GSM-R动态监测系统

刘 涛 吴江涛 王 强

1 系统构成

GSM-R动态监测系统主要由车载监测设备(既有 GSM-R机车综合无线通信设备)、GSM-R网络、GSM-R动态监测系统服务器和 GSM-R动态监测系统终端四部分构成,如图 1所示。

图 1 GSM-R动态监测系统组成

其中,车载监测设备将运行数据通过 GSM-R网络发送到 GSM-R动态监测系统服务器;GSM-R动态监测系统服务器接收并记录车载监测设备传送的场强信息、呼叫信息、调度命令信息、库检自检数据,将收到的数据实时转发给所有 GSM-R动态监测系统终端;GSM-R动态监测系统终端则在地图上实时显示机车运行的位置、场强、报警等信息,查询服务器记录的场强信息、呼叫信息、调度命令、库检自检数据,结果以表格或图形显示。

2 车载监测设备

车载监测设备是在既有 GSM-R机车综合无线通信设备基础上,通过更新监测软件,将采集到的GSM-R数据和定位数据信息进行分析、处理;再分别进行发送和存储,利用 GPRS通道发送到GSM-R网络,传回 GSMR动态监测系统服务器,利用存储模块存储 GSM-R网络空中接口信令信息,方便下载后脱机处理。

车载监测设备由车载GSM-R模块 (必要时含Trace)、GPRS模块、定位数据采集模块 (可利用TAX箱数据)和存储模块组成。

3 GSM-R动态监测系统

地面 GSM-R动态监测系统,由 GSM-R动态监测系统服务器、GSM-R网络接口、GSM-R动态监测系统终端和短信终端组成。服务器通过以太网(或其他)接口与 MSC内 GGSN相连。对车载监测设备采集的 GSM-R网络话音业务 QoS情况、无线网络参数、空中接口信令信息 (信令模块)等监测数据进行分析、处理,真实地反映 GSM-R网络故障告警及网络劣化信息,并将结果在GSM-R动态监测系统终端显示,并通过短信终端以手机短信的方式通知相关方。GSM-R动态监测系统服务器具备脱机处理空中接口信令信息功能。

4 GSM-R动态监测系统终端

GSM-R动态监测系统终端用来显示、分析、和统计服务器收到的数据。

4.1 在地图上显示运行轨迹

当 GSM-R动态监测系统终端连接到服务器以后,从收到的数据中提取GPS定位信息和基站场强数据,然后在地图上标记运行轨迹和基站场强状态,如图 2、图 3所示。如果场强正常,以绿色信号图标标记;如果场强异常,以红色信号图标标记。

4.2 事件统计列表

在表格中详细列出各种呼叫记录和调度命令事件,如图 4所示。

呼叫记录包括:呼叫的时间、公里标、GPS位置、呼叫状态、呼叫类型、持续时间、呼叫号码。对于呼叫失败的记录以红色标记。

图 4 呼叫记录列表

调度命令包括:发布时间、发送时间、功能码、车次号、机车号、发令处所、信息编号、调度员、命令状态、命令内容。

4.3 接收场强信息列表

用表格详细列出接收场强信息。对于场强异常的记录以红色标记。

场强记录包含:时间、机车类型、机车号、基站位置、小区 ID、GPS位置、运行状态、模式、语音模块场强、数据模块场强。

选择图形方式则以直方图或折线图显示场强统计的结果,可以显示平均场强或者某台机车的接收场强。

4.4 报警列表

当某时刻的场强异常时,在根据收到的 GPS坐标实时标记运行轨迹的地图上,用报警图标标记该位置的场强异常并显示场强数值。同时弹出报警窗口,将该异常记录添加到报警记录列表。

当系统配置了短信终端后,在发生场强异常时,会自动将该报警记录发送到指定号码的手机上。可以自定义多个收信人列表。

5 测试及应用

目前,GSM-R动态监测系统在石太客运专线上进行测试和运行,GSM-R监测服务器在核心机房,测试结果准确可靠,系统运行良好。

[1] 李连营,李清泉.基于 MapX的 GIS应用开发[M].武汉:武汉大学出版社,2003,6.

[2] [美]拉曼(Larman,C.)著,李洋等译.UML和模式应用第 3版[M].北京:机械工业出版社,2006,5.

(责任编辑:诸 红)