一种基于无线宽带通信的机车无线重联控制装置

1.一种基于无线宽带通信的机车无线重联控制装置，其特征在于：包括安装有天线及包含有OFDM和MIMO技术的无线宽带通信的无线收发模块、CPU主处理模块、I/O板、网络接口模块、CPCI数据总线，前述无线收发模块、CPU主处理模块、I/O板、网络接口模块分别与CPCI数据总线相连，前述的I/O板、网络接口模块分别与机车控制系统的机车电气控制线路、机车控制网络相连。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线宽带通信的机车无线重联控制装置，其特征在于：采用符合铁路车辆标准的电源模块。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线宽带通信的机车无线重联控制装置，其特征在于：采用符合欧式标准的3U插卡。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线宽带通信的机车无线重联控制装置，其特征在于：采用符合欧式标准的4U小型机箱。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线宽带通信的机车无线重联控制装置，其特征在于：主CPU采用PowerPC架构。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线宽带通信的机车无线重联控制装置，其特征在于：系统总线采用CPCI总线规范。
7.根据权利要求1所述的一种基于无线宽带通信的机车无线重联控制装置，其特征在于：系统采用实时操作系统。
8.根据权利要求1所述的一种基于无线宽带通信的机车无线重联控制装置，其特征在于：工作环境温度为-40℃-85℃。

一种基于无线宽带通信的机车无线重联控制装置\n技术领域\n[0001] 本实用新型产品属于重联重载机车控制领域，具体为一种基于无线宽带通信的机车无线重联控制装置。 \n背景技术\n[0002] 随着铁路运输发展，国内货运铁路运输的重载要求日益提高，为了满足在有限的货运线路条件的基础上提高运输效率的要求，需要多台货运机车（交直传动电力机车，交流传动电力机车、交直传动内燃机车、交流传动内燃机车）重联运行以提高运能，其中还包括不同型号机车的混编互联同步控制。货运机车之间原来采用有线重联线或有线网络等方式，因受不同车型电气接口不一致、机车特性差异、有线重联连接器可靠性、远程重联应用高要求以及各种不同有线网络连接等因素的影响，为克服这些不足，采用无线重联方式是当前及未来一种可行及有效的途径，对此提出一种解决该问题的基于无线宽带机车无线重联控制装置。 \n发明内容\n[0003] 本实用新型克服了现有技术存在的不足，提供了一种基于无线宽带机车无线重联控制装置，实现了以列车级无线网关替代有线网关达到机车近距离无线重联编组，并能实现不同车型机车的互联及重联控制。 \n[0004] 达到上述技术目的所采用的技术方案为，一种基于无线宽带通信的机车无线重联控制装置，包括安装有天线及包含有OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing-正交频分复用）和MIMO（Multiple Input Multiple Output-多输入多输出）技术的无线宽带通信的无线收发模块、CPU主处理模块、I/O（信号输入输出）板、网络接口模块、CPCI（CompactPCI-紧凑型PCI总线）数据总线，前述无线收发模块、CPU主处理模块、I/O板、网络接口模块分别与CPCI数据总线相连，前述的I/O板、网络接口模块分别与机车控制系统的机车电气控制线路、机车控制网络相连。 \n[0005] 本实用新型还在于采用符合铁路车辆标准的电源模块。 \n[0006] 本实用新型还在于采用符合欧式标准的3U(欧式标准插件尺寸的一种)插卡。 [0007] 本实用新型还在于采用符合欧式标准的4U(欧式标准插件尺寸的一种)小型机箱。 \n[0008] 本实用新型还在于主CPU采用PowerPC(一种精简指令集计算机-reduced instruction set computer架构的CPU处理器)架构。 \n[0009] 本实用新型还在于系统总线采用CPCI总线规范。 \n[0010] 本实用新型还在于系统采用实时操作系统。 \n[0011] 本实用新型还在于工作环境温度为-40℃-85℃。 \n[0012] 本实用新型达到的有益效果为：1）能解决机车重联时电气线路的不可靠或者有线网络连接的不可靠而引起的问题。2）不同类型列车网络重联由于通信方式的不同难以互联，采用无线方式转换成统一标准的通信协议，并进行计算及机车特性匹配，可以实现不同机车的互联。 \n附图说明\n[0013] 图1为本实用新型装置结构示意图； \n[0014] 图2为本实用新型数据流程图。\n[0015] 图中标识为1-列车级无线数据模块； 2-无线机车重联装置； 3-天线；\n4-无线收发模块； 5-CPU主处理模块；6-CPCI数据总线； 7- I/O板； 8-网络接口模块； 9-机车控制系统； 10-机车电气控制线路； 11-机车控制网络； 12-机车主辅控系统、制动系统。 \n具体实施方式\n[0016] 下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。 \n[0017] 本实用新型产品包括安装有天线3的无线收发模块4、CPU主处理模块5、I/O板\n7、网络接口模块8、CPCI数据总线6，前述无线收发模块4、CPU主处理模块5、I/O板7、网络接口模块8分别与CPCI数据总线6相连，前述的I/O板4、网络接口模块8分别与机车控制系统9的机车电气控制线路10、机车控制网络11相连，列车级无线数据模块1通过天线装置3与无线收发模块4双向连接。 \n[0018] 本实用新型的优选实施例还可以是采用符合铁路车辆标准的电源模块、符合欧式标准的3U插卡、符合欧式标准的4U小型机箱、主CPU采用PowerPC架构、系统总线采用CPCI总线规范。 \n[0019] 本实用新型产品的工作环境温度为-40℃~85℃。 \n[0020] 参考图2，本实用新型的工作原理为： \n[0021] （1）将机车通信网络分为两级，第一级为列车级，第二级为机车车辆级；\n[0022] （2）列车级采用无线宽带局域网方式，包含有OFDM和MIMO技术的无线宽带通信网络，并具有自组网功能及路由管理功能，通过机车无线重联系统装置来实现，将各个机车的控制及状态数据统一为标准的无线协议数据，通过无线宽带建立起列车级总线；\n[0023] （3）车辆级保持并适应原车现有系统总线结构，即车辆级总线。车辆总线及电气接口与机车控制及反馈信息系统相连，通过网络及电气接口获得机车车辆级控制及执行设备的数据，机车无线重联控制装置2通过不同类型的硬件协议转换插件及多制式协议转换方法，将车辆级总线数据进行统一标准的协议转换及数据处理，转换成为统一标准的列车级无线重联传输协议；\n[0024] （4）将上述标准的列车级机车无线重联传输协议内容转换成无线空中协议数据，借助机车无线重联控制装置中的无线收发模块进行数据的发送，同时将无线收发模块接收到的无线空中协议数据进行协议反向转换及数据处理，把无线数据转换成需要的原机车车辆级有线网络协议数据，再通过网络及电气接口，将有线网络协议数据向机车各控制及执行设备发送，从而实现机车间的近距离无线重联及多机之间的无线互联互通，并计算处理进行机车控制及特性的匹配，即实现机车间的无线重联控制；\n[0025] （5）对原有机车的重联方式进行选择，即通过软件、硬件切换装置实现对机车有线重联方式和无线重联方式的切换。