專利名稱：用于機車與列車尾部間數(shù)據(jù)通信的中繼設備及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對鐵路列車的數(shù)據(jù)通信進行中繼的設備和方法，具體而言，本發(fā)明涉及一種用于對列車的機車與列車尾部之間的數(shù)據(jù)通信進行中繼的方法和設備，其可解決山區(qū)多隧道區(qū)段無線場弱的問題。
背景技術(shù)：
近年來，由于鐵路貨運列車取消了守車(車長)，列車尾部車廂脫節(jié)成為了一個重大的安全隱患。目前，列車尾部風壓報警裝置作為掌握列車尾部車廂狀況的有效手段而獲得了廣泛的應用，現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)了多種列尾確認裝置或安全防護裝置。如在中國專利文件CN 1142454 A、CN 1482439 A、以及CN 1403325A中就公開了此類列車尾部風壓報警裝置。同時，已有多種列尾裝置投入了實際應用(如CP-3型列尾裝置、ZTF型列尾裝置等)。國外鐵路列車上也大都安裝有類似的列尾監(jiān)測設備。例如可參見CN 1403325 A號文件所公開的列尾裝置，此類列尾裝置一般都被地固定到列車尾部，并通過無線電臺與牽引機車進行通訊，從而實行多項功能顯示列車尾部風壓值、確認列車的完整性、以及對風管的泄露進行自動檢測等。
現(xiàn)行的列車尾部風壓報警裝置大多與無線列調(diào)共用450MHz電臺進行數(shù)據(jù)傳輸，存在同頻干擾及與無線列調(diào)相互干擾問題；并且在弱場強覆蓋區(qū)無法保證列車首尾間的正常數(shù)據(jù)傳輸，從而使得目前的列車尾部風壓報警裝置不能在復線和傳播條件不好的區(qū)段使用。
某些列尾和列車安全預警系統(tǒng)通過采用專用的無線數(shù)據(jù)傳輸頻率(如800MHz頻段)來解決同頻干擾和與無線列調(diào)相互干擾的問題。但是800MHz頻段的列尾裝置在隧道內(nèi)存在弱場，導致在隧道內(nèi)查詢不到列車尾部風壓，也不能排風，尤其是在長大的彎隧道內(nèi)，弱場現(xiàn)象更加嚴重。

發(fā)明內(nèi)容
基于上述的問題，本發(fā)明提供了一種對列車機車與車尾之間的數(shù)據(jù)通信進行中繼的方法和設備，按照本發(fā)明的設計，通過在列車上設置專用無線數(shù)據(jù)傳輸頻率的移動中繼器、以及通過執(zhí)行嚴格的時序控制，可解決弱場強覆蓋問題，使列車首尾之間最大限度地實現(xiàn)正常的數(shù)據(jù)傳輸。因此設備能夠在鐵路復線和無線傳播條件不好的山區(qū)多隧道區(qū)段使用，擴大了列車尾部風壓報警設備的使用范圍。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，本申請?zhí)峁┝艘环N在列車機車與車尾之間執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的方法，其中，機車上安裝有一機車電臺，列車的尾部上安裝有一風壓報警裝置，該報警組織包括一列尾主機，機車電臺和列尾主機按照一定的制式、在一定的頻段上執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，該方法的特征在于在機車與列尾的中間部分上，列車上安裝有中繼設備，其按照所述的制式、在所述頻段上對機車電臺與列尾主機之間的數(shù)據(jù)通信進行中繼。
列車在穿越隧道-尤其是長大隧道時，由于特定頻率電磁波在此條件下的傳輸會受到阻隔，因而使現(xiàn)有技術(shù)中的方法和設備未能充分地滿足需要，但是，如采用上述本發(fā)明的方法，就利用設置在列車中部的中繼設備，減弱或消除隧道內(nèi)的弱場區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，機車電臺、中繼器、以及列尾主機在工作時，相互之間建立“一對一對一”的聯(lián)絡方式，在使用之前，對中繼器進行確認。
通過在機車電臺、中繼器以及列尾主機之間建立“一對一對一”的聯(lián)絡方式，可防止與其它列車的同類設備發(fā)生串擾。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N用于在列車機車與車尾之間執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的設備，其包括一機車電臺，其被安裝在列車的機車上；一位于列車尾部的列尾主機，所述機車電臺可按照一定的制式、在一定的頻段上與該列尾主機進行數(shù)據(jù)通信，用于傳輸有關(guān)列車尾部風壓的信息和指令；以及一個或多個中繼器，其按照所述的制式、在所述頻段上對機車電臺與列尾主機之間的數(shù)據(jù)通信進行中繼，其中，機車電臺、中繼器、以及列尾主機在工作時，相互之間建立“一對一對一”的聯(lián)絡方式。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，其中的中繼器安裝在列車調(diào)車用的腳蹬上。
從下文參照附圖所作的詳細描述，可更加清楚地領(lǐng)會本發(fā)明上述的內(nèi)容和其它的特征和優(yōu)點。


下面將參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細描述，在附圖中圖1根據(jù)本發(fā)明的移動中繼器的功能模塊示意圖。
具體實施例方式
參見圖1，根據(jù)本發(fā)明的移動中繼器工作在800MHz的頻段上，機車電臺和列尾主機也工作在這一頻段上，且都采用FFSK(快速移頻鍵控)的制式，用于實現(xiàn)列尾風壓報警、檢測以及控制的功能。中繼器的天線頻率范圍為815MHz～875MHz，其電源為可充電的鎳鎘電池，電池電壓為7.2V，電池容量為7AH，電臺采用800M手持臺，發(fā)射功率為3W。為了適應各種列車車廂，設備被安裝在列車調(diào)車用的腳蹬上。
下面將介紹該設備的主要功能及具體實現(xiàn)方法(1)建立“一對一對一”聯(lián)絡關(guān)系使用前需將中繼器提前確認，建立機車臺、中繼器和列尾主機的“一對一對一”聯(lián)絡關(guān)系。
(2)尾部風壓查詢當機車司機欲查詢列車尾部風壓時，機車臺將“風壓查詢命令”發(fā)送給中繼器和列尾主機，列尾主機收到“風壓查詢命令”后，在200毫秒內(nèi)將“列車尾部風壓信息”發(fā)送給中繼器和機車臺，中繼器接收后在200毫秒內(nèi)將“列車尾部風壓信息”中繼給機車臺。如果中繼器在1秒內(nèi)沒有收到列尾主機發(fā)送的“列車尾部風壓信息”，中繼器將“風壓查詢命令”中繼給列尾主機，列尾主機收到“風壓查詢命令”，200毫秒內(nèi)將“列車尾部風壓信息”發(fā)送給中繼器和機車臺，中繼器接收后在200毫秒內(nèi)將“列車尾部風壓信息”中繼給機車臺。
(3)尾部排風在機車司機按下排風鍵后，機車臺將“尾部排風命令”發(fā)送給中繼器和列尾主機，列尾主機收到“尾部排風命令”后，在200毫秒內(nèi)將“尾部排風應答信息”發(fā)送給中繼器和機車臺，中繼器接收后在200毫秒內(nèi)將“列車尾部風壓信息”中繼給機車臺。如果中繼器在1秒內(nèi)沒有收到列尾主機發(fā)送的“尾部排風應答信息”，中繼器將“尾部排風命令”中繼給列尾主機，列尾主機收到“尾部排風命令”，200毫秒內(nèi)將“尾部排風應答信息”發(fā)送給中繼器和機車臺，中繼器接收后在200毫秒內(nèi)將“尾部排風應答信息”中繼給機車臺。
(4)列車尾部風壓欠壓報警當列車尾部風壓泄漏低于報警閾值時，列尾主機將“尾部風壓報警信息”發(fā)送給中繼器和機車臺，中繼器接收后200毫秒內(nèi)將“尾部風壓報警信息”中繼給機車臺。
(5)列尾主機電池欠壓報警當列車尾部電池電壓低于報警閾值時，列尾主機將“電壓欠壓報警信息”發(fā)送給中繼器和機車臺，中繼器接收后200毫秒內(nèi)將“電壓欠壓報警信息”中繼給機車臺。
(6)為了減少無線同頻干擾，中繼器只中繼已建立“一對一對一”聯(lián)絡關(guān)系機車臺和列尾主機發(fā)送的命令和信息，不中繼其它機車臺和列尾主機發(fā)送的命令和信息。
(7)在無線場強好的地段，為了減少無線同頻干擾，中繼器只中繼回送信息，不中繼機車臺發(fā)送的命令。
盡管上文中對本發(fā)明的具體實施方式
進行了描述，但這僅是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以領(lǐng)會到在權(quán)利要求書所限定的范圍內(nèi)，還可以有多種其它的實施方式，且所有基于本發(fā)明設計思想的實施方式都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種在列車機車與車尾之間執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的方法，其中，機車上安裝有一機車電臺，列車的尾部上安裝有一風壓報警裝置，該報警組織包括一列尾主機，機車電臺和列尾主機按照一定的制式、在一定的頻段上執(zhí)行數(shù)據(jù)通信，該方法的特征在于在機車與列尾的中間部分上，列車上安裝有中繼設備，其按照所述的制式、在所述頻段上對機車電臺與列尾主機之間的數(shù)據(jù)通信進行中繼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于機車電臺、中繼設備、以及列尾主機在工作時，相互之間建立“一對一對一”的聯(lián)絡方式，在使用之前，對中繼器進行確認。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述頻段為800MHz頻段。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在無線場強好的區(qū)域，中繼設備只中繼回送信息，不中繼機車電臺發(fā)送的命令。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述方法被應用在山區(qū)多隧道區(qū)段。
6.一種用于在列車機車與車尾之間執(zhí)行數(shù)據(jù)通信的設備，其包括一機車電臺，其被安裝在列車的機車上；一位于列車尾部的列尾主機，所述機車電臺可按照一定的制式、在一定的頻段上與該列尾主機進行數(shù)據(jù)通信，用于傳輸有關(guān)列車尾部風壓的信息和指令；以及一個或多個中繼器，其按照所述的制式、在所述頻段上對機車電臺與列尾主機之間的數(shù)據(jù)通信進行中繼，其中，機車電臺、中繼器、以及列尾主機在工作時，相互之間建立“一對一對一”的聯(lián)絡方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設備，其特征在于所述中繼器被安裝在列車調(diào)車用的腳蹬上。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設備，其特征在于所述中繼器包括天線、電臺、控制與數(shù)據(jù)存儲電路、電源、以及FFSK調(diào)制解調(diào)器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對列車機車與車尾之間的數(shù)據(jù)通信進行中繼的方法和設備，按照本發(fā)明的設計，通過在列車上設置專用無線數(shù)據(jù)傳輸頻率的移動中繼器、以及通過執(zhí)行嚴格的時序控制，可解決弱場強覆蓋問題，使列車首尾之間最大限度地實現(xiàn)正常的數(shù)據(jù)傳輸。因此設備能夠在鐵路復線和無線傳播條件不好的區(qū)段(特別是在山區(qū)多隧道區(qū)段)使用，擴大了列車尾部風壓報警設備的使用范圍。
文檔編號H04B7/14GK1586962SQ20041005682
公開日2005年3月2日 申請日期2004年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月23日
發(fā)明者田秀臣, 葛鷹龍, 冷盛祥, 熊道權(quán), 李曉偉 申請人:北京世紀東方國鐵電訊科技有限公司