[发明专利]一种基于无线宽带通信的机车无线重联控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机车重联控制方法，尤其是涉及一种基于无线宽带通信的机车无线重联控制方法。

背景技术

随着铁路运输发展，国内货运铁路运输的重载要求日益提高，为了满足在有限的货运线路条件的基础上提高运输效率的要求，需要多台货运机车（交直传动电力机车，交流传动电力机车、交直传动内燃机车、交流传动内燃机车）重联运行以提高运能，其中还包括不同型号机车的混编互联同步控制。货运机车之间原来采用有线重联线或有线网络等方式，因受不同车型电气接口不一致、机车特性差异、有线重联连接器可靠性不佳、远程重联应用高要求以及各种不同有线网络连接不匹配等因素的影响，为克服这些不足，采用无线重联方式是当前及未来一种可行及有效的途径。

发明内容

 本发明提供一种基于无线宽带通信的机车无线重联控制方法，能可靠实现机车之间的无线重联控制，包括不同型号机车的无线互联控制。

本发明克服了现有技术所存在的问题，采取的技术方案是：在机车网络控制系统或者电子控制系统上增加一套机车无线重联控制装置，来替代机车列车级有线通信网关，所述的无线重联控制方法包括以下步骤：

（1）将机车通信网络分为两级，第一级为列车级，第二级为机车车辆级；

（2）列车级采用无线宽带局域网方式，通过机车无线重联控制装置来实现，将各个机车的控制及状态数据统一为标准的无线通信协议数据，通过无线宽带建立起列车级总线；

（3）车辆级保持并适应原车现有系统总线结构，即车辆级总线。车辆总线及电气接口与机车控制及反馈信息系统相连，通过网络及电气接口获得机车车辆级控制及执行设备的数据，机车无线重联控制装置通过不同类型的硬件协议转换插件及多制式协议转换方法，将车辆级总线数据进行统一标准的协议转换及数据处理，转换成为统一标准的列车级无线重联传输协议；

（4）将上述标准的列车级无线重联传输协议内容转换成无线空中协议数据，借助机车无线重联控制装置中的无线收发模块进行数据的发送，同时将无线收发模块接收到的无线空中协议数据进行协议反向转换及数据处理，把无线数据转换成需要的原机车车辆级有线网络协议数据，再通过网络及电气接口，将有线网络协议数据向机车各控制及执行设备发送，从而实现机车间的近距离无线重联及多机之间的无线互联互通，并计算处理进行机车控制及特性的匹配，即实现机车间的无线重联控制；

由于不同机车车型采用不同的有线网关协议，目前应用范围较广的几种车辆级网络协议有MVB（多功能车辆总线）、CAN（控制器局域网络）、Ethernet（以太网）、RS485（一种串行数据接口协议）/RS422（一种串行数据接口协议）、同步串行总线HDLC（高级数据链路控制）、WorldFIP（世界工厂仪表协议）等，机车无线重联控制装置通过不同类型的硬件协议转换插件，将机车车辆级总线数据获得，同时将数据进行统一的协议编码转换，并向上一级的无线列车级总线发送。无线列车级总线数据也通过机车无线重联控制装置完成协议解码转换，并经处理器处理及计算进行机车控制及特性匹配，然后再传送到原机车车辆级网络控制系统及电气控制接口。通过该方法，可为各种车型的兼容混联互编提供基础。

所述的机车无线重联控制装置系统与机车控制系统双向实时交互，所述的机车无线重联控制装置与机车电气接口分为网络接口及电气控制接口两部分；网络接口采用机车原接口标准，可根据不同类型机车采取针对性的接口选择方案。电气控制接口，主要为机车硬线I/O（信号输入/输出）控制信号，控制信号将通过系统内的I/O（信号输入/输出）卡进行采集和执行，所产生的电气信号特性也与原机车控制信号特性匹配。

所述的机车无线重联控制装置包括I/O（信号输入/输出）板、网络接口模块、数据总线、无线通信处理模块、CPU（中央处理器）主处理模块和天线装置，其中所述的I/O（信号输入/输出）板、网络接口模块、无线通信模块及CPU主处理模块通过系统内的数据总线连接，所述的无线通信模块与天线装置连接。

所述的机车控制系统包括机车主辅控制系统、制动系统、机车电气控制线路、机车控制网络，其中所述的机车主辅控制系统、制动系统与机车电气控制线路、机车控制网络双向连接。