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【摘 要】本文通过对铁路机车实时监控系统数据传输方法的分析，阐述了目前高速机车采用新型无线传输数据方案的必要性，并对综合GPS定位技术、传感器技术、WCDMA通信技术以及无线网络技术的实时监控数据的传输系统进行了详细论述，为新型数据传输方案在铁路机车系统中的推广提供了有效的技术理论支撑。
【关键词】铁路机车；监控装置；数据传输
0.引言
随着我国铁路运输系统的不断提速，铁路机车的安全、可靠运行成为铁路运输的关键问题，如何更好的实现机车运行状态的实时监控是目前铁路运输的核心课题。目前所有机车上都装备列车运行安全防护设备的监控装置，对列车的状态进行实时监控，但监控装置采集的数据需要传输到地面微机处理系统才能进行完整的分析，而铁路的提速使机车运行区间越来越长，监控数据传回地面处理系统时间也越来越滞后，已经很难满足目前铁路机车的运行需要，所以需要采用更好的数据传输方案对监控装置的数据进行处理。通过具体的论述对目前数据传输的方案进行了分析，并对集成WCDMA通信技术、无线网络技术以及GPS定位技术等的数据传输方案进行具体的分析，为铁路机车的安全运行提供了支持。
1.铁路机车监控装置的数据传输方案探析
1.1铁路机车监控系统简介
目前我国所有铁路机车都装有以机车为单元的控制系统，而在机车运行过程中，机车与车站的联系靠语音，对于高速运行的列车来说，地面车站必须准确的获得列车的速度、位置以及状态，才能保证列车安全、高效的运行，所以必须有一套完整的无线数据传输体系保证铁路机车的有效运行。
新型的无线数据传输系统是指通过GPS定位技术确定机车的位置、通过传感器测定机车的实时数据，采用3G WCDMA通信技术和无线网络技术来实现机车监控数据与车站的运程实时传输，同时车站可以将机车所处的状态以及其它相关信息及时传输给机务组，车载监控系统自身携带信息记录装置，可以在出現紧急状况时记录信息，这样可以有效的利用资源，以较低的成本保证机车安全、高效的运行。
1.2铁路机车监控装置的数据传输方案分析
新型的无线数据传输系统包括车载系统、车地传输系统、地面分析系统三部分组成。车载系统主要包括车载监控装置、数据总线、主机以及接口，主要工作是对机车目前运行状态信息进行搜集、对列车的GPS定位信息进行接收、对车-地通信信号进行调制，整体而言是以GPS定位装置为核心，使用传感器对速度进行数据修正，避免出现GPS测速不准或无法接收GPS信号的问题，而机车的各种仪表状态和故障信息记录由监控装置输出，经过数据总线汇总后，传输给主机，由主机进行编码、备份，相比于原来机车将监控装置的数据信息（包括列车运行状况、信号设备状况、乘务人员的操作状况）通过储存介质传递的方法，不仅数据传输更加安全、快捷，而且数据更加全面，具有更好的实时性和准确性。
车地传输系统通常是由两部分组成，一部分是由无线数据传输模块和3G WCDMA模块组成，它们以标准的通信协议和统一的数据格式将大量的监控数据传输到地面信息处理平台，这种传输方案主要在机车运行状态下使用，选用3G WCDMA模块主要是因为此模块的传输协议是公开的，可以很方便的使用和编程；另一部分是采用WLAN无线网络进行数据传输，主要用于列车到段后进行数据下载，通常传输三个方面的内容：机车运行信息、故障报警信息、机车视频信息，其中机车视频信息是指列车前方铁轨方向、列车后方铁轨方向、司机台以及机械间的摄像头的视频录制文件。
地面系统是指对监控系统传输过来的数据进行综合分析，并将分析出的数据通过图表的方式表达出来的系统，其主要功能是电子动态显示所有机车的分布、选定机车所处的地理环境及行车路线、司机控制屏和监控屏的信息显示、列车实时状态的查询、列车动力机辅助系统的在线检测与历史对比、视频监控以及在线统计功能，同时可以提高机车故障、操作历史、能耗以及里程统计等离线分析。在机车出现紧急情况下，可以通过远程控制对机车的司机进行警告、提醒或建议，必要时可以对机车进行远程操作。
现阶段根据我们本段运输情况来讲，运用25台机车，每周将产生监控文件约800个，录音文件约1500段，视频录制文件约12TB，传统转储方式对人员配置、配班要求较高，如果采用新的数据传输方案代替传统的数据转储模式，将大大缩短机务值班员、机车乘务员、各类数据分析员转储相关数据的工作时间，用转储机车监控文件为例，每次将为机车乘务员节省约10分钟时间用于机车整备工作，提高机车运用效率，从另外一个角度讲也大大降低了传统转储数据模式的出错概率，所以采用一个高效、稳定的数据传输系统是十分必要的。
2.结论
通过对铁路机车运行状态的分析，阐明了监控装置系统实时数据传输的必要性，并对综合3G WCDMA通信技术、无线网络技术、传感器技术以及GPS定位技术的机车监控装置的数据传输方案进行了具体分析，进一步论证了实时通信的高效、快捷，为这种数据传输方案在机车中的应用推广提供了有效的技术理论支持。 [科]
【参考文献】
[1]李睿，邱宽民.基于GPS 和GIS 的列车定位系统研究[J].铁道通信信号，2006，12（12）：60-61.
[2]孙世鹏，李英奎等.列车定位与铁路综合管理信息系统[J].铁路计算机应用，2001（9）：25-27.
[3]喻方平，金晓君，杨建国等.船舶内燃机远程状态监测与故障诊断系统[J].武汉交通科技大学学报，2000，12（6）：619-621.
【关键词】铁路机车；监控装置；数据传输
0.引言
随着我国铁路运输系统的不断提速，铁路机车的安全、可靠运行成为铁路运输的关键问题，如何更好的实现机车运行状态的实时监控是目前铁路运输的核心课题。目前所有机车上都装备列车运行安全防护设备的监控装置，对列车的状态进行实时监控，但监控装置采集的数据需要传输到地面微机处理系统才能进行完整的分析，而铁路的提速使机车运行区间越来越长，监控数据传回地面处理系统时间也越来越滞后，已经很难满足目前铁路机车的运行需要，所以需要采用更好的数据传输方案对监控装置的数据进行处理。通过具体的论述对目前数据传输的方案进行了分析，并对集成WCDMA通信技术、无线网络技术以及GPS定位技术等的数据传输方案进行具体的分析，为铁路机车的安全运行提供了支持。
1.铁路机车监控装置的数据传输方案探析
1.1铁路机车监控系统简介
目前我国所有铁路机车都装有以机车为单元的控制系统，而在机车运行过程中，机车与车站的联系靠语音，对于高速运行的列车来说，地面车站必须准确的获得列车的速度、位置以及状态，才能保证列车安全、高效的运行，所以必须有一套完整的无线数据传输体系保证铁路机车的有效运行。
新型的无线数据传输系统是指通过GPS定位技术确定机车的位置、通过传感器测定机车的实时数据，采用3G WCDMA通信技术和无线网络技术来实现机车监控数据与车站的运程实时传输，同时车站可以将机车所处的状态以及其它相关信息及时传输给机务组，车载监控系统自身携带信息记录装置，可以在出現紧急状况时记录信息，这样可以有效的利用资源，以较低的成本保证机车安全、高效的运行。
1.2铁路机车监控装置的数据传输方案分析
新型的无线数据传输系统包括车载系统、车地传输系统、地面分析系统三部分组成。车载系统主要包括车载监控装置、数据总线、主机以及接口，主要工作是对机车目前运行状态信息进行搜集、对列车的GPS定位信息进行接收、对车-地通信信号进行调制，整体而言是以GPS定位装置为核心，使用传感器对速度进行数据修正，避免出现GPS测速不准或无法接收GPS信号的问题，而机车的各种仪表状态和故障信息记录由监控装置输出，经过数据总线汇总后，传输给主机，由主机进行编码、备份，相比于原来机车将监控装置的数据信息（包括列车运行状况、信号设备状况、乘务人员的操作状况）通过储存介质传递的方法，不仅数据传输更加安全、快捷，而且数据更加全面，具有更好的实时性和准确性。
车地传输系统通常是由两部分组成，一部分是由无线数据传输模块和3G WCDMA模块组成，它们以标准的通信协议和统一的数据格式将大量的监控数据传输到地面信息处理平台，这种传输方案主要在机车运行状态下使用，选用3G WCDMA模块主要是因为此模块的传输协议是公开的，可以很方便的使用和编程；另一部分是采用WLAN无线网络进行数据传输，主要用于列车到段后进行数据下载，通常传输三个方面的内容：机车运行信息、故障报警信息、机车视频信息，其中机车视频信息是指列车前方铁轨方向、列车后方铁轨方向、司机台以及机械间的摄像头的视频录制文件。
地面系统是指对监控系统传输过来的数据进行综合分析，并将分析出的数据通过图表的方式表达出来的系统，其主要功能是电子动态显示所有机车的分布、选定机车所处的地理环境及行车路线、司机控制屏和监控屏的信息显示、列车实时状态的查询、列车动力机辅助系统的在线检测与历史对比、视频监控以及在线统计功能，同时可以提高机车故障、操作历史、能耗以及里程统计等离线分析。在机车出现紧急情况下，可以通过远程控制对机车的司机进行警告、提醒或建议，必要时可以对机车进行远程操作。
现阶段根据我们本段运输情况来讲，运用25台机车，每周将产生监控文件约800个，录音文件约1500段，视频录制文件约12TB，传统转储方式对人员配置、配班要求较高，如果采用新的数据传输方案代替传统的数据转储模式，将大大缩短机务值班员、机车乘务员、各类数据分析员转储相关数据的工作时间，用转储机车监控文件为例，每次将为机车乘务员节省约10分钟时间用于机车整备工作，提高机车运用效率，从另外一个角度讲也大大降低了传统转储数据模式的出错概率，所以采用一个高效、稳定的数据传输系统是十分必要的。
2.结论
通过对铁路机车运行状态的分析，阐明了监控装置系统实时数据传输的必要性，并对综合3G WCDMA通信技术、无线网络技术、传感器技术以及GPS定位技术的机车监控装置的数据传输方案进行了具体分析，进一步论证了实时通信的高效、快捷，为这种数据传输方案在机车中的应用推广提供了有效的技术理论支持。 [科]
【参考文献】
[1]李睿，邱宽民.基于GPS 和GIS 的列车定位系统研究[J].铁道通信信号，2006，12（12）：60-61.
[2]孙世鹏，李英奎等.列车定位与铁路综合管理信息系统[J].铁路计算机应用，2001（9）：25-27.
[3]喻方平，金晓君，杨建国等.船舶内燃机远程状态监测与故障诊断系统[J].武汉交通科技大学学报，2000，12（6）：619-621.