一种机车同步操控系统多模通信单元设备的制作方法

本发明涉及铁路无线通信，尤其涉及一种机车同步操控系统多模通信单元设备。

背景技术：

1、重载铁路是我国铁路重要的运输方式之一，是提高铁路货运能力的主要方向。重载铁路采用机车同步操控系统开行万吨、两万吨重载重联机车。依靠无线数据传输方式为组合列车头部主控机车和中部从控机车提供数据传输通道，实现组合列车同步牵引、同步制动。

2、既有机车同步控制系统的通信平台主要采用gsm-r（global system for mobilecommunication for railway，铁路数字移动通信系统）网络与800mhz数传电台进行通信，实现机车之间的注册、注销、编组、解编、业务数据传输等功能。例如，公开号为cn101537832a的中国发明专利申请《列尾减压控制方法和可控列尾装置》。公开号为cn101232423a的中国发明专利申请《一种可控列尾装置》。

3、随着移动通信技术的快速迭代升级，某些线路重载铁路仍在使用gsm-r系统，在信息传输速率、频谱效率、传输时延等方面有所局限，其单信道的速率小于10kbps，多信道绑定也只能达到几十kbps，频率资源与业务需求之间的矛盾日益突出，不能满足未来铁路承载综合业务的无线通信系统总体要求。国铁集团经过业务需求分析、技术方案和经济效益比对，结合我国加快5g网络（5g network，第五代移动通信网络）等新型基础设施建设的决策部署，明确了5g专网的系统建设目标。承载重载铁路机车同步操控业务的无线通信系统也随之进行演变。此外，近年来，800mhz频段将要被逐步收回，那么目前的同步操控通信平台需要将频率迁移至400mhz频段。

4、鉴于此，有必要研发一种新的机车同步操控系统多模通信单元设备，支持5g-r以及400mhz数传电台模式，并兼容gsm-r模式。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种机车同步操控系统多模通信单元设备，支持5g-r以及400mhz数传电台模式，并兼容gsm-r模式。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种机车同步操控系统多模通信单元设备，包括：控制与5g-r单元、接口单元、记录单元、gsm-r通信单元、数传电台单元、天线以及合路器；其中：

4、合路器与gsm-r通信单元、数传电台单元，以及控制与5g-r单元连接，兼容多个通信频段，配合天线实现数据收发；

5、控制与5g-r单元，负责对机车同步操控系统多模通信单元设备中的各个部分进行集中调度和控制，同时提供5g-r网络通信服务；

6、gsm-r通信单元与数传电台单元，各自用于提供gsm-r网络通信服务与数传电台通信服务；

7、接口单元，负责控制与5g-r单元，和外部输入接口、gsm-r通信单元及数传电台单元之间的数据传输；

8、记录单元，负责通过接口单元记录多模通信单元设备工作中产生的日志数据。

9、由上述本发明提供的技术方案可以看出，机车同步操控系统多模通信单元设备（可以简称为多模通信单元设备）中融合5g-r、gsm-r以及400mhz数传电台通信方式，可适用于不同线路的机车，从而确保通信效果，本发明中的多种通信方式可以统一进行控制、转发、处理，提高数据传输效率，缩短通信制式切换时间；在应用中，可以采用两种不同通信方式互为热备冗余，共同承载机车同步指令和状态信息的传送，以保证通信的可靠性。

技术特征：

1.一种机车同步操控系统多模通信单元设备，其特征在于，包括：控制与5g-r单元、接口单元、记录单元、gsm-r通信单元、数传电台单元、天线以及合路器；其中：

2.根据权利要求1所述的一种机车同步操控系统多模通信单元设备，其特征在于，所述控制与5g-r单元，以及gsm-r通信单元均分别采用冗余设计方案，并由所述接口单元进行主备仲裁与接口转换。

3.根据权利要求1或2所述的一种机车同步操控系统多模通信单元设备，其特征在于，所述接口单元内部设有仲裁电路，所述控制与5g-r单元采用冗余设计方案时，上电后两个控制与5g-r单元会向仲裁电路发送生命信号，仲裁电路回复仲裁结果信号，确定先发送生命信号的控制与5g-r单元作为主用控制单元，另一控制与5g-r单元作为备用控制单元，之后接口单元与该主用控制单元进行数据交互；如果该主用控制单元故障无法发送生命信号，接口单元中的仲裁电路将所述另一控制与5g-r单元作为主用控制单元。

4.根据权利要求1或2或所述的一种机车同步操控系统多模通信单元设备，其特征在于，

5.根据权利要求1或所述的一种机车同步操控系统多模通信单元设备，其特征在于，通过机车同步操控系统多模通信单元设备实现机车同步控制指令和状态信息的传送；

6.根据权利要求1或所述的一种机车同步操控系统多模通信单元设备，其特征在于，该机车同步操控系统多模通信单元设备采用单层3u19英寸标准机箱，或者双层6u机箱；机车同步操控系统多模通信单元设备中的各个部分采用板卡插拔方式安装。

技术总结本发明公开了一种机车同步操控系统多模通信单元设备，机车同步操控系统多模通信单元设备中融合5G‑R、GSM‑R以及400MHz数传电台通信方式，可适用于不同线路的机车，从而确保通信效果，本发明中的多种通信方式可以统一进行控制、转发、处理，提高数据传输效率，缩短通信制式切换时间；在应用中，可以采用两种不同通信方式互为热备冗余，共同承载机车同步指令和状态信息的传送，以保证通信的可靠性。技术研发人员：刘焱欣,汪洋,刘畅,孙宝钢,郭强亮,李毅,闫晓宇,白晓楠,刘运,姜宏敏,董根才,王丞,李德,薛柱,王尧,于进,周晓智,陈燕龙,韩策,崔明星,李峥,孟昭,周瑞文,王茜茹,祝远征,马君,李岸宁,张馨丹,罗煜昊受保护的技术使用者：中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所技术研发日：技术公布日：2024/7/23