用于机车与列车尾部间数据通信的中继设备及方法.pdf

本发明公开了一种对列车机车与车尾之间的数据通信进行中继的方法和设备，按照本发明的设计，通过在列车上设置专用无线数据传输频率的移动中继器、以及通过执行严格的时序控制，可解决弱场强覆盖问题，使列车首尾之间最大限度地实现正常的数据传输。因此设备能够在铁路复线和无线传播条件不好的区段(特别是在山区多隧道区段)使用，扩大了列车尾部风压报警设备的使用范围。

1、  一种在列车机车与车尾之间执行数据通信的方法，其中，机车上安装有一机车电台，列车的尾部上安装有一风压报警装置，该报警组织包括一列尾主机，机车电台和列尾主机按照一定的制式、在一定的频段上执行数据通信，该方法的特征在于：在机车与列尾的中间部分上，列车上安装有中继设备，其按照所述的制式、在所述频段上对机车电台与列尾主机之间的数据通信进行中继。

2、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于：机车电台、中继设备、以及列尾主机在工作时，相互之间建立“一对一对一”的联络方式，在使用之前，对中继器进行确认。

3、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述频段为800MHz频段。

4、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在无线场强好的区域，中继设备只中继回送信息，不中继机车电台发送的命令。

5、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法被应用在山区多隧道区段。

6、  一种用于在列车机车与车尾之间执行数据通信的设备，其包括：
一机车电台，其被安装在列车的机车上；
一位于列车尾部的列尾主机，所述机车电台可按照一定的制式、在一定的频段上与该列尾主机进行数据通信，用于传输有关列车尾部风压的信息和指令；以及
一个或多个中继器，其按照所述的制式、在所述频段上对机车电台与列尾主机之间的数据通信进行中继，其中，机车电台、中继器、以及列尾主机在工作时，相互之间建立“一对一对一”的联络方式。

7、  根据权利要求6所述的设备，其特征在于：所述中继器被安装在列车调车用的脚蹬上。

8、  根据权利要求6所述的设备，其特征在于：所述中继器包括天线、电台、控制与数据存储电路、电源、以及FFSK调制解调器。

用于机车与列车尾部间数据通信的中继设备及方法
技术领域
本发明涉及一种用于对铁路列车的数据通信进行中继的设备和方法，具体而言，本发明涉及一种用于对列车的机车与列车尾部之间的数据通信进行中继的方法和设备，其可解决山区多隧道区段无线场弱的问题。
背景技术
近年来，由于铁路货运列车取消了守车(车长)，列车尾部车厢脱节成为了一个重大的安全隐患。目前，列车尾部风压报警装置作为掌握列车尾部车厢状况的有效手段而获得了广泛的应用，现有技术中出现了多种列尾确认装置或安全防护装置。如在中国专利文件CN 1142454 A、CN 1482439 A、以及CN 1403325A中就公开了此类列车尾部风压报警装置。同时，已有多种列尾装置投入了实际应用(如CP-3型列尾装置、ZTF型列尾装置等)。国外铁路列车上也大都安装有类似的列尾监测设备。例如可参见CN 1403325 A号文件所公开的列尾装置，此类列尾装置一般都被地固定到列车尾部，并通过无线电台与牵引机车进行通讯，从而实行多项功能：显示列车尾部风压值、确认列车的完整性、以及对风管的泄露进行自动检测等。
现行的列车尾部风压报警装置大多与无线列调共用450MHz电台进行数据传输，存在同频干扰及与无线列调相互干扰问题；并且在弱场强覆盖区无法保证列车首尾间的正常数据传输，从而使得目前的列车尾部风压报警装置不能在复线和传播条件不好的区段使用。
某些列尾和列车安全预警系统通过采用专用的无线数据传输频率(如800MHz频段)来解决同频干扰和与无线列调相互干扰的问题。但是800MHz频段的列尾装置在隧道内存在弱场，导致在隧道内查询不到列车尾部风压，也不能排风，尤其是在长大的弯隧道内，弱场现象更加严重。
发明内容
基于上述的问题，本发明提供了一种对列车机车与车尾之间的数据通信进行中继的方法和设备，按照本发明的设计，通过在列车上设置专用无线数据传输频率的移动中继器、以及通过执行严格的时序控制，可解决弱场强覆盖问题，使列车首尾之间最大限度地实现正常的数据传输。因此设备能够在铁路复线和无线传播条件不好的山区多隧道区段使用，扩大了列车尾部风压报警设备的使用范围。
根据本发明的一个方面，本申请提供了一种在列车机车与车尾之间执行数据通信的方法，其中，机车上安装有一机车电台，列车的尾部上安装有一风压报警装置，该报警组织包括一列尾主机，机车电台和列尾主机按照一定的制式、在一定的频段上执行数据通信，该方法的特征在于：在机车与列尾的中间部分上，列车上安装有中继设备，其按照所述的制式、在所述频段上对机车电台与列尾主机之间的数据通信进行中继。
列车在穿越隧道-尤其是长大隧道时，由于特定频率电磁波在此条件下的传输会受到阻隔，因而使现有技术中的方法和设备未能充分地满足需要，但是，如采用上述本发明的方法，就利用设置在列车中部的中继设备，减弱或消除隧道内的弱场区域。
根据本发明的另一方面，机车电台、中继器、以及列尾主机在工作时，相互之间建立“一对一对一”的联络方式，在使用之前，对中继器进行确认。
通过在机车电台、中继器以及列尾主机之间建立“一对一对一”的联络方式，可防止与其它列车的同类设备发生串扰。
根据本发明的再一方面，本申请提供了一种用于在列车机车与车尾之间执行数据通信的设备，其包括：一机车电台，其被安装在列车的机车上；一位于列车尾部的列尾主机，所述机车电台可按照一定的制式、在一定的频段上与该列尾主机进行数据通信，用于传输有关列车尾部风压的信息和指令；以及一个或多个中继器，其按照所述的制式、在所述频段上对机车电台与列尾主机之间的数据通信进行中继，其中，机车电台、中继器、以及列尾主机在工作时，相互之间建立“一对一对一”的联络方式。
根据本发明的又一方面，其中的中继器安装在列车调车用的脚蹬上。
从下文参照附图所作的详细描述，可更加清楚地领会本发明上述的内容和其它的特征和优点。
附图说明
下面将参照附图对本发明的优选实施方式进行详细描述，在附图中：
图1根据本发明的移动中继器的功能模块示意图。
具体实施方式
参见图1，根据本发明的移动中继器工作在800MHz地频段上，机车电台和列尾主机也工作在这一频段上，且都采用FFSK(快速移频键控)的制式，用于实现列尾风压报警、检测以及控制的功能。中继器的天线频率范围为：815MHz～875MHz，其电源为可充电的镍镉电池，电池电压为7.2V，电池容量为7AH，电台采用800M手持台，发射功率为3W。为了适应各种列车车厢，设备被安装在列车调车用的脚蹬上。
下面将介绍该设备的主要功能及具体实现方法：
(1)建立“一对一对一”联络关系：使用前需将中继器提前确认，建立机车台、中继器和列尾主机的“一对一对一”联络关系。
(2)尾部风压查询：当机车司机欲查询列车尾部风压时，机车台将“风压查询命令”发送给中继器和列尾主机，列尾主机收到“风压查询命令”后，在200毫秒内将“列车尾部风压信息”发送给中继器和机车台，中继器接收后在200毫秒内将“列车尾部风压信息”中继给机车台。如果中继器在1秒内没有收到列尾主机发送的“列车尾部风压信息”，中继器将“风压查询命令”中继给列尾主机，列尾主机收到“风压查询命令”，200毫秒内将“列车尾部风压信息”发送给中继器和机车台，中继器接收后在200毫秒内将“列车尾部风压信息”中继给机车台。
(3)尾部排风：在机车司机按下排风键后，机车台将“尾部排风命令”发送给中继器和列尾主机，列尾主机收到“尾部排风命令”后，在200毫秒内将“尾部排风应答信息”发送给中继器和机车台，中继器接收后在200毫秒内将“列车尾部风压信息”中继给机车台。如果中继器在1秒内没有收到列尾主机发送的“尾部排风应答信息”，中继器将“尾部排风命令”中继给列尾主机，列尾主机收到“尾部排风命令”，200毫秒内将“尾部排风应答信息”发送给中继器和机车台，中继器接收后在200毫秒内将“尾部排风应答信息”中继给机车台。
(4)列车尾部风压欠压报警：当列车尾部风压泄漏低于报警阈值时，列尾主机将“尾部风压报警信息”发送给中继器和机车台，中继器接收后200毫秒内将“尾部风压报警信息”中继给机车台。
(5)列尾主机电池欠压报警：当列车尾部电池电压低于报警阈值时，列尾主机将“电压欠压报警信息”发送给中继器和机车台，中继器接收后200毫秒内将“电压欠压报警信息”中继给机车台。
(6)为了减少无线同频干扰，中继器只中继已建立“一对一对一”联络关系机车台和列尾主机发送的命令和信息，不中继其它机车台和列尾主机发送的命令和信息。
(7)在无线场强好的地段，为了减少无线同频干扰，中继器只中继回送信息，不中继机车台发送的命令。
尽管上文中对本发明的具体实施方式进行了描述，但这仅是示例性的，本领域技术人员可以领会到：在权利要求书所限定的范围内，还可以有多种其它的实施方式，且所有基于本发明设计思想的实施方式都在本发明的范围内。