准高速铁路站场信号分布式远程监控系统的研究

通号通信信息集团有限公司成都分公司 周鹏飞

准高速铁路站场信号分布式远程监控系统的研究

通号通信信息集团有限公司成都分公司 周鹏飞

科技的发展,为大型远程监控系统服务功能的完善提供了技术支持,扩大了这种系统的应用范围。为了保证铁路运输的安全高效性,增加铁路系统的经济效益,需要加强对铁路站场信号分布式远程监控系统的有效分析,全面提升现代化铁路行车调度水平。基于此,本文将以准高速铁路为研究对象,通过对其站场信号分布式远程监控系统的研究,为系统使用中抗干扰措施的制定与实施提供了参考信息,确保信号实时传输的安全可靠性。

准高速铁路;站场信号;分布式远程监控系统

准高速铁路运行中对于站场信号传输的可靠性有着很高的要求,需要在各种专业技术手段及有效的设计方案支持下,构建出合理科学的分布式远程监控系统,最大限度地满足准高速铁路行车安全性的多样化需求。实现这个目标,需要结合准高速铁路站场信号传输的实况及分布式远程监控系统的相关内容,加强对系统结构及运行机制的研究,确保使用中达到预期的效果,全面提升准高速铁路的建设水平。

1 准高速铁路站场信号监控系统构建的基本要求

为了适应时代的发展要求,增强铁路行车的安全性,实现列车运行的实时控制,需要构建出可靠的监控系统,加强对铁路站场信号的必要监测。结合现阶段准高速铁路站场信号监控系统构建的实际情况,可知系统构建中需要满足相关的要求。这些要求主要包括:1)能够运用智能化工作模式实现对信息的及时采集、处理与传递;2)增强站场信号传输的安全可靠性;3)将虚拟专网设置在铁路基础信息网络中,优化系统的服务功能,实现信号控制网络与信息网络的有效融合;4)相关的操作人员能够通过系统的作用获取铁路设备运行状态的各种信息,并可以发送相关的指令;5)增强准高速铁路站场信号控制效果的同时可以形成功能强大的开放分布式智能控制网络。

2 准高速铁路站场信号远程监控系统构建中的总体架构设计分析

2.1 准高速铁路站场信号概述

在现代化铁路服务体系的要求下,其中的站场信号传输中不仅需要保证列车运行的安全性,也需要达到铁路运输管理自动化及降低员工劳动强度的要求。其实际作用表现在:1)保证所有的道岔处于指定的位置,不会造成撞车事故的发生;2)为列车进出站的安全性提供保障,增强列车进出线路选择的合理性;3)优化准高速铁路联锁系统的服务功能,保持信号、道岔、线路之间关系的合理性。

2.2 载波DTMF信号控制网络的设计分析

传统的铁路进场信号控制网络主要采用的是现场总线控制方式,此方式在使用中传输距离及抗干扰性能无法满足复杂系统的要求。为了改变这种不利的现状,应加强低压电力线载波DTMF信号控制网络的要求,优化远程监控系统运行中的服务功能。具体表现在:1)低压电力线载波通信使用中由于存在着较大的干扰性,因此,采用DTMF编码方式,加强对电力线载波的有效控制,提升其抗干扰性;2)合理运用DTMF编码方式,可以提高低压线路载波通信中信号的传输质量,增强通信系统的适用性。

2.3 分布式远程监控系统总体架构的设计分析

图1 铁路站场信号分布式远程监控系统总体架构图

如图1所示,在总体架构设计过程中,上位机系统中的工业控制计算机通过集线器与车站局域网进行连接,采用的网络通信协议为八网络协议而车站局域网通过路由器与铁路基础信息网络进行连接,服务器将每一个车站作为一个基站点,客户端的浏览器通过访问固定站点来得到现场的信息。

3 准高速铁路站场信号远程监控系统构建中控制网络设计分析

3.1 控制网络的总体设计

在对系统控制网络的总体设计的过程中,应注重所有节点的服务功能,包括:1)模拟信号的采集;2)不同节点之间的正常通信。设计中应考虑设计成本,并在节点设置中采用专业的89C52微处理器;系统的发送部分设置包含信号处理模块、编码模块、A/D采样模块、功放模块等;系统接收部分设计中应包含:滤波电路、D/A转换电路、解调与解码电路等。

3.2 控制网络的通信管理节点设计与调试实现

为了保证不同的信号采集节点与上位机系统节点之间可以正常的通信,需要明确通信管理节点的总体结构,如图2所示。

在上位机通信功能模块设计的过程中,应设置三根信号线,充分满足全双工异步通信的要求,并采用MAX232芯片实现信号的有效转换。同时,上位机系统中应设置接受针与发送针RXD与TXD,并通过单片机系统的功能实现串口控制,确保控制网络使用中不同节点之间的正常通信。

在实现控制系统正常运行过程中,需要他通过系统软件的作用进行必要地调试。具体操作中主要针对的是其中的数据链路层与应用层:前者可以对各种噪声造成的破坏进行修整,提高控制网络相关信息的利用效率;后者主要完成的是数据采集与分析。通过系统软件的调试,可以得到以下的测试结果,如表1所示。

图2 通信管理节点的总体结构

表1 控制网络运行中的调试结果

4 准高速铁路站场信号远程监控系统构建中基于web技术的设计分析

构建可靠的准高速铁路站场信号远程监控系统,需要确保其中的控制网络与信息网络的集成。实现这样的设计目标,需要充分发挥web技术的优势。

WEB技术作用下的服务器可以增强与用户之间的动态交互效果,促使客户端与服务端之间可以进行正常的信息交流,加强准高速铁路站场信号远程监控系统运行中的实时控制。具体的设计过程如下:

1)运用远程过程调用(RPC)机制与对象请求处理(ORB)机制,满足不同地址空间内分布式对象实际操作的具体要求,增强分布式系统运行中的操作协调性;

2)构建完善的CORBA结构,保证分布式远程监控系统使用中可以使不同对象的发送请求与响应过程中保持透明性,满足跨平台操作的实际要求;

3)构建可靠的web体系结构,促使分布式远程监控系统运行中能够充分地满足操作者的多样化需求,确保系统数据库与不同对象之间的动态交互性。

5 结束语

通过对准高速铁路站场信号分布式远程监控系统的深入研究,为铁路站场信号监控网络及相关信息网络的优化提供了参考依据,确保了系统运行中主动信息发布机制的完善性,提高了准高速铁路站场信号传递效率,推动现代化铁路的快速发展。与此同时,由于分布式远程监控系统构建中结合了各种信息化技术,其中的网络通信协议抗干扰措施具有较强的适用性,因此,这种系统在未来准高速铁路建设中必将发挥更大的作用,有利于扩大铁路工程的服务范围,增强站场信号传输的可靠性。

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[4]魏文军。基于Agent的全电子智能分布式应急联锁系统研究[D]。兰州交通大学,2015.

图3 小型化北斗车载用户机主机

3 结束语

通过优化设计,小型化北斗车载用户机体积缩小60%左右,可以方便的安装在普通越野车上,为小车节省了宝贵空间,通过天线优化设计,提高了天线的接收灵敏度。同时改进后的小型北斗车载用户机仍可以通过托盘安装在标准机箱中,具有更广泛的应用前景。

参考文献

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