一种车载通信系统的制作方法

本发明涉及电力机车操作系统领域，特别是涉及一种车载通信系统。

背景技术：

1、目前，传统货运铁路的既有电力机车均已加装无线重联系统，相关设备主要包括同步控制单元0ce，数据传输单元dte、lte通信终端dte-l、800m天线、400k天线1.8g天线及相关电缆。

2、但随着生产信息化和产能变化，此类上世纪九十年代的技术应用与现有的使用场景需求和整体管理需求均难以系统化匹配。故现有的货运铁路具有通信系统替换为lte通信协议的趋势。但由于电力机车的使用场景，电力机车本身速度相对较低，导致前后牵引车通过同一位置的时间差相对传输信号较长，lte传输数据时，往往前后车状态数据相对割裂，难以获取合理的整车数据。故在远端进行系统化监控时往往数据可参照性较低或数据庞杂。

3、现有专利cn116489167a公开了一种数据同步方法及系统，方法包括：根据实时性要求将待同步数据划分为动态数据和非动态数据；获取非动态数据对应的同步信息包，并将同步信息包同步给第二数据中心；将动态数据缓存到目标消息队列，通过目标消息队列将动态数据同步给第二数据中心。本发明根据实时性的要求将第一数据中心产生的待同步数据划分为实时性要求较高的动态数据和实时性要求不高的非动态数据，对于动态数据，通过创建的目标消息队列将第一动态数据同步给第二数据中心，对于非动态数据，采用发送同步信息包的方式将其同步给第二数据中心，从而有效提高车站与调度中心同步数据传输的效率，降低数据传输的延时性。

4、但其仅基于数据层面进行同步数据改进，而忽略了物理显示产生的数据失真问题。

5、故现需一种车载通信系统解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明是为了解决现有技术中电力机车本身速度相对较低，导致前后牵引车通过同一位置的时间差相对传输信号较长，lte传输数据时，往往前后车状态数据相对割裂，难以获取合理的整车数据。故在远端进行系统化监控时往往数据可参照性较低或存在数据庞杂的问题，提供了一种车载通信系统，采用车外传输和车内传输两种方式分别近似视为实际车速和理论车速，并基于数据处理数据获得更接近实际的车速信息，解决了上述问题。

2、本发明提供了一种车载通信系统，包括前车数据同步单元、前车制动控制单元、后车数据同步单元、后车制动控制单元、前车数据传输单元、后车数据传输单元、交换机、前车电器接口、后车电器接口、前车天线、后车天线、前车接收系统、后车数据存储系统和整车对比单元，前车数据同步单元连接前车制动控制单元、前车数据传输单元和前车电器接口，后车数据同步单元连接后车制动控制单元、后车数据传输单元和后车电器接口，前车数据同步单元和后车数据同步单元通过交换机数据连接，前车天线连接前车数据传输单元，后车天线连接后车数据传输单元，前车接收系统通过车外通信基站接收后车天线发送的后车车辆数据，整车对比单元接收前车接收系统接收的实际行车数据和交换机接收的前后车控制数据并进行数据处理输出当前理论行车数据，后车数据存储系统通过后车天线接收前车天线传输的行车数据并存储，前车数据同步单元和后车数据同步单元采用同一时钟模块。

3、本发明所述的一种车载通信系统，作为优选方式，整车对比单元处理的信息行车数据类型为位置信息和速度信息。

4、本发明所述的一种车载通信系统，作为优选方式，整车对比单元具体处理行车数据的方法为：

5、后车数据同步单元同步后车数据后将后车行车的数据发送至临近的通信基站，通信基站将带有当前位置信息的后车数据发送至前车天线，前车天线将数据传输至前车接收系统，整车对比单元接收通过交换机获得的后车行车数据和前车行车数据，整车对比单元抽调同一时间戳的通过前车天线、后车天线和通信基站的前车接收系统接收的位置数据和通过交换机获取的后车数据同步单元的位置数据和速度数据和前车数据同步单元的位置数据和速度数据，整车对比单元根据数据传输时间、数据传输速度和接收信息时的车辆位置以及前车接收系统接收到的位置信息计算车外传输的车辆的移动速度，并根据实际车辆无级加速特征通过空电联合制动控制、防空转防滑行控制、功率因数补偿控制、轴重转移电气补偿数据对车外传输的车辆的移动速度进行修正，获得车外接收的修正移动速度，修正移动速度根据时间信息和位置信息对对应的速度信息进行车外和车内接收数据的整合并输出。

6、本发明所述的一种车载通信系统，作为优选方式，车外和车内接收数据的整合方法为：通过交换机获取前后车的位置数据和速度数据，并通过最小二分法获得整车车内统一数据，将车外接收到的后车数据在计算移动速度后，将速度数据和车辆位置数据作为车外接收数据，根据时间戳和速度数据分别绘制车外传输数据速度曲线和车内数据速度曲线，根据后车实际的位置数据和最小二分法处理后的位置数据的距离与车辆中点到后车的理论距离的比值缩放车外传输数据速度曲线，并将缩放后的车外传输数据速度曲线和车内数据速度曲线的速度数据取中值。

7、本发明有益效果如下：

8、本发明采用车内和车外两套速度传输系统，将车外传输的速度近似视为实际车速，而车内传输数据视为理论车速。因传输发生在车和通信基站之间进行，导致实际距离会产生小幅度变化。由此车外传输数据并非为真实车速，故需要根据理论车速调整实际车速。

9、采用多级调整数据，使最终数据既考虑实际影响又基于理论数据进行标定。最终数据准确性和实时性更高。

技术特征：

1.一种车载通信系统，其特征在于：包括前车数据同步单元(1)、前车制动控制单元(2)、后车数据同步单元(3)、后车制动控制单元(4)、前车数据传输单元(5)、后车数据传输单元(6)、交换机(7)、前车电器接口(8)、后车电器接口(9)、前车天线(10)、后车天线(11)、前车接收系统(12)、后车数据存储系统(13)和整车对比单元(14)，所述前车数据同步单元(1)连接所述前车制动控制单元(2)、所述前车数据传输单元(5)和所述前车电器接口(8)，所述后车数据同步单元(3)连接所述后车制动控制单元(4)、所述后车数据传输单元(6)和所述后车电器接口(9)，所述前车数据同步单元(1)和所述后车数据同步单元(3)通过所述交换机(7)数据连接，所述前车天线(10)连接所述前车数据传输单元(5)，所述后车天线(11)连接所述后车数据传输单元(6)，所述前车接收系统(12)通过车外通信基站接收所述后车天线(11)发送的后车车辆数据，所述整车对比单元(14)接收所述前车接收系统(12)接收的实际行车数据和交换机(7)接收的前后车控制数据并进行数据处理输出当前理论行车数据，所述后车数据存储系统(13)通过所述后车天线(11)接收所述前车天线(10)传输的行车数据并存储，所述前车数据同步单元(1)和所述后车数据同步单元(3)采用同一时钟模块。

2.根据权利要求1所述的一种车载通信系统，其特征在于：所述整车对比单元(14)处理的信息行车数据类型为位置信息和速度信息。

3.根据权利要求2所述的一种车载通信系统，其特征在于：所述整车对比单元(14)具体处理行车数据的方法为：

4.根据权利要求3所述的一种车载通信系统，其特征在于：所述车外和车内接收数据的整合方法为：通过所述交换机(7)获取前后车的位置数据和速度数据，并通过最小二分法获得整车车内统一数据，将车外接收到的后车数据在计算移动速度后，将速度数据和车辆位置数据作为车外接收数据，根据时间戳和速度数据分别绘制车外传输数据速度曲线和车内数据速度曲线，根据后车实际的位置数据和最小二分法处理后的位置数据的距离与车辆中点到后车的理论距离的比值缩放车外传输数据速度曲线，并将缩放后的车外传输数据速度曲线和所述车内数据速度曲线的速度数据取中值。

技术总结本发明公开了一种车载通信系统，前车数据同步单元连接前车制动控制单元、前车数据传输单元和前车电器接口，后车数据同步单元连接后车制动控制单元、后车数据传输单元和后车电器接口，前车数据同步单元和后车数据同步单元通过交换机数据连接，前车天线连接前车数据传输单元，后车天线连接后车数据传输单元，前车接收系统通过车外通信基站接收后车天线发送的后车车辆数据，整车对比单元接收前车接收系统接收的实际行车数据和交换机接收的前后车控制数据并进行数据处理输出当前理论行车数据，后车数据存储系统通过后车天线接收前车天线传输的行车数据并存储。本发明采用多级调整数据，既考虑实际影响又基于理论数据进行标定。技术研发人员：汪发现,陈彪,杨学良,刘晓龙,张于思,麦嘉仪,杨笑笑受保护的技术使用者：北京北九方轨道交通科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/12/2