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1、机车信号远程监测装置北京交通大学内容提要内容提要n1：前言n2：系统构成n3：系统原理n4：产品介绍n5：系统实施n6：设备安装n7：设备使用n8：实际案例分析1 1、前、前 言言n近年来，随着我国铁路高速发展，对运输安全的要求越来越高，机车信号系统的地位越来越重要，但是长期以来，机车信号的传统维护技术手段，已不能适应铁路跨越式发展形势的需要。n发展机车信号远程监测装置，对提升信号设备的管理和维护水平、实现设备的状态修、提高地面、车载系统的综合可靠性具有较大的现实意义。1 1、前、前 言言n为满足铁路运输需要，北京交通大学开始研究机车信号远程监测技术，于2005年在铁道部科技司正式立项，并于2
2、006年通过了铁道部科技司的技术审查。n基于中国移动GPRS网络的远程监测装置，已在南昌铁路局、呼和浩特铁路局、济南铁路局正式批量运用，取得了很好的效果。基于GSM-R网络的远程监测装置，也已在大秦线成功投入试运行。n近期内批量运用远程监测装置的用户有，成都铁路局、乌鲁木齐铁路局、广铁集团。2 2、系统构成系统构成n2.1、系统整体结构n2.2、远程监测信息构成n2.3、系统软件结构系统构成系统构成: :2.12.1、系统整体结构、系统整体结构 远程监测装置由：1、车载终端2、地面设备两大部分构成。2.12.1、系统整体结构、系统整体结构n机车信号远程监测装置是机车信号系统的组成部分，通过无线
3、信道将车载机车信号信息及部分列车运行信息实时传回到地面监测设备，实现对机车信号的动态监测。n车载终端对接收到的机车信号信息进行分析筛选处理。n当处理结果满足预先定义好的数据传送条件时，车载终端将按照应用层协议，把分析结果及相关数据经过GPRS无线通道传送给地面数据服务器。2.22.2、远程监测信息构成、远程监测信息构成2.32.3、系统软件结构、系统软件结构2.32.3、系统软件结构、系统软件结构n远程监测装置地面系统采用客户/服务器的软件设计模式，即C/S模式。n服务器端软件主要负责服务器与车载设备的通信，以及后台数据处理，并与客户端进行数据交互；n客户端主要进行人机交互、人车交互。3 3、
4、原理介绍、原理介绍n3.1、系统互联结构n3.2、车载终端硬件结构n3.3、车载终端通信n3.4、网络传输协议n3.5、数据传输链路n3.6、数据存储n3.7、系统实现3.13.1、系统互联结构、系统互联结构3.23.2、车载终端硬件结构、车载终端硬件结构3.33.3、车载终端通信、车载终端通信n对照表3.43.4、网络传输协议、网络传输协议3.53.5、数据传输链路、数据传输链路Serving GPRS Support NodeGateway GPRS Support Node3.63.6、数据存储、数据存储3.63.6、数据存储、数据存储Log fileData fileExtent: 8
5、 contiguous 8KB pagesPage: 8KBSQL3.73.7、系统实现、系统实现4 4、远程监测装置产品介绍、远程监测装置产品介绍n4.1、系统单元名称n4.2、车载终端n4.3、地面设备服务端n4.4、地面设备客户端系统单元名称系统单元名称: :4.14.1、系统单元名称、系统单元名称系统名称：机车信号远程监测系统型号：JJY车载设备名称：机车信号车载远程监测终端型号：JJYC地面设备名称：机车信号远程监测地面设备型号：JJYD4.24.2、车载终端车载终端nJJYCAn独立式车载终端车载终端的控制电路、DTU模块均位于在独立式车载终端机箱内，工作电源为分体式机车信号接线盒
6、提供的110V电源。nJJYCBn集成式车载终端车载终端的部分控制电路集成在记录器中，DTU模块安装在 I 端机车信号机内，工作电源为一体化机车信号主机提供的12V电源。4.24.2、车载终端车载终端L2本地通讯指示灯L1无线状态指示灯L3远程通讯指示灯L4电源状态指示灯JJYC-A机车信号远程监测车载终端4.24.2、车载终端、车载终端nJJYC-A车载终端共有4个LED指示灯nL1：无线数据链路状态指示灯nL1有三种状态，一种是登陆状态，即DTU登陆GPRS网络，该状态为80 ms on /80 ms off，另一种状态为注册状态，即DTU向服务器进行注册，该状态为640 ms on /
7、640 ms off，最后一种状态为正常工作状态，该状态为80 ms on / 2000 ms off。nL2：本地通讯指示灯nL2正常状态是1秒闪动一次，如果长时间灭灯，则表示车载终端与记录器的通信中断。如果闪动不规律，则表示车载终端与机车信号记录器通信质量不好。nL3：远程通讯指示灯n该灯平时熄灭，当与服务器有通信时会闪动。nL4：电源指示灯n电源正常则灯亮，如果电压过低则熄灭。4.24.2、车载设备车载设备JJYC-B机车信号远程监测车载终端4.24.2、车载设备车载设备nJJYC-B车载终端共有2个LED指示灯nDTU：工作状态指示灯，位于记录器前面板nDTU指示灯有三种状态，一种是登
8、陆状态，即DTU登陆GPRS网络，该状态为80 ms on /80 ms off，另一种状态为注册状态，即DTU向服务器进行注册，该状态为640 ms on / 640 ms off，最后一种状态为正常工作状态，该状态为80 ms on / 2000 ms off。n12V：工作电源指示灯，位于电源板2前面板n工作电源正常则灯亮，工作电源异常则熄灭。4.24.2、车载设备、车载设备n登陆时间：n在信号强度-51dBm情况下90 秒n数据传输时间：n在信号强度-51dBm情况下8秒n断线数据缓冲时间：n35分钟4.34.3、地面设备服务端、地面设备服务端服务端软件功能介绍：4.34.3、地面设备
9、服务端、地面设备服务端n安全认证n通过网络防火墙、用户身份识别等方法保证系统的安全性。n与车载终端交互n按一定的协议与车载终端交互，接收传过来的数据，查询当前数据，并可以设置车载终端的相关参数，以控制车载终端的工作。n与客户端交互n响应客户端的数据查询要求，把产生事件的时间，事件描述，事件产生的原因，相关联的前后数据等等推送到客户端，作为客户端和车载终端沟通的桥梁。n数据的存储n及时存储和转储从车载终端得到的信息。4.34.3、地面设备服务端、地面设备服务端n服务器硬件基本配置：nCPU：Intel Xeon3.0GHz EM64T； n内存：2GB DDR2 ECC； n硬盘：73G Ult
10、ra320 SCSI 4 ； nRAID：RAID 0+1 256MBcache ；nCD-ROM：24x IDE；n网卡：10/100/1000M 2；n服务器软件配置：n操作系统：nWindows 2000/2003 server，启用自动更新，并建议安装防火墙；n数据库：SQL 数据库4.44.4、地面设备客户端、地面设备客户端n客户端软件功能介绍：4.44.4、地面客户端软件、地面客户端软件n权限管理n通过对不同的用户进行身份识别，执行相应的安全管理措施，保障系统安全运行。n单车实时监测n在已注册所有在线机车中选定某一机车，就可以打开窗口对该车进行监测，包括查看该车的最新信息，与该车进
11、行交互，以图形的方式查看最近一段时间内的信息，并且可以提取任意时间段内的信息。n多车实时监测n多车实时监测具有纵观全部在线机车信号状况的功能，能够及时发现机车信号潜在的问题，便于分析查找故障原因。n多车监视窗不仅可以实时监测各个机车信号的当前数据，而且可以观察之前一定时间内所有曾经运行和正在运行的机车信号的运行详细状况。n事件监测与告警n事件揭示是机车信号远程故障诊断和分析的基础，是故障实时报警的一种方式。用户可及时掌握运行中列车机车信号的运行状况，是否存在问题。n事件揭示具有推和拉的两种形式，在推的模式下，事件发生后会自动的出现在当前的窗口上，在拉的模式下，用户可以根据条件查询任意时间段内的
12、数据。 n历史回放n就是再现历史情况，包括历史数据查询，历史数据图形分析。n历史数据查询是以表格的形式展示单车的历史数据，通过选择不同关键字进行信息查询，查询出的数据可以用表格的形式导出。n历史数据图形分析是以图形的形式显示历史数据，具有直观，易用的优点。4.44.4、地面设备客户端、地面设备客户端4.44.4、地面设备客户端、地面设备客户端n业务报表n可以产生相关业务的报表。n设备连接情况查询n可以查看车载终端和服务器的连接情况，反映通信的状况。需要注意的是通信状况不等于最终的数据传输状况，即使是通讯情况差，通过车载终端内部的缓存也能得到比较好的数据传输效果。4.44.4、地面设备客户端、地
13、面设备客户端n客户终端硬件最低配置nCPU：500MHz处理器； n内存：128MB； n显示：1024768 32位真彩； n硬盘：20G；nWAN：56K；n客户终端软件配置nWindows 2000 /XP5 5、系统实施介绍、系统实施介绍5.1、实施流程图5.2、项目实施时间表5.3、系统拓补图5.4、服务端放置地点对照表5.15.1、实施流程图、实施流程图5.25.2、时、时 间间 表表5.35.3、系统拓补图、系统拓补图5.45.4、服务端放置地点对照表、服务端放置地点对照表6 6、设备安装、设备安装6.1、车载终端的安装6.2、地面设备服务端安装6.3、地面设备客户端软件安装6.
14、16.1、车载设备的安装、车载设备的安装JJYC-A机车信号远程监测车载终端6.16.1、车载设备的安装、车载设备的安装nJJYC-A分体式连接图6.16.1、车载设备的安装、车载设备的安装nJJYC-A分体式配线6.16.1、车载设备的安装、车载设备的安装n安装连接图JJYC-B机车信号远程监测车载终端6.16.1、车载设备的安装、车载设备的安装nJJYC-B线缆定义6.16.1、车载设备的安装、车载设备的安装nTAX2箱插板与TAX2箱背面插座对应关系 6.26.2、地面数据处理服务端安装、地面数据处理服务端安装n数据服务器操作系统安装n服务器静态IP地址配置n数据库连接n远程监测服务端软
15、件系统安装6.36.3、地面客户端软件安装、地面客户端软件安装客户端软件安装：n客户终端可以是普通PC台式机或笔记本电脑，建议内存在128M以上，运算速度在500MHz以上。n客户端建议通过宽带上网。6.36.3、地面客户端软件安装、地面客户端软件安装将客户端软件CD放入光驱，安装程序将自动执行，按提示操作即可。也可按照光盘中“安装说明.txt”来安装机车信号远程监测系统客户端软件 6.36.3、地面客户端软件安装、地面客户端软件安装6.36.3、客户端软件安装、客户端软件安装地面客户端软件参数设置：7 7、设备使用、设备使用n7.1 软件更新n7.2 登录服务器n7.3 多车监测n7.4 单
16、车监测n7.5 事件揭示n7.6 历史数据回放n7.7 日常维护7.17.1、软件更新、软件更新n地面客户端软件升级：n用户可主动运行远程监测客户端软件更新程序n也可当运行客户端软件时提示：7.17.1、软件更新、软件更新n运行远程监测客户端软件更新程序，点击下载更新，当出现全部更新完成时，即可运行新版客户端软件。7.27.2、登录服务器、登录服务器n运行远程监测客户端软件，第一个界面为登录窗口，用户必须通过服务器验证，才能使用远程监测软件。n同时服务器根据输入的用户信息，为不同的用户指派不同的权限。 7.37.3、多车监测、多车监测多车监测界面，提供全面但是简略的机车信息。7.47.4、单车监测、单车监测在多车监控界面，双击想要查看的机车，就可以转到信息全面的单车监控界面。7.47.4、单车监测、单车监测n单车实时信息界面7.47.4、单车监测、单车监测n交互界面，经授权用户用户在此界面，可对远程监测车载终端运行参数，进行在线实时设置。7.57.5、事件揭示、事件揭示当机车信号信息达到事件触发条件，服务器会向客户端推一个事件提示消息。7.67.6、历史数据回放、历史数据回放n历史数据
