CN109572764B - 一种带空口校时功能的平面调车***及校时方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带空口校时功能的平面调车***及校时方法。***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，空口校时是通过空口网络以信令形式进行消息交互；本***实现方便简单，***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；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；本发明保证了***内各个设备之间作业的时间连贯性。

Description

一种带空口校时功能的平面调车***及校时方法
技术领域
本发明涉及铁路平面调车***，尤其涉及一种带空口校时功能的平面调车***及校时方法。
背景技术
在铁路运输设备不断发展的今天，对于平面调车***中各个设备之间，信息交互以及之间的关联性越来越大，平面调车***具有设备间语音通话、信令传输、长数据传输等功能。铁路平面调车***内各个设备都会对作业操作内容以及通话语音等信息进行存储，并且存储对应的当前时间，如果***内设备时间不一致，会导致出现问题时或者查找***操作记录时很难形成时间连贯性，因此铁路平面调车***对各个设备之间时间的一致性要求越来越高。
目前铁路平面调车***通用的方法是设备都有一套RTC时间管理***，但是这种方式存在以下几个缺点：1）设备的RTC时间有一定的误差，不能保证***内所有设备时间一致；2）设备在长时间断电情况下，时间不准确；因此设计一套带空口校时功能的平面调车***可以大大提高***内时间的高度一致性。
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。
附图说明
图1是本发明的***构成示意图；
图2是图1中区长台构成示意图；
图3是图1中机车台构成示意图；
图4是图1中平调手持台构成示意图；
图5是本发明区长台空口校时流程图；
图6是本发明机车台空口校时流程图；
图7是本发明手持台空口校时流程图。
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。

Claims (1)

1.一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，如果是则读取当前区长台***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/按键通过菜单对区长台***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，第一信道机通过空口网络发送给机车台；
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，如果是开始配置机车台***RTC时间，首先判断收到的时间与当前机车台***时间是否一致，如果一致，跳过修改RTC流程；如果不一致，则修改机车台***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机车台***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，开始配置机车台***RTC时间,首先判断收到的时间与当前机车台***时间是否一致，如果一致，跳过修改RTC流程，如果不一致，则修改机车台***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；
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平调手持台***时间是否一致，如果一致，不进行操作，退出流程；如果不一致，则修改平调手持台***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平调手持台***时间是否一致，如果一致，不进行操作，退出流程；如果不一致，则修改平调手持台***RTC时钟时间；
所述带空口校时功能的平面调车***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；
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；
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。
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