CN202009406U

CN202009406U - 列车信息网络***

Info

Publication number: CN202009406U
Application number: CN2011200937247U
Authority: CN
Inventors: 孙维集; 周翟; 董建明; 张玉兴; 王昕�; 方佶祺
Original assignee: KUNMING PASSENGER SEGMENT KUNMING RAILWAY BUREAU; GUANGCHENG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd CHENGDU
Current assignee: KUNMING PASSENGER SEGMENT KUNMING RAILWAY BUREAU; GUANGCHENG ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd CHENGDU
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2021-04-01

Abstract

列车信息网络***，涉及通信技术。本实用新型包括地面部分、车载部分和移动终端；其中，地面部分包括地面服务器和与地面服务器连接的地面无线通信装置；车载部分包括车载服务器和与车载服务器连接的车载无线通信装置，还包括与车载服务器连接的视频输出装置；移动终端包括用于与车载无线通信装置建立通信的移动终端通信模块。本实用新型可以实现列车与站台之间的快捷信息传输。

Description

列车信息网络***

技术领域

本实用新型涉及通信技术。

背景技术

近20多年来，在运输市场激烈竞争的压力下，各国铁路，特别是发达国家铁路为实现提速、高速和重载运输，积极引进采用新技术，大幅度提高了现代化通信信号设备的装备水平，新型技术***不断涌现。以信息化带动铁路产业现代化，是铁路发展的必然趋势。全面、准确获得线路上的信息是高速列车安全运行的保证。因而现代铁路信号***采用了许多先进的通信技术，如光纤通信、无线通信、卫星通信与定位技术等。

在国内，铁路承担大部分的旅客运输业务，全国铁路每年完成旅客发送量为14亿人左右，列车乘务人员工作内容繁杂，很多内容都是通过人工方式进行操作完成。铁路旅客运输是整个铁路运输的重要组成部分。国民经济保持快速发展、国家奔向全面小康，预计“十一五”末期，铁路客运量增长速度将达到12％，标志着铁路客运发展跨入新的时代。为此，构建一种综合型的、共享型的信息平台，通过科学、高效的信息化管理和服务手段来全面提升客运服务质量和组织效率，同时降低乘务人员的作业强度是非常必要的。目前国内外还未见这种列车客运专用的综合型信息化服务和管理***的实际应用，仅有少量的车厢视频监控和基于GPRS/CDMA X1或MMS的特定专用业务信息交互***的应用案例。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种支持列车无线办公管理的具有良好扩展性的列车信息网络***。

本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是，列车信息网络***，包括地面部分、车载部分和移动终端；其中，地面部分包括地面服务器和与地面服务器连接的地面无线通信装置；车载部分包括车载服务器和与车载服务器连接的车载无线通信装置，还包括与车载服务器连接的视频输出装置；移动终端包括用于与车载无线通信装置建立通信的移动终端通信模块。

视频输出装置设置于各车厢。还包括视频采集装置与车载服务器连接。车载部分包括分布于各车厢的节点装置，所述节点装置连接有视频输出装置、视频采集装置和与移动终端通信的内部通信装置，以及与车载服务器通信的外部通信装置。所述移动终端包括文本输入装置、显示屏、无线通信装置和处理器。还包括扬声器与节点装置连接。

本实用新型采用成熟、先进的无线网络覆盖技术，可以实现列车与站台之间的快捷信息传输，并构建旅客列车内部的无线宽带网络以满足生产作业数据和服务信息的无线传输需求，包括智能生产作业信息处理、业务***、多媒体数据、监控、日常办公应用数据传输等，实现整个客运环节各项工作的动态信息化管理。

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

附图说明

图1是本实用新型的***构成示意图。

图2是本实用新型的车载***结构示意图。

图3是车厢内部***结构示意图。

具体实施方式

参见图1～3。

本实用新型的列车信息网络***包括地面部分1、车载部分和移动终端3；其中，地面部分1包括地面服务器11和与地面服务器11连接的地面无线通信装置12；车载部分包括车载服务器21和与车载服务器21连接的车载无线通信装置22，还包括与车载服务器21连接的视频输出装置23；移动终端3包括用于与车载无线通信装置建立通信的移动终端通信模块。

显示器作为视频输出装置23设置于各车厢。本实用新型还包括视频采集装置24与车载服务器21连接。视频采集装置24即摄像头。车载部分包括分布于各车厢的节点装置，所述节点装置连接有视频输出装置23、视频采集装置24和与移动终端通信的内部通信装置，以及与车载服务器通信的外部通信装置25。扬声器与节点装置连接。

所述移动终端3包括文本输入装置、显示屏、无线通信装置和处理器。

更具体的实施例如下：

地面部分包括面向路局、车站/段客运管理和统计业务的各种设备、设施。一般由服务器或PC机、数据交换设备和通信设备构成，主要用于路局、站段客运管理部门对车上***的远程管理。

地面部分的主要功能为生成列车子***运行需要的初始数据，包括列车设备清单、列车人员编组等等，以及将每个列车运行完毕后记录的数据进行管理，包括信息存储、查找、异常记录等等。

车载部分由固定安装在车厢上的无线设备、PC服务器和无线摄像头构成，无线设备用于构建列车内部的无线宽带网络，PC服务器用于承载各项业务，如乘务管理业务、统计业务、视频监控业务及面向旅客的娱乐服务业务。无线摄像头用于对车厢图像信号的采集，同时将采集到的图像信号进行压缩编码处理。

移动终端即是列车工作人员配备的手持型装置，主要适用于乘务员、列车长、列车值班员乘警和播音员，用于实施软件***所具的各项功能。

地面部分负责生成每次列车运行需要的初始数据，在每发列车运行结束，列车长交班时，将列车子***中生成数据交回地面子***进行存储。

列车在结构上相对稳定的最小单位是车厢，根据列车运行的状况和车辆的特殊结构，在各车厢之间采用传统的网络布线方式进行连接将存在如下问题：列车运行时的颠簸和晃震，使有线传输线路在车厢两头的连接存在很大隐患，较难保证整列传输线路长期稳定、可靠工作。列车根据运营需要随时可能重新编组，每列车的车厢和车厢数量不固定，重新编组和加挂车厢时有线传输电缆的切换及用户接入点数量的变化将是一个大难题。

为此，采用无线传输方式，可以有效解决上述问题。采用无线网络方式，可以在不破坏车厢原有结构的情况下，方便地将各个车厢的用户接入点与服务管理中心连接起来，迅速建立起无线网络链路。无线网络搭建具有很高的灵活性，当需要临时更换或增减车厢时，可以方便地在最短的时间内增加或减少业务覆盖点。列车内部无线宽带网的结构拓扑如图2所示。

除服务管理车厢外，其余每节车厢配置一套相同的设备，包括1台无线宽带桥接器、1台无线宽带接入装置和2台无线网络摄像机。服务管理车厢除上述设备外，需额外配置一台PC机作为业务服务器，并增加1台无线宽带桥接器和1台路由交换设备以提供充分的数据吞吐带宽。为保障多路视频传输对网络带宽的要求，设计采用54M的宽带桥接和接入设备来构建无线网络。无线宽带桥接器配备高增益、小体积、低风阻天线，固定于车厢外顶棚适当位置。无线网络信号覆盖范围内，具有相同SSID设置的无线宽带桥接器将自动判别并认证对端的无线设备，符合组网条件的无线宽带桥接器将自动连接成点对点或者点对多点的网络，不必事先将对端设备的参数设置到本机，这样便能很好地满足车厢重新编组后，***无需人工干预而自动重新建立的要求。

车厢内采用2.4G频段的802.11g接入设备覆盖，方便移动终端接入，车对地及车厢与车厢间采用5.8G频段的802.11a宽带桥接器进行链接，其无线链路可达到约54Mbps的高网络带宽，考虑到恶劣环境条件下对信号传输质量的影响和传输协议方面的开销，距离服务管理车厢最远的车厢应该可获得15～20Mbps的有效数据带宽，完全满足***的需要。在列车高速行进中，经常出现转弯的情况。为了保证弯道行驶时***仍然可以正常工作，本***特别设计采用宽辐射角度的高增益低风阻天线，在水平和垂直角度都可以满足列车在大角度转弯等其它行进变化中通讯链路的畅通，以保证无线信号的稳定连接，并能完全适应列车运行环境下的***使用要求。

车厢内部无线设备的配置结构如图3所示。无线通讯链路分为两部分，中心点和其它各从点。以中间的主控车厢作为中心。在主控车厢安装2台宽带桥接器向全车的从节点进行覆盖。从节点的每节车都安装1台宽带桥接器，与主控车厢上的主站桥接。这样设计可支持车厢组合的变化：列车在增加、减少车厢时不受数量的限制，而且除主控车厢外，其他车厢位置的随意变化，无需做任何配置即可保证网络的正常连接。

移动终端是列车工作人员直接使用的装置，为方便携带，设计为手持式数据终端，基于WINCE平台构建，将“ALL IN ONE”的设计理念贯穿整个设计，将人机信息交换、无线通讯、条码扫描器等功能集成到一个专为适应全天候苛刻环境应用而设计的单一设备中，满足移动工作人员在任何环境下的全天候使用，便于更加高效、准确地采集数据和业务管理。该设备应具有以下特性：

中央处理器：32位ARM9高速微处理器，主频≥400MHz；显示分辨率：单色或65k色LCD，分辨率≥160×160点(汉字10行10列)；手触式防水按键：≥16个，分别为：数字/字母键、功能键、开关键；数据存储器：超低功耗大容量RAM≥64Mbit；FlashMemory：16～144Mbit；(16M bits为标准配置)；电池：锂离子电池，待机时间≥5天；通讯功能：UART、Wi-Fi和蓝牙；实时时钟，带备用电池；可读一维条码/二维条码信息。

本实施例还包括列车视频监控***，主要由两部分组成：车内监控和传输、地面控制中心两个部分。第一部分实现列车内部对每节车厢的实时视频集中监控，以利于乘务人员对车厢内出现的突发情况迅速做出反应；第二部分由地面控制中心和邻近车站所组成，通过无线视频传输技术实现对运行中的列车车厢内的实时监控，使控制中心能够在第一时间内了解现场情况，并迅速做出总体指令和解决措施。

由于列车是由多节车厢连接而成，车厢之间的视频信号传输可通过跨接电缆连接器实现，但设备安装工作量太大，故用无线的方式进行传输更利于工程实现。而要实现地面控制中心对运行中的列车车厢内的实时监控，将行驶中列车车厢内的视频监控图像实时传输至控制中心，则采用公共无线网络进行传输更方便实现。

能够实现视频无线传输技术有多种，如3G移动通信、无线局域网(Wi-Fi)、宽带无线网络(WiMAX)等等。通过综合比较，选择3G移动通信与无线局域网(Wi-Fi)相结合的方式，是比较成熟的解决方案，一方面在列车内部进行无线局域网(Wi-Fi)的建设，实现列车内部无线网络信号的无缝覆盖，达到无线视频信号的接入和汇总。另一方面在列车运行线路沿线借助移动运营商成熟的3G网络覆盖，进行3G信号的视频信号传输，节省基站基础建设的成本。

针对列车视频监控***的研制与应用，目前主要研发方向为视频压缩技术和无线传输技术的应用、信息安全技术的研发和应用、以及专用短程通讯技术的应用。

本实施例中的列车视频监控***是一套完善的、高效率的、性价比极高的网络多媒体视频监控***。它整合了无线数据通讯功能和数字视频编码功能，并且采用嵌入式一体化设计，集成度高，安装维护方便。

高清晰度摄像机采集到的图像由视频压缩编码模块进行压缩，再由智能无线通讯终端通过Wi-Fi与3G无线网络相结合的网络组成方式，将实时视频信号传输到WLAN上和Internet上，实现视频数据的交互、发送/接收、加解密、加解码等功能。乘务人员可以在整列车的任意一节车厢通过WLAN查看任意一节车厢的实时视频。地面监控中心可通过Internet从***终端得到实时图像信息。该***整合了无线网络和互联网的优势，在空间和距离上实现了突破性拓展。

视频监控***主要由前端设备、传输网络、监控中心和监控终端组成：

前端设备：高清晰度摄像机采集前端视频；车载机编码加密模块进行视频数据的编码压缩及加密；再通过信号传输模块进行视频压缩数据的传输发送；

传输网络：通过Wi-Fi与3G无线网络相结合方式，将视频压缩加密信号传输到公网上，实现视频远程传输；

监控中心：接入到Internet网络的中心服务器，它需要具有独立、固定不变的IP地址或者域名，这样前端无线传输设备和监控终端都可以在nternet网络上访问到它；

监控终端：办公电脑、笔记本、PDA通过互联网访问服务器，以实时、多样化的监控方式来调取监控画面。

Claims

1.列车信息网络***，其特征在于，包括地面部分(1)、车载部分和移动终端(3)；其中，

地面部分(1)包括地面服务器(11)和与地面服务器(11)连接的地面无线通信装置(12)；

车载部分包括车载服务器(21)和与车载服务器(21)连接的车载无线通信装置(22)，还包括与车载服务器(21)连接的视频输出装置(23)；

移动终端(3)包括用于与车载无线通信装置建立通信的移动终端通信模块。

2.如权利要求1所述的列车信息网络***，其特征在于，视频输出装置(23)设置于各车厢。

3.如权利要求1所述的列车信息网络***，其特征在于，还包括视频采集装置(24)与车载服务器(21)连接。

4.如权利要求1所述的列车信息网络***，其特征在于，车载部分包括分布于各车厢的节点装置，所述节点装置连接有视频输出装置(23)、视频采集装置(24)和与移动终端通信的内部通信装置，以及与车载服务器通信的外部通信装置(25)。

5.如权利要求1所述的列车信息网络***，其特征在于，所述移动终端(3)包括文本输入装置、显示屏、无线通信装置和处理器。

6.如权利要求4所述的列车信息网络***，其特征在于，还包括扬声器与节点装置连接。