征在于采用全以太网拓扑并配合数字化多媒体终端；终端设备全部数字化并接入以太网；系统主机PISC采用三层交换机，车厢控制器CCU采用两层交换机，终端设备全部数字化并接入以太网；列车级以太网采用采用千兆网络，支持链路聚合或者环形拓扑两种组网方式；在数字化PIS中各个终端采用以太网通信，终端采用动态主机配置协议DHCP进行IP设置、电源采用网线供电；客室LCD显示器和导乘显示器分布在车厢两侧，单台终端设备设置两个以太网接口。

2.根据权利要求1所述的一种网络化列车广播装置，其特征在于在车头司机室、车尾司机室分别安装系统主机PISC，一台系统主机PISC工作为主控端，另一台系统主机PISC为从控端。

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