[实用新型]一种机车远程定位模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于GPS全球定位技术的远程定位模块，特别是一种用于在线运行机车的基于GPS全球定位技术的机车远程定位模块。

背景技术

近年来随着铁路行业的快速发展，在线运行的机车、动车及养路机械越来越多，对于机务段和铁路局如何快速实时的查找当前所有车辆的运行位置及运行速度，成为一个迫切需要解决的问题。目前使用的列车定位技术主要有以下几种：

1、传统的列车控制中，更多依赖于地面的轨道电路设施来提供信号。当列车到达相应闭塞区段时，通过轨道回路来为车载设备提供显示信号，列车司机需据此作出判断。车辆接到该信号后，列车司机通过机车电台发送信号到相关的机务段及车站。

2、采用射频技术，在轨道的枕木上安装定位标签，火车底部安装射频读写器，当火车经过定位标签时自动读取其位置，通过无线电台将定位信号发送到机务段及车站。

3、采用GPS定位技术获取车辆位置，使用GSM-R无线通讯技术将定位信息发送到机务段及车站。

在目前的定位技术中，无论采用轨道回路还是定位标签，均需要在铁路上安装专用的设备，成本太高；同时，使用无线电台传输信号，距离受到很大的限制；使用GSM-R技术先进，传输速度快，但是需要在铁路沿线建设专用的GSM-R网络，建设周期长，投资成本大。

发明内容

为克服现有技术存在的上述问题，本实用新型要设计出一种低成本、高性能、兼容性好、灵活性强的机车远程定位模块。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：一种机车远程定位模块，包括GPS定位模块、数据处理和传输模块、电源电路和显示板，所述的数据处理和传输模块包括CPU控制器、GPRS通讯模块和SIM卡插座。

本实用新型所述的CPU控制器为C8051F040控制器，引脚1、2、3、4为JTAG仿真器接口，接口为10针的JTAG插座，UART1口与GPS定位模块相连，UART0口与GPRS通讯模块相连。

本实用新型所述的GPS定位模块为MOTOROLA公司的M12定位模块，通过一个10针的接口和CPU控制器相连接，其中GPS定位模块的引脚RX0、TX0和CPU控制器的UART1的引脚TX1、RX1分别相连，GPS定位模块的BATT接口为外接DC3.0V电池电源接口，针脚4为脉冲输出端，GPS定位模块的针脚8为差分信号修正值使能开关。

本实用新型所述的GPRS通讯模块为西门子公司的MC35，具有ZIF 40针的通讯接口，其中引脚1、2、3、4、5接电源，引脚6、7、8、9、10接地，引脚11、12连接备用电池，引脚15、31、32与C8051F040 CPU控制器的IO口连接，引脚16-23分别与C8051F040 CPU控制器的UART0的RX0、TX0、RTS0、CTS0、RING0、DTR0、DCD0、DSR0八个握手信号接口连接，引脚33-40悬空。

本实用新型所述的SIM卡插座一共有8个引脚，其中引脚CCVCC与GPRS通讯模块的引脚CCVCC连接，引脚GND接地，引脚CCIO接控制数据的发送和接收的串行数据线，引脚CCDET1接电源，引脚CCDET2和GPRS通讯模块的引脚CCIN相连，引脚CCCLK接GPRS通讯模块设置的SIM卡时钟信号线，引脚CCRST接SIM卡复位信号线。

本实用新型所述的电源电路包括DC24V转DC5V电路和DC5V转3.3V电路两部分，其中DC24V转DC5V电路主要包括ZUS152405芯片及相关的支撑电容，DC5V转3.3V电路主要包括AS1117M3-3.3V芯片及相关的支撑电容。

本实用新型所述的显示板包括电源指示灯POWER_LED和GPRS通讯模块工作状态指示灯GPRS_LED。

本实用新型与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、由于本实用新型使用GPRS技术，可以直接利用中国移动现有的无线网络，不需要重新建设网络，也无需安装专门的轨道设备及地面设备，大大降低了通讯系统的建设成本和运营成本。

2、由于本实用新型使用了高性能的CPU控制器，提高了定位系统的运行速度、计算能力和抗干扰能力；使用了高性能的GPS定位模块，提高了定位系统的定位精度。

3、由于本实用新型设备自成系统，不需要和机车相关设备进行通讯，只要在机车上安装该设备并供电就可以自动工作，所以不存在和其他设备兼容的问题。所有的机车上可以直接应用，因此使用范围较广、不受车辆类型的限制。