无线传输技术在行车安全监控系统中的应用

张丽娟

摘 要：在分析列车行车安全监控系统的基础上，本文结合作者的亲身实践，通过大数据以及云处理等技术手段总结了利用GPRS无线传输的方案，就该系统的构建、特点进行了相应的分析，希望可以为我国的无线传输技术进一步地应用提供一定的技术支持。

关键词：无线传输技术;行车安全;监控;处理

GPRS是我国目前实现无线数据业务的最佳承载方式，其系统相对而言更加集成化、数据化，能够永远在线，可以实现快速登录，各子控制系统也可以实现自如切换，高速传输，并且相应的系统稳定性也更加可靠，所以在机车监控方面具有相当的优势，当然该系统的核心技术就是无线传输技术。

一、行车安全监控系统的基本组成

行车安全监控系统对于列车的运行而言作用巨大，列车通过相应的车载以及地面设备和利用无线传输技术可以实现对应的运行状态的实时跟踪检测，当然这些参数也会被记录，然后工作人员就可以通过预警，以及根据这些参数去查找、判断、排除相应的故障，这样就可以实现安全监控。行车安全监控系统通俗地讲就是依托无线传输技术，利用相关的数据参数作为对照，进而实现故障的预警以及诊断。其核心可以分为以下几部分。

（一）车载与线路数据检测子系统

这一系统的是检测、记录数据的核心系统，通常情况下分为车载、地面两部分，前者主要是对列车各种运行状态以及相应参数的实时检测并且还有间接测试功能。前者所测的参数都会利用无线传输技术实时送往地面调度中心，而后者的任务就是利用前者的监测数据对列车的状态参数进行实时的监控检测，二者所检测的数据都会被实时记录一遍后续查找。

（二）车载与地面专家诊断子系统

这一系统的主要作用就是对采集到的数据实时的分析处理，并且通过系统中预存的参数的对照比对进而做出判断。这一系统对于系统总体的运算速度要求较高，而且主要是对能够影响列车安全运行的相关重要故障进行判断，但是也可以远程指导列车司机排除相应的故障。当然对于那些相对复杂、多方面的故障，还需要相应的地面专家系统的应急支持。

（三）运行参数记录监控子系统

这一系统的核心作用就是防止“两冒一超”也就是可以有效地预警列车的冒进以及超速问题，当然也可以对列车的乘务人员进行相应的监督，这一系统是确保安全的核心执行环节。

（四）列车总线与地面网络子系统

该系统的首要作用即是实现列车运行以及检测到的参数、数据的共享，同时还会借助无线传输技术实现相应数据的传输。

二、列车与地面通信子系统的设计

（一）系统的总体设计方案

通过无线传输技术进而根据列车运输过程中的传输工作需求，提出具体的构成如图1所示。

工作人员可以将这一系统细分为三层结构，首先，数据采集和传输系统，这一系统借助的核心技术就是通过无线传输技术实现的，对接的数据需要发送到指定的服务器中。其次，数据处理也就是将接收的监测数据处理入库。最后就是客户端了，其对应的显示模式有图形、表格两种。

（二）系统的实现方案

1.地面监测系统

地面监测系统则是需要借助无线传输技术的支持，进而实现相应数据的接收、分析存储。该地面系统可以实现对于机车传输过来的监测数据的综合分析，能够完成相应的实时判断，并且完成故障的诊断、能够显示监控区内所有机车的实时运行状态，其具体的架构主要如图2所示。

利用无线传输技术，相应的通信服务器就可以看作是列车的监控数据接收机，并且这些数据也是后续故障诊断的重要参考。

2.通信网络

列车运行时，无线数据传输网络必不可少，也是完成行车数据实时传递的核心部件之一，这一网络的架构基础就是无线传输技术，通过这一技术可以将局域网以及广域网进行有效地数据连接，进而对接相应的铁道部信息中心，这样就可以实现相应的行车运行实时监测。当然，调出相应的数据进行故障查看和分析这也是这一通信网络需要完成的功能之一，在监测系统中，利用无线传输技术相对而言，更加的集成化、数据化，能够永远在线，可以实现快速登录，各子控制系统也可以实现自如切换，高速传输，并且相应的系统稳定性也更加可靠，所以被广泛的应用，当前，GPRS是信息传递较完美的应用方法，无线监测系统也是依附于这一技术而架构。

借助无线传输技术中的GPRS无线传输模块，不仅可以满足列车的RS-232数据接口需求，而且相关的信息传递也更加的高速、透明。其具体的特点如下：第一，可以实现串口透明传输，这样就更加的稳定可靠。第二，相应的无线传输技术采用GPRS模块，造价低，性能稳定，传输效率高。第三，适用于更全面和广阔的传输应用。第四，高速传输。第五，相应的监控系统能够永远在线，当然计费方式也可以多样化，最普遍的就是按流量计费。第六，应用灵活、方便，行车用户的设备连接简便。第七，组网简单、并且可以迅速灵活的架构相应的子系统，同时对于运营商交换中心的数据接口依赖度較低。

3.无线数据的通信方式

对于车载的无线通信系统而言，其使用的GPRS模块间大多数都是使用RS-232标准通讯协议，可以利用有效地SIM卡实现相应的连接，各模块可以自主寻找网络。通过这一车载系统借助无线传输系统就可以实现像车次信息、车号、实时监控数据数据、故障数据等的无线实时传输。

4.数据完整性

应用无线传输技术可以保证地面接受数据的完整性，而且借助无线车载系统，应答方式就会更加的智能化，数据发送后，“通知”更加的快捷，若等待回复超过200ms，那么就会进行重复的数据发出。三次仍未成功时，那么就会进行相应的标记，这样就可以将帧数据标志为未发，进而实现实时监控，当然地面接收到数据后也需要进行相应的验证，这样正确性才会有保证。

（三）无线传输系统的应用

该系统具体的应用如图3所示，因为是基于无线传输技术，所以行车的无线监控就可以采用GPRS无线数传终端进行有效地对接，也就是与列车车头的各种数据采集传感器通过RS-232接口连接，进而完成实时了解行车状态的需求。

图3 基于GPRS的动车组无线监控系统

三、系统分析

本文通过大数据以及云处理等技术手段总结分析发现，行车的监控无线数据传输系统需要具有以下几点特点：第一，应用相应的各种无线传输技术，像GPRS网络等，能够满足相应的实时在线、快速登录、高速传输等行车需要满足的数据传输特点，这样才可以快速、实时获得行车状态，进而成为指挥依据。第二，利用成熟的电信GSM/GPRS移动公网。第三，模块化设计，安装以及维护都相对方便。第四，系统可不断完善，具有扩展的潜质。

四、结语

总体而言，利用无线传输技术进行相关的行车监控，不仅仅高效便捷，而且通过这一技术构建的数据无线传输系统其对应的系统稳定性也更高，而且实时性也更好，相对而言实用价值巨大，无线传输技术中的GPRS移动通信网络架构的资金投入相对而言更低，能够满足各种行车工况条件的需求，通过无线传输技术架构的无线数据传输系统也可以更加地实时显示行车状态，所以目前我国的行车监控数据也是将无线传输作为自身发展的主流。

参考文献：

[1]刘海.无线传输技术在安全监控系统中的应用研究[J].能源与节能，2018（08）.

[2]杨晓燕，曹利波.ZigBee无线传输技术在应急救援应用[J].能源与节能，2014（02）.

[3]左晓剑.浅谈无线传输技术在生产中的应用[J].科技创新与应用，2015（08）.