发明内容
鉴于现有技术状况和存在的缺陷,本发明提供一种带空口校时功能的平面调车***及校时方法。
为实现上述目的,本发明所采取的技术方案是:一种带空口校时功能的平面调车***,其特征在于,所述***包括一台区长台、n台机车台和n台平调手持台,区长台与n台机车台和n台平调手持台之间通过无线空口网络传输连接;远程软件安装于PC机中,PC机与区长台通过TCP/IP网络进行连接;所述的区长台包括第一MCU、第一RTC芯片、网络芯片、第一显示屏/按键和第一信道机,第一MCU通过I2C端口与第一RTC芯片连接;通过SPI端口与网络芯片连接;通过并口与第一显示屏/按键连接;通过串口与第一信道机连接。
本发明所述的机车台包括第二MCU、第二RTC芯片、第二显示屏/按键和第二信道机,第二MCU通过I2C端口与第二RTC芯片;通过SPI端口与第二显示屏/按键连接;通过串口与第二信道机连接。
本发明所述的平调手持台包括内置RTC电路的控制单元、UHF信道单元、电源单元和液晶显示单元,其中,电源单元分别与控制单元、液晶显示单元连接;UHF信道单元与控制单元连接;控制单元通过SPI端口与液晶显示单元连接。
本发明所述的一种带空口校时功能的平面调车***的校时方法,其特征在于,所述的空口校时是通过空口网络以信令形式进行消息交互,校时信令分为两种,一种校时申请,一种校时时间配置;该校时方法分为区长台、机车台和平调手持台三部分的校时流程,其中的区长台校时流程执行以下操作:
(1)、区长台开机,打开15秒定时器,定时时间到后通过串口发送校时时间配置信令给第一信道机,第一信道机收到信令后经过解析处理,通过空口网络发送出去,空口网络内的机车台和平调手持台收到此信令,区长台进入正常工作状态。
(2)、区长台在正常工作状态时,第一信道机通过空口网络收到空口消息,经过解析处理后,通过串口发送给第一MCU,第一MCU首先判断信令是校时申请信令并且发送方是否是机车台,如果是则读取当前***RTC时间,如果不是则进入其他消息处理流程,读取成功后发送校时时间配置信令给第一信道机,第一信道机通过空口网络发送给机车台,如果读取失败后重新读取直到读取成功,连续三次读取失败后停止读取。
(3)、区长台在正常工作状态时,区长台通过TCP/IP网络收到远程软件发送的网络消息,如果是时间配置消息,第一MCU修改区长台***RTC时钟时间,如果修改成功后,发送校时时间配置信令给第一信道机,第一信道机解析处理后通过空口网络发送给机车台。
(4)、区长台在正常工作状态时,区长台的第一显示屏/按键通过菜单对***时间进行配置,按键进入时间配置界面,修改当前时间,包括年、月、日、时、分、秒,修改完后点击保存,第一MCU修改***RTC时钟时间,如果修改成功后,发送校时时间配置信令给第一信道机,第一信道机通过空口网络发送给机车台。
本发明所述的机车台校时流程执行以下操作:
(1)、机车台开机,打开15秒定时器,定时时间到后第二MCU通过串口给第二信道机发送校时申请信令,第二信道机经过解析处理后通过空口网络发送给区长台,机车台进入到正常工作状态,同时打开等待校时时间信令定时器,如果定时时间内没有收到区长台发送的校时应答,则返回上一步骤重新发送校时申请信令,如若重发三次不成功后,停止申请;如果定时时间内收到校时时间配置信令,首先判断发送方是否是区长台,如果不是,丢弃此信令,如果是开始配置***RTC时间,首先判断收到的时间与当前***时间是否一致,如果一致,跳过修改RTC流程;如果不一致,则修改***RTC时钟时间,最后第二MCU根据收到的时间发送校时时间配置信令给第二信道机,由第二信道机通过空口网络发送给手持台。
(2)、机车台在正常工作状态时,第二信道机通过空口网络收到校时申请信令后,转发给第二MCU,第二MCU首先判断信令发送方是否是手持台,如果是手持台则读取当前***RTC时间,读取成功后根据当前时间发送校时时间配置信令给第二信道机,第二信道机通过空口网络发送给手持台,如果读取失败后,则返回上一步骤重新读取,如若连续三次读取失败后停止读取。
(3)、机车台在正常工作状态时,第二信道机通过空口网络收到校时时间配置信令后,转发给第二MCU,第二MCU判断信令发送方是否是区长台发送,如果是区长台发送,则读取信令信息,开始配置***RTC时间,首先判断收到的时间与当前***时间是否一致,如果一致,跳过修改RTC流程,如果不一致,则修改***RTC时钟时间,最后第二MCU根据收到的时间发送校时时间配置信令给第二信道机,由第二信道机通过空口网络发送给手持台。
本发明所述的平调手持台校时流程执行以下操作:
(1)、平调手持台开机,开机后打开15秒定时器,定时时间到后通过空口网络给机车台发送校时申请信令,进入到正常工作状态,同时打开等待校时时间信令定时器,如果定时时间内没有收到机车台发送的校时应答,则返回上一步骤重新发送校时申请信令,如果重发三次不成功后,停止申请;定时时间内收到机车台发送的校时时间配置信令后,判断收到的时间信息与当前***时间是否一致,如果一致,不进行操作,退出流程;如果不一致,则修改***RTC时钟时间。
(2)、平调手持台在正常工作状态时,平调手持台通过空口网络收到校时时间配置信令后,判断信令发送方是否是机车台发送,如果是机车台发送,则读取信令信息,并判断收到的时间与当前***时间是否一致,如果一致,不进行操作,退出流程;如果不一致,则修改***RTC时钟时间。
本发明的有益效果及特点:
1、实现了带空口校时功能的平面调车***,***实现方便简单,***内的校时方法实现了多样化,主要包括:通过TCP/IP网络配置,界面菜单配置,空口网络校时。
2、带空口校时功能的平面调车***能够覆盖所有空口网络内的所有设备,省去了对每个设备进行时间配置的繁琐工序,简单方便快捷。
3、通过校时方法保证了***内设备的时间一致性,此方法采用自动校时,不需要人为干涉,大大节省了人工时间。
4、***时间一致性在平面调车作业后续数据分析中起到重要的作用,方便后续查找调车作业问题以及调车作业情况,本发明保证了***内各个设备之间作业的时间连贯性。
具体实施方式
为了更清楚的理解本发明,以下结合附图和实施例详细描述:
如图1所示,具有空口校时功能的平面调车***包括区长台、机车台、平面调车手持台设备,***内包括一台区长台、多台机车台和多台手持台。远程软件安装于PC机中,PC机与区长台通过TCP/IP网络进行连接,远程软件是一种与区长台配合的集信息显示、信息存储、设备控制等功能软件,远程软件可连接多个区长台,对应多个平面调车***。在本发明***中具有读取和配置区长台当前时间的功能。
以一个调车***为例,区长台、机车台、平调手持台设备配置一样的工作频率。各设备的主要功能如下:
一、区长台的功能包括:
1)空口网络传输功能,支持空口网络频率400-470MHz,具有语音通话、发送和接收信令、长数据功能;
2)TCP/IP网络传输功能;
3)人机交互界面,区长台信息显示、菜单功能设置;
4)RTC***时钟。
如图2所示,区长台包括第一MCU、第一信道机,第一RTC芯片,网络芯片以及第一显示屏/按键,第一MCU与第一RTC芯片采用I2C数据传输方式,第一MCU与第一信道机采用串口数据传输方式,第一MCU与网络芯片采用SPI数据传输方式,第一MCU并口连接第一显示屏/按键,第一信道机负责接收发送空口网络数据,第一信道机尤其可以接收和发送空口校时信令。
第一MCU型号为LPC4357;第一RTC芯片型号为DS3231SN。
区长台MCU控制按照功能划分包括业务功能模块、显示功能模块以及网络功能模块。业务功能模块负责读取和配置RTC时钟芯片时间,业务模块负责通过串口与信道机进行消息交互,当业务需要发送空口网络数据时,通过串口发送给第一信道机,第一信道机经过解析处理后,经过空口网络将消息发送出去,当第一信道机收到空口网络数据后,通过串口传输给MCU业务模块。显示功能模块负责显示区长台的界面信息以及菜单配置功能。网络功能模块负责接收和发送TCP/IP网络消息,与远程软件进行消息交互。
二、机车台的功能包括:
1)空口网络传输功能,支持空口网络频率400-470MHz,具有语音通话、发送和接收信令、长数据功能;
2)人机交互界面,机车台信息显示、菜单功能设置;
3)RTC***时钟。
如图3所示,机车台包括第二MCU、第二信道机、第二RTC芯片。第二MCU与第二RTC芯片采用I2C数据传输方式,第二MCU与第二信道机采用串口数据传输方式,第二MCU并口连接显示屏/按键,第二信道机负责接收发送空口网络数据,第二信道机尤其可以接收和发送空口校时信令。
第二MCU型号为LPC4357;第二RTC芯片型号为DS3231SN。
机车台MCU按照功能可分为业务功能模块、显示功能模块。业务功能模块负责机车台的业务处理,负责读取和配置RTC时钟芯片时间,业务模块负责通过串口与第二信道机进行消息交互,当业务需要发送空口网络数据时,通过串口发送给第二信道机,第二信道机经过解析处理后,经过空口网络将消息发送出去,当第二信道机收到空口网络数据后,通过串口传输给业务功能模块。显示模块负责显示机车台的界面信息以及菜单配置功能。
三、平调手持台的功能包括:
1)空口网络传输功能,支持空口网络频率400-470MHz,具有语音通话、发送和接收信令、长数据功能;
2)人机交互界面,平调手持台信息显示、菜单功能设置;
3)RTC***时钟。
如图4所示,平调手持台包括控制单元,UHF信道单元,液晶显示单元以及电源单元,控制单元采用内置RTC电路,控制单元与液晶显示单元采用SPI接口,电源单元用于向控制单元以及液晶显示单元提供稳定的供电。
UHT信道单元负责收取和发送空口网络数据,液晶显示单元负责显示手持台的界面信息以及菜单配置功能,控制单元负责处理手持台的业务功能,与UHT信道单元进行消息交互,并处理和分析信道单元收到的空口网络数据,手持台处理空口校时业务时,由控制单元发送给UHT信道单元,再经UHT信道单元通过空口网络发送出去。
空口网络数据传输的数据类型包括语音通话数据、信令数据、长数据三种,本发明涉及的空口校时数据属于信令数据类型,空口校时数据按照类型分为校时申请信令和时间配置信令。
如图5所示,区长台校时流程执行以下操作:
(1)、区长台开机,打开15秒定时器,定时时间到后通过串口发送校时时间配置信令给第一信道机,第一信道机收到信令后经过解析处理,通过空口网络发送出去,空口网络内的机车台和平调手持台收到此信令,区长台进入正常工作状态。
(2)、区长台在正常工作状态时,第一信道机通过空口网络收到空口消息,经过解析处理后,通过串口发送给第一MCU,第一MCU首先判断信令是校时申请信令并且发送方是否是机车台,如果是则读取当前***RTC时间,如果不是则进入其他消息处理流程,读取成功后发送校时时间配置信令给第一信道机,第一信道机通过空口网络发送给机车台,如果读取失败后重新读取直到读取成功,连续三次读取失败后停止读取。
(3)、区长台在正常工作状态时,区长台通过TCP/IP网络收到远程软件发送的网络消息,如果是时间配置消息,第一MCU修改区长台***RTC时钟时间,如果修改成功后,发送校时时间配置信令给第一信道机,第一信道机解析处理后通过空口网络发送给机车台。
(4)、区长台在正常工作状态时,区长台的第一显示屏/按键通过菜单对***时间进行配置,按键进入时间配置界面,修改当前时间,包括年、月、日、时、分、秒,修改完后点击保存,第一MCU修改***RTC时钟时间,如果修改成功后,发送校时时间配置信令给第一信道机,第一信道机通过空口网络发送给机车台。
如图6所示,机车台校时流程执行以下操作:
(1)、机车台开机,打开15秒定时器,定时时间到后第二MCU通过串口给第二信道机发送校时申请信令,第二信道机经过解析处理后通过空口网络发送给区长台,机车台进入到正常工作状态,同时打开等待校时时间信令定时器,如果定时时间内没有收到区长台发送的校时应答,则返回上一步骤重新发送校时申请信令,如若重发三次不成功后,停止申请;如果定时时间内收到校时时间配置信令,首先判断发送方是否是区长台,如果不是,丢弃此信令,如果是开始配置***RTC时间,首先判断收到的时间与当前***时间是否一致,如果一致,跳过修改RTC流程;如果不一致,则修改***RTC时钟时间,最后第二MCU根据收到的时间发送校时时间配置信令给第二信道机,由第二信道机通过空口网络发送给手持台。
(2)、机车台在正常工作状态时,第二信道机通过空口网络收到校时申请信令后,转发给第二MCU,第二MCU首先判断信令发送方是否是手持台,如果是手持台则读取当前***RTC时间,读取成功后根据当前时间发送校时时间配置信令给第二信道机,第二信道机通过空口网络发送给手持台,如果读取失败后,则返回上一步骤重新读取,如若连续三次读取失败后停止读取。
(3)、机车台在正常工作状态时,第二信道机通过空口网络收到校时时间配置信令后,转发给第二MCU,第二MCU判断信令发送方是否是区长台发送,如果是区长台发送,则读取信令信息,开始配置***RTC时间,首先判断收到的时间与当前***时间是否一致,如果一致,跳过修改RTC流程,如果不一致,则修改***RTC时钟时间,最后第二MCU根据收到的时间发送校时时间配置信令给第二信道机,由第二信道机通过空口网络发送给手持台。
如图7所示,平调手持台校时流程执行以下操作:
(1)、平调手持台开机,开机后打开15秒定时器,定时时间到后通过空口网络给机车台发送校时申请信令,进入到正常工作状态,同时打开等待校时时间信令定时器,如果定时时间内没有收到机车台发送的校时应答,则返回上一步骤重新发送校时申请信令,如果重发三次不成功后,停止申请;定时时间内收到机车台发送的校时时间配置信令后,判断收到的时间信息与当前***时间是否一致,如果一致,不进行操作,退出流程;如果不一致,则修改***RTC时钟时间。
(2)、平调手持台在正常工作状态时,平调手持台通过空口网络收到校时时间配置信令后,判断信令发送方是否是机车台发送,如果是机车台发送,则读取信令信息,并判断收到的时间与当前***时间是否一致,如果一致,不进行操作,退出流程;如果不一致,则修改***RTC时钟时间。