CBTC系统接口在线监测技术研究

介绍CBTC城轨列控系统接口的监测方法.重点分析如何利用交换机端口映射机制来采集CBTC系统设备彼此之间的以太网接口数据,如何解析、解释采集到的数据.按照介绍的方法构造的CBTC列控系统接口监测系统能正确采集和处理监测数据,既能帮助用户实时查看CBTC列控系统各接口的通信情况,也能帮助用户分析各接口数据,定位通信故障原因.适合在CBTC实验室以及实际运营线路安装使用.     

CTCS-3级列控系统接口在线监测研究

介绍CTCS-3级列控系统接口的监测方法,重点分析如何利用串口监测ATPIgsm-r接口,如何利用专用设备监测RBCPRI接口,以及如何利用交换机端口映射监测安全以太网络接口。按照介绍的方法构造的CTCS-3级列控系统接口监测系统能正确采集、存储、处理、解析监测数据,既能帮助用户实时查看CTCS-3级列控系统各接口的通信情况,也能帮助用户分析各接口历史数据,定位通信故障原因。适合在CTCS-3级实验室以及实际运营线路安装使用。     

LTE-M信号及信令接口监测系统设计

研究LTE-M信号及信令接口监测系统的设计,首先介绍LTE-M系统的网络架构及其互联互通需要开放的接口,分析对LTE-M信号接口及信令接口进行监测和分析的重要性。重点介绍LTE-M接口监测系统的信号接口的监测功能,S1、S5、S6a和S10接口的协议栈及接口监测的内容,详细描述LTE-M接口监测系统的整体架构和实现方式,最后展现接口监测系统所监测的内容。接口监测系统的实现和应用,将在城市轨道交通LTE-M系统的建设和维护过程中发挥重要的作用。     

城市轨道交通信号系统的实时数据接口研究

介绍了城市轨道交通不同信号系统的共有数据特性及传输方式。为方便管理、整合数据及集中监测,提出研发一个模块化的数据接口软件以采集各系统实时数据的方案。该方案利用多线程并发技术的接口软件,有效获取多个系统的数据并进行统一存储,从而形成线网级集中监测和管理。可为后续城市轨道交通系统实时数据接口相关规范的制定提供参考。     

轨道交通无线通信网络接口监测系统创新与实践

接口监测系统是一个在无线网络中实现多用户通信实时跟踪、多接口跟踪分析诊断及通信故障预警等多种功能为一体的监测分析系统。系统能够监测和记录整个无线网络中全部的通信事件和信令流程,为查找网络故障、分析用户发生通信中断的具体原因提供强有力的依据。在整个无线网络中各设备之间发生的通信事件是否正常,均可以通过接口监测系统被精确地判别和反映出来,非常有针对性和准确性。在无线网络建设完成后期,有了接口监测系统,就可以避免无线网络中不同设备厂家在互联互通时发生问题后互相推诿,还节省了大量进行网络优化的人力、物力和时间。     

基于无线电指纹识别算法的无线电磁环境在线监测系统研究

传统的电磁环境监测手段无法实现城市轨道交通线路各无线通信系统运行环境的实时在线监测.通过分析传统监测方法的不足,结合无线电指纹识别算法,提出一种实时、在线的电磁环境监测系统及测试方案.以LTE-M(基于长期演进技术的城市轨道交通车地综合通信系统)和TETRA(泛欧集群无线电)技术为例,阐述了无线电磁环境在线监测系统的组成、架构、工作流程及仿真核心干扰识别算法.该研究成果可为城市轨道交通无线通信系统的智能运维提供重要的技术支撑.     

地铁联锁站数据监测系统设计研究

详细介绍了广州地铁2、8号线联锁站数据监测系统硬件架构的组成,着重阐述了轨道电路及转辙机的电参数测量方案、车地通信发送设备的实际列车识别报文解析方案、轨旁设备指示灯状态监测方案及现场操作员工作站的视频监测方案。该系统实现了信息的实时采集、存储和分析,可获取设备的实时状态;能利用隔离技术获取设备数据,并对这些数据使用数理统计和大数据处理方法进行解析,从而完成数据物理意义的表示。其对故障分析和排查有一定的帮助。该系统还具有良好的可扩展性,已在广州地铁2号线萧岗站试应用,试用效果良好。     

基于ZigBee和GPRS技术的列车远程监测系统设计

基于ZigBee技术组网、GPRS技术远程传输、labVIEW软件平台编写上位机软件,设计了城轨列车牵引电机及齿轮箱远程监测系统,实现了列车牵引电机和齿轮箱三维加速度及温度的网络化实时采集和数据远程传输.试验测试表明,该系统采集数据准确、数据传输实时性较好,能够完成车运行状态的远程连续监测.     

沪宁高速铁路GSM-R网络接口监测综合分析子系统设计与实现

沪宁高速铁路是长江三角洲地区城际轨道交通网规划中的网络主轴之一,其设计速度为300 km/h,采用目前我国最先进的CTCS-3级列控系统(简称C3),C3列控数据利用GSM-R网络的无线通道进行车-地间的双向传输.为保证列车能在C3级别高速稳定地运行,并且当出现无线通信超时故障造成降级运行时,能快速地对故障进行分析和定位,因此对GSM-R网络各接口进行监测十分必要.接口监测系统是快速有效地进行无线通信超时故障分析和故障定位的监测分析工具,该系统首先采集GSM-R系统和C3间接口(lgsm-r,PRI)的数据及GSM-R网络内各接口的数据,并将采集到的数据解析存库,综合分析子系统再对各接口存储的数据进行统计汇总,生成无线通信超时故障分析所需的各种报表.     

城轨列车安全监测系统方案设计

在分析我国当前城轨列车安全监测现状的基础上,通过系统性、安全性、经济性、融合性、扩展性、可靠性等设计原则,以及提升安全监测系统可靠性的有效手段,以实际设计案例阐述城轨列车安全监测系统应具备的基本监测功能和独立的智能监测单元。设计方案中,在城轨列车上建立包含制动、走行、防火、视频等监测功能的综合性平台,对城轨列车进行实时在线综合诊断,并通过车地无线通信将运行数据实时传输到地面,最终通过地面专家系统自动化地实现数据的下载、存储、分析、挖掘与诊断。     

基于GSM-R网络空中接口动态监测系统研究

CTCS-3列控系统使用GSM-R网络作为车载和地面之间数据承载通道。通过GSM-R网络空中接口(Um接口)监测能够分析车地之间网络信令和用户数据,能够为CTCS-3列控系统运营维护和通信故障诊断提供依据。在对3GPP协议深入分析基础上,提出一种基于GSM-R无线Um接口信令和业务数据的动态监测方案,重点阐述方案的关键技术,系统结构和实现方法,并且通过实验室测试对系统进行论证。该系统填补了目前GSM-R网络监测系统只针对有线接口进行监测的空白。     

智能变电站温度实时监测系统的设计与实现

在对传统变电站温度监测技术的研究基础上,设计与实现了一套基于浏览器/服务器(B/S)模式的智能变电站温度实时监测系统。该系统的无线测温模块由采集端和接收端组成,二者间通过GPRS通信模块实现传输。在简述温度采集端和接收端电路的软、硬件设计后,针对该系统设计的关键问题,重点改进了以AT指令为媒介的GPRS无线通信程序设计与数据传输PC主机的方法;介绍了以Windows通信服务(WCF)为基础的客户端与服务器端通讯互联的方法;并介绍了采用Silverlight新技术对电气设备主接线建立模型和绘制图形。在实际运行测试中验证了系统的可靠性,变电站值班工作人员能够快速、准确地获得温度数据和报警信息,从而达到实时监测温度数据的目的,为智能变电站温度实时监测系统的设计提供了借鉴。     

冻土地温自动监测系统的设计与实现

冻土地温自动监测系统是集GSM-R无线通信技术、信号采集技术以及计算机网络技术为一体的监测系统.本文介绍冻土地温自动监测系统的硬软件设计和编程方法,冻土地温数据的GSM-R无线网络上传以及为用户提供基于C/S结构的冻土地温数据管理软件的具体实现流程;解决了高采集精度、低系统功耗、电池使用寿命长、远程无线传输及密封性和防雷电干扰等技术难题;实现了对青藏铁路冻土地温数据实时采集、存储以及无线上传,监测人员在任何时间、能接入GSM-R的任何地点都可以自动监测到青藏铁路冻土地温数据.系统已经成功运用在青藏铁路冻土区地温自动监测;系统同样适用于东北冻土区地温的测量,以及对冷库、各种冷藏车温度的检测和自动控制.     

基于LabVIEW的MVB和WTB帧解码方法

介绍了MVB和WTB帧的组成,提出采用LabVIEW程序通过以太网控制示波器实时采集MVB或者WTB设备帧数据的方法,实现了将采集的帧数据根据MVB或者WTB帧的组成进行实时解码,弥补示波器不能对MVB/WTB帧数据解码的缺点和实时监测MVB/WTB设备通信发送的帧数据内容的不足。     

监测系统接口数据通信方式

在现场实际应用中,铁路信号集中监测系统与其他系统,以及监测系统自身上位机和下位机的数据接口通信,主要有串口通信(RS-232、RS-422、RS-485)、CAN总线通信、RJ-45以太网等。了解监测系统的接口通信方式,有助于现场调试和故障处理。为此对监测系统数据接口通信方式进行总结。     

基于LTE-M的下一代列控数据通信系统设计与可用性评估

相对于传统的基于通信的列车运行控制系统(communication based train control,CBTC),下一代列控系统将具有架构可靠、速率快、成本低以及服务质量高等优点,且数据通信系统的可用性能够保障列车的安全和高效运行。面向下一代列控系统,首先设计基于LTE-M(long term evolution-metro,LTE-M)的通信系统结构;然后针对下一代列控系统典型场景,利用确定与随机Petri网(deterministic and stochastic petri nets,DSPN)进行可用性建模,最后进行模型求解和可用性评估。仿真结果显示,基于LTE-M的下一代列控数据通信系统能够满足实际通信需求,其可用性分析方法可以完成数据通信系统的可用性建模与评估。     

基于窄带物联网的全电子联锁远程监测系统研究

伴随全电子联锁系统的推广应用,针对实时监测系统运行状态和及时有效进行设备维护的需求,结合全电子联锁系统执行单元特点并采用窄带物联网技术,从系统软硬件两方面研究设计了一种全电子联锁远程监测系统。在此基础上,通过对系统在交互通信时数据传输过程可能存在遭受窃取、伪造等安全风险的分析,提出系统通信数据的加密模型并优化了密钥更新算法。系统测试、通信数据加密模型及密钥更新算法验证结果表明,研究的全电子联锁远程监测系统能够实现实时监测全电子联锁系统设备并将设备状态或故障信息安全传输和显示于用户终端,提出的通信数据加密模型及密钥更新算法能够有效地保障通信数据的传输安全,系统设计能够满足铁路安全运营和维护的需要。     

5G通信系统在城市轨道交通车地通信中的应用分析

中国国内5G系统已经开始商用,第一个5G系统演进版本的标准化已经完成。首先基于目前普遍采用的LTE-M介绍了城市轨道交通车地通信系统的概况和需求,分析了5G通信系统的关键技术及在城市轨道交通车地通信环境中的适用性,最后讨论提出了未来5G通信系统在城市轨道交通车地通信系统中的一些设计思路和方案,指出LTE-M加5G的NR-U是未来城市轨道交通车地通信建设的可行方案。随着车地通信业务的发展,5G系统将可能应用于未来的城市轨道交通车地通信中并发挥重要的作用。     

GSM-R网络接口监测系统数据对外共享方法研究

GSM-R网络接口监测系统可实现电路域中Igsm-r、Um、Abis、A及PRI各网络接口信令及业务数据的采集、解析及关联处理。通过对外共享各接口的数据可提高接口监测系统的数据利用率及系统价值,并可提高GSM-R网络运维的效率。采用TCP/IP+FTP的方式对外共享数据,可简化数据共享流程,并保证接口监测系统自身的安全性。     

智能监测采集仪在城轨基坑监测中的应用

针对传统手持读数仪进行振弦式传感器数据采集时存在的采集效率低、实时性差、不能实现自动化等缺点,在详细研究振弦式传感器工作原理、数据通讯技术等基础上,自主研发了一种基于振弦式传感器的智能监测采集仪。通过激振、拾振技术获取传感器的数据,利用RS485接口、Modbus协议实现智能监测采集仪与传感器之间的通信,采用JSON格式将采集的数据实时上传至云端服务器,大幅度降低了数据上传和解析的困难程度,实现了传感器数据的自动化采集及上传。在某城市轨道交通工程基坑监测项目中,将智能监测采集仪数据与人工采集数据进行对比分析,结果表明,智能监测采集仪采集的数据精度优于0.4 Hz,能够满足基坑监测项目的应用需求。