準高速鐵路站場信號分布式遠程監控系統的研究

通號通信信息集團有限公司成都分公司 周鵬飛

準高速鐵路站場信號分布式遠程監控系統的研究

通號通信信息集團有限公司成都分公司 周鵬飛

科技的發展,為大型遠程監控系統服務功能的完善提供了技術支持,擴大了這種系統的應用范圍。為了保證鐵路運輸的安全高效性,增加鐵路系統的經濟效益,需要加強對鐵路站場信號分布式遠程監控系統的有效分析,全面提升現代化鐵路行車調度水平。基于此,本文將以準高速鐵路為研究對象,通過對其站場信號分布式遠程監控系統的研究,為系統使用中抗干擾措施的制定與實施提供了參考信息,確保信號實時傳輸的安全可靠性。

準高速鐵路;站場信號;分布式遠程監控系統

準高速鐵路運行中對于站場信號傳輸的可靠性有著很高的要求,需要在各種專業技術手段及有效的設計方案支持下,構建出合理科學的分布式遠程監控系統,最大限度地滿足準高速鐵路行車安全性的多樣化需求。實現這個目標,需要結合準高速鐵路站場信號傳輸的實況及分布式遠程監控系統的相關內容,加強對系統結構及運行機制的研究,確保使用中達到預期的效果,全面提升準高速鐵路的建設水平。

1 準高速鐵路站場信號監控系統構建的基本要求

為了適應時代的發展要求,增強鐵路行車的安全性,實現列車運行的實時控制,需要構建出可靠的監控系統,加強對鐵路站場信號的必要監測。結合現階段準高速鐵路站場信號監控系統構建的實際情況,可知系統構建中需要滿足相關的要求。這些要求主要包括:1)能夠運用智能化工作模式實現對信息的及時采集、處理與傳遞;2)增強站場信號傳輸的安全可靠性;3)將虛擬專網設置在鐵路基礎信息網絡中,優化系統的服務功能,實現信號控制網絡與信息網絡的有效融合;4)相關的操作人員能夠通過系統的作用獲取鐵路設備運行狀態的各種信息,并可以發送相關的指令;5)增強準高速鐵路站場信號控制效果的同時可以形成功能強大的開放分布式智能控制網絡。

2 準高速鐵路站場信號遠程監控系統構建中的總體架構設計分析

2.1 準高速鐵路站場信號概述

在現代化鐵路服務體系的要求下,其中的站場信號傳輸中不僅需要保證列車運行的安全性,也需要達到鐵路運輸管理自動化及降低員工勞動強度的要求。其實際作用表現在:1)保證所有的道岔處于指定的位置,不會造成撞車事故的發生;2)為列車進出站的安全性提供保障,增強列車進出線路選擇的合理性;3)優化準高速鐵路聯鎖系統的服務功能,保持信號、道岔、線路之間關系的合理性。

2.2 載波DTMF信號控制網絡的設計分析

傳統的鐵路進場信號控制網絡主要采用的是現場總線控制方式,此方式在使用中傳輸距離及抗干擾性能無法滿足復雜系統的要求。為了改變這種不利的現狀,應加強低壓電力線載波DTMF信號控制網絡的要求,優化遠程監控系統運行中的服務功能。具體表現在:1)低壓電力線載波通信使用中由于存在著較大的干擾性,因此,采用DTMF編碼方式,加強對電力線載波的有效控制,提升其抗干擾性;2)合理運用DTMF編碼方式,可以提高低壓線路載波通信中信號的傳輸質量,增強通信系統的適用性。

2.3 分布式遠程監控系統總體架構的設計分析

圖1 鐵路站場信號分布式遠程監控系統總體架構圖

如圖1所示,在總體架構設計過程中,上位機系統中的工業控制計算機通過集線器與車站局域網進行連接,采用的網絡通信協議為八網絡協議而車站局域網通過路由器與鐵路基礎信息網絡進行連接,服務器將每一個車站作為一個基站點,客戶端的瀏覽器通過訪問固定站點來得到現場的信息。

3 準高速鐵路站場信號遠程監控系統構建中控制網絡設計分析

3.1 控制網絡的總體設計

在對系統控制網絡的總體設計的過程中,應注重所有節點的服務功能,包括:1)模擬信號的采集;2)不同節點之間的正常通信。設計中應考慮設計成本,并在節點設置中采用專業的89C52微處理器;系統的發送部分設置包含信號處理模塊、編碼模塊、A/D采樣模塊、功放模塊等;系統接收部分設計中應包含:濾波電路、D/A轉換電路、解調與解碼電路等。

3.2 控制網絡的通信管理節點設計與調試實現

為了保證不同的信號采集節點與上位機系統節點之間可以正常的通信,需要明確通信管理節點的總體結構,如圖2所示。

在上位機通信功能模塊設計的過程中,應設置三根信號線,充分滿足全雙工異步通信的要求,并采用MAX232芯片實現信號的有效轉換。同時,上位機系統中應設置接受針與發送針RXD與TXD,并通過單片機系統的功能實現串口控制,確保控制網絡使用中不同節點之間的正常通信。

在實現控制系統正常運行過程中,需要他通過系統軟件的作用進行必要地調試。具體操作中主要針對的是其中的數據鏈路層與應用層:前者可以對各種噪聲造成的破壞進行修整,提高控制網絡相關信息的利用效率;后者主要完成的是數據采集與分析。通過系統軟件的調試,可以得到以下的測試結果,如表1所示。

圖2 通信管理節點的總體結構

表1 控制網絡運行中的調試結果

4 準高速鐵路站場信號遠程監控系統構建中基于web技術的設計分析

構建可靠的準高速鐵路站場信號遠程監控系統,需要確保其中的控制網絡與信息網絡的集成。實現這樣的設計目標,需要充分發揮web技術的優勢。

WEB技術作用下的服務器可以增強與用戶之間的動態交互效果,促使客戶端與服務端之間可以進行正常的信息交流,加強準高速鐵路站場信號遠程監控系統運行中的實時控制。具體的設計過程如下:

1)運用遠程過程調用(RPC)機制與對象請求處理(ORB)機制,滿足不同地址空間內分布式對象實際操作的具體要求,增強分布式系統運行中的操作協調性;

2)構建完善的CORBA結構,保證分布式遠程監控系統使用中可以使不同對象的發送請求與響應過程中保持透明性,滿足跨平臺操作的實際要求;

3)構建可靠的web體系結構,促使分布式遠程監控系統運行中能夠充分地滿足操作者的多樣化需求,確保系統數據庫與不同對象之間的動態交互性。

5 結束語

通過對準高速鐵路站場信號分布式遠程監控系統的深入研究,為鐵路站場信號監控網絡及相關信息網絡的優化提供了參考依據,確保了系統運行中主動信息發布機制的完善性,提高了準高速鐵路站場信號傳遞效率,推動現代化鐵路的快速發展。與此同時,由于分布式遠程監控系統構建中結合了各種信息化技術,其中的網絡通信協議抗干擾措施具有較強的適用性,因此,這種系統在未來準高速鐵路建設中必將發揮更大的作用,有利于擴大鐵路工程的服務范圍,增強站場信號傳輸的可靠性。

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圖3 小型化北斗車載用戶機主機

3 結束語

通過優化設計,小型化北斗車載用戶機體積縮小60%左右,可以方便的安裝在普通越野車上,為小車節省了寶貴空間,通過天線優化設計,提高了天線的接收靈敏度。同時改進后的小型北斗車載用戶機仍可以通過托盤安裝在標準機箱中,具有更廣泛的應用前景。

參考文獻

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