研华CPCI在铁路无线调度监控系统中的应用.docVIP

系统需求 随着铁路现代化改造进程的迅速推进，从前单一的无线列车调度系统已经远远不能满足铁路无线通信的需要，这样就迫切需要建设一套适合于铁路现代化运营指挥需要的先进的无线通信系统。系统必须可以实现调度中心与车站值班员之间、车站值班员与列车司机之间、列车司机与调度中心之间的通话功能，必须可以实现线路管理区间的公务移动通信功能，同时还必须能够实现调度中心与列车司机室之间实时的双向数据通信功能。 但是铁路结构自身的特点，决定了该系统与公用移动通信网和区域性的专业移动通信网的差别，它是一种属于线面结合、以线为主的链状网。铁路通信的无线接入部分目前仅有的是400MHz的无线列调系统，它完成车站值班员与进入其管辖区段的列车车长以及列车司机之间的通话联系。当列车即将进站或即将出站时，这些通话才进行，否则如果没有特殊的情况，则在列车运行于区间时，通话一般不进行，这主要是从节约频率资源，减少同频干扰的角度出发的。但是，基于这一想法，构成铁路无线通信接入网的方式可以采用现有的无线通信方式的集群通信方式、GSM（全球移动通信系统）移动通信方式、CDMA移动通信方式。在欧洲，经过长期的研究和决策，最初确定的是两种系统，一个是GSM，另一个是TETRA（泛欧集群无线通信）。后来由于GSM的技术日趋成熟，使用范围迅速扩大，造价逐渐下降，并且又由于在用户迅速扩展的情况下，集群移动通信解决方案所存在的问题日趋突出。鉴于此，欧洲的铁路移动通信系统最后定位于GSM的方式，并将铁路移动通信所具有的特色（群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能）加进去，构成GSMR（用于铁路的全球移动通信系统）的解决方案。 系统描述 MIC-30001R/8是一款适用于工业应用的3UCompactPCI平台，MIC-3001/8是一款4U的带8个CompactPCI 槽为机架或配电盘装置。它狭小的标准化设计允许用户设定应用的多样化。备用的通常被用来安装外围设备，例如一个报警模块，电源或光驱。 ? CPU 模块采用MIC-3351系列，MIC-3351是一款3U CompactPCI单螺栓接合电脑。随车携带Pentium MMX 266 MHz CPU，MIC-3351能在工作温度下的一定范围进行工作。MIC-3351在仅仅2槽宽的地方就有很多功能，因此为外部设备卡存储有价值的CompactPCI槽。 MIC-3612是一款 4端口RS-232/422/485 PCI 通信卡。它和PCI 2.1 bus规格兼容。MIC-3612提供4个过电压保护，RS-232/422/485端口满足用户需要。它有许多特色功能：高传输速度921.6 Kbps;4个独立的RS-232/422/485端口；可选的过电压保护等等。MIC-3612还带有高性能的1上28节 FIFO 16PCI954 UART以减少CPU的负荷。这些成分使它更稳定和更可靠。因此，MIC-3612专门适合多任务处理的环境。 MIC-3620是一款8端口RS-232/422/485通信卡。它和PCI 2.1bus规格兼容。MIC-3620提供8个可选的过电压保护RS-232来满足用户需要。它有许多特色功能：高传输速度921.6 Kbps;8个独立的RS-232端口；可选的过电压保护等等。MIC-3620还带有高性能的128节 FIFO 16PCI954 UART和16C954 UART 以减少CPU的负荷。这些成分使它更稳定和更可靠。因此，MIC-3620专门适合多任务处理的环境。 ??GSM-R模块：GSM-R标准： Global Standard for Mobile Communications Rail 在GSM 900标准的基础上制定，它采用的频率正低于传统的GSM 900波段。GSM-R也属于TDMA（时分多址）系统，每个载波携带8个时隙。普通的语音呼叫使用一个时隙；典型的音频发射使用每一帧的一个时隙。每个基站在每一个载波的第一个时隙提供一个基本信道，发送网络和基站的基本信息。位于火车上的GSM-R移动通信设备叫作驾驶室无线电。它具有特殊的用户接口，专为专用铁路运营公司设计，配备了与铁路基础设施的通信接口，如旅客信息系统或诊断单元。对于铁路或支线铁路工作人员，本系统可提供电话听筒，它非常类似于一般的移动电话，只是更加结实并具有更多的功能。该模块外带RS-232接口。因此可以和MIC-3620通讯。 ??GPS模块原理：24颗GPS卫星在离地面1万2千公里的高空上，以12小时的周期环绕地球运行，使得在任意时刻，在地面上的任意一点都可以同时观测到4颗以上的卫星。由于卫星的位置精确可知，在GPS观测中，我们可得到卫星到接收机的距离，利用三维坐标中的距离公式，利用3颗卫星，就可以组成3个方程式，解出观测点的位置(X,Y,