DX-08型平调系统说明书

DX-08型数传无线调车调度信息系统模拟无线调车调度指挥系统长期以来在铁路站场的行车调度指挥和运转作业中起着非 常重要的作用，特别是摩托罗拉（MOTOROLA）和建伍（KENWOOD）的模拟无线对讲设备 以其成熟的技术和优良的品质被铁路运输部门广泛使用。随着信息技术的发展，在模拟无线 调车系统的基础上，采用先进的数字技术开发的新一代无线调车系统在保留原系统优质对 讲、信令功能的同时，将调车作业计划的编排和传送以及机车运行状态的实时监测和记录等 新功能融入原来的调车系统中，使系统更加安全、高效并发挥更大的作用。新一代的无线对讲、信令/数传系统在铁路车站机车车辆系统由三种模拟/数字混合无 线通信设备组成：无线对讲、信令/数传手机无线车载语音/数传电台无线调度平台机车运行状态记录器（可选配）系统设备组成如下图所示：1、无线对讲、信令/数传手机在MOTOROLA (88S)或KENWOOD (378G)手持无线对讲机的基础上配置智能用户 接口电路板，增加了彩色液晶显示窗口和橡胶操作按钮，使手机在实现通话和发送调车信令 的基础上增加如下功能：接收调度平台发出的调度和管理信息，如作业计划单和安全警示语等。向调度平台或车载电台发送应答信息和联系信息，如收到作业计划的确认码等。能用操作按钮翻阅作业计划和确认作业进度并上传调度平台。在液晶显示窗口用图标指示电池电量和无线信号强度。可设置手机使用权限，如调车员、连接员、制动员O无线对讲、信令/数传手机的这些数传和数据管理功能是通过手机内配置的智能用户接 口板(SBE-CT4)实现的。MOTOROLA和KENWOOD的模拟对讲手机都内嵌有MCU作为管理核心， 而且都有为开发手机功能提供的用户接口。智能用户接口板正是利用原型手机的用户接口与 其对接，充分利用了原型手机的优质资源，构造成新一代对讲/数传手机。无线对讲、信令/数传手机中的智能用户接口板电路采用ARM内核的MCU作为数据处理 核心，板上装载LINIX操作系统作为运行环境，因此拥有比一般内嵌MCU接口电路更强大的 信息处理和系统管理能力。为了适应原型手机用户的使用习惯和保证原有的通话质量，将新增的数据显示窗口安排 载在手机正面的下方，并配备了视域为1.8英寸的256K色TFT真彩液晶显示器。为了显示 汉字，板上还装载了完整的国标字库。无线对讲、信令/数传手机的正面保留了铁路调车作业专用的3个信令按钮，右侧增加 了 4个橡胶防水按钮(分别为ESC一退出，UP一向上，DOWN 一向下，ENTER确认)，这4个 新增按钮主要用于：确认接收的作业计划和管理信息；查阅手机内存储的作业计划；确定每一勾作业的完成状态；选择发送规定的联系信息。无线对讲、信令/数传手机的数据传输是借助原型手机本身的模拟高频无线信道，通过 智能用户接口板上的调制解调器芯片实现的。发送数据时，接口板上的调制解调器将数据调 制成音频信号送至手机上的语音通道，然后控制手机将信号进行高频调制后发射出去；由于 手机平时处于接收状态，调制解调器对手机本身解调的信号进一步解调，从而判断接收到的 是不是有效数据，当收到完整的数据包时即在显示屏上显示并用特殊的声音通知用户予以确 认，如果经校验发现数据出错，接口板会自动向数据发送方发出重发请求。智能用户接口板接收和发送数据传输的速率为1200/ 2400 bps，调制方式为FSK。由于 数传的文件或信息都是短数据，只占用无线信道很短的时间，不会影响正常的语音通话和信 令发送。对于较大的文件，如作业计划，则可分包多次传送，以避免干扰正常的语音通话和 信令发送。即便如此，为了确保作业安全，防止功能冲突，对无线对讲/数传手机的三个基 本通信功能设置了优先顺序：发送信令优先，语音通话其次，数据传送最末。为了兼容不同的信令模式(模拟和数字)和信令规程(冶金部或铁道部)，可以通过屏 幕设置菜单和操作按钮确定使用的信令模式和信令规程。2、车载语音/数传电台新型的车载电台不但能够通话以及接收调车信令并用语音应答、色灯显示，还具有更多 功能如下：a）接收和查询调度平台发送的作业计划和管理信息，并在彩色液晶屏上显示。b）对机车上的通话和说话内容进行全程录音记录并支持U盘下载。c）监测并记录机车行驶速度。d）连接机车运行状态监测器，接收、显示并记录机车运行数据。e）接受调度平台命令，上传机车运行数据。f）能通过液晶屏实时显示机车运行状态或查询记录的机车运行数据并支持U盘下载。g）自动或选择向调度平台或手机发送应答信息或联系信息。车载语音/数传电台的通话和数传功能与无线对讲、信令/数传手机基本相同，这部 分的电路结构和原理基本相似，也是通过内嵌ARM内核的MCU和MODEM芯片与无线电台的用 户接口对接实现数据传输。由于机车上的安装空间限制，所使用的无线电台为体积较小的 KENWOOD TK-378G。为了满足使用和功能上的需求，车载语音/数传电台配置了更多 的外设接口：配备视域为6英寸的256K色TFT真彩液晶显示器，用于显示作业计划和管理信息；显示接收的调车信令；选择发送规定的联系信息； 实时显示机车运行状态监测器上传的数据；配合操作按钮进行菜单选项操作，如进行U盘下载数据。配备4个操作按钮（分别为ESC一退出，UP一向上，DOWN 一向下，ENTER确认），配合显示提示完成所有操作。配备USB接口，用于下载各种记录数据。配备具备光电隔离功能的RS232接口，用于连接机车运行状态监测器。配备4个10mm LED指示灯，用于表示调车信令。指示灯显示的信令与液晶屏冗余， 以提高作业的安全性。配备MIC接口，用于与同组手机及调度平台通话并录制机车上的通话和说话内容。配备GPS接口（预留），用于从GPS设备获取地理坐标数据实现上述功能的设备主体是我公司自主研发的智能电路板SBE-BT1。这块电路板同样 使用内嵌ARM内核的MCU作为管理和控制核心并装载LINIX操作系统和国标汉字库作为运行 环境。为了满足功能和接口的要求，电路板上还集成了许多功能IC由MCU管理和控制：用于数据传输的MODEM芯片； 用于语音应答的语音芯片；用于下载数据的USB接口芯片；用于存储数据和运行软件的FLASH芯片；用于液晶屏驱动控制的CPLD芯片；用于连接MCU和各功能芯片的外围控制逻辑FPGA芯片；用于语音编、解码的ADC / DAC芯片；其它接口芯片。无线车载语音/数传电台实质上是一台机车信息中心，集各种功能于一身，具备很好的 性价比。其结构设计也充分考虑了机车上的运行环境，如安装条件、机械振动等等。3、无线调度平台由调度电台、微型计算机（pc）及数传组件组成，在保留调度电台原有的所有呼叫、通 话功能以外，调度平台还能实现如下功能：编辑、发送作业计划和管理信息。接收并记录区内各作业组的进度信息，对行车调度实行动态管理。自动搜索区内及跨区作业各作业组的无线手机和车载电台并保持通讯联系。可选择监听区内作业组的内部通话并进行录音记录。对调度平台的通话内容进行全程录音记录。利用无线数传能力可实时监查机车运行监测器提供的机车运行数据。若与运输部物流网络对接，则能进行更多信息交互，发挥更大的作用。在无线调度平台中，PC和无线电台是标准设备。对PC的配置要求不高，只要有USB 接口（数据下载用）、RS232接口（与数传组件连接用）、MIC接口（语音输入和录音记录 用一一声卡功能之一）、线路输出接口（语音输出或监听用一一声卡功能之二）以及能够安 装、运行WINDOWS XP操作系统。无线电台使用KENWOOD TK-868G台式无线电台，既 用它进行呼叫、通话，也利用其无线信道进行数据通信。TK-868G无线电台的键盘话筒接 口（J501）中提供了用户与电台交互的串行通讯条件。调度平台中的数传组件（SBE-AT1）是我公司新近研发的专用智能设备。数传组件将 PC和无线电台有机地连接在一起组成功能新颖的无线调度平台。在调度平台中，PC与数传 组件通过RS232接口以及MIC接口连接。无线电台与数传组件通过J501接口连接，无线电 台的原键盘话筒则通过数传组件切换转接。数传组件将用户在PC上编辑完成的作业计划和管理信息数据调制成音频信号并按照 PC的命令要求通知无线电台选择目标信道进行发送。无线电台收到的信息经过数传组件解 调后进行判别，数据信号（应答、联系或信令）通过RS232异步串行通讯接口送给PC进行 显示和记录或作其它处理；语音信号则通过MIC接口送给PC进行播放或是录音。无线调度平台中，PC既是管理枢纽（后台）又是交互界面（前台）数传组件和无线电 台相当于PC的一个外设，接受PC的管理和控制。用户通过交互界面既能进行通话交流， 又能通过数字信息进行全面的作业管理，充分享受信息技术带来的便利和效率。无线调度平台与若干组无线对讲/数传手机+无线车载语音/数传电台配合就能在铁 路站场组成一个模拟/数字混合无线调度系统，通过运行PC上安装的应用软件即可实现无 纸化和微机化的作业调度。这个模拟/数字混合无线调度系统是相对开放的。从现有的系统能力看，它能够自动搜 索预定的在用频点，发现跨区作业的机车组并与之建立联系。从发展角度看，能够作为企业 物流管理网络的子系统，通过信息交互和资源共享发挥更大的作用。如果在机车配备全球卫星定位装置（GPS），则能在PC的显示器上观察到机车在站场 平面的动态位置，更加直观地了解现场作业进度。我公司新近推出的机车推进作业用无线图 像监视装置中即可选配GPS功能。4、机车运行状态监测器（可选配）也称“机车黑匣子”，基本功能如下:监测司机的手柄操作过程；监测柴油机转速；监测润滑油温度；监测冷却水温度；监测变扭器壳体温度（液压传动机车）；监测蓄电池电压；监测蓄电池电流；监测电动机电压（电传动机车）；监测电动机电流（电传动机车）；监测总风缸压力；监测制动管压力；监测列车管压力。机车运行状态监测器是一台可以独立工作的智能设备。通过各种传感器和变送器对机车 的操控过程和主要设备的运行状态进行集中监测并形成一套实时数据。通过自带的小液晶屏 便可实时观察了解机车运行状态。独立工作时，可配备闪存用于记录监测数据并通过RS232 接口下载记录的数据；如果将其连接到车载电台，不但能够将监测数据记录在车载电台中并 通过USB接口下载监测数据，还能通过无线信道远程了解机车运行状态。这对设备维护及 人员管理都有积极的意义。机车运行状态监测器的电路由三部分组成：监测记录电路、信号调理电路和隔离电源电 路。监测记录电路包括ARM内核的MCU、用CPLD构造的外围逻辑控制电路、静态RAM、 闪存FLASH、ADC等中、大规模数字集成电路以及128X128的STN图形液晶显示器和操 作按钮。监测记录电路负责控制协调监测器各部分的工作，采集、处理监测数据，管理监测 数据的记录、显示、查询和传送。信号调理电路针对不同的信号特征和取样方式，采用不同的调理方案，将各种类型的信 号通过线性光电调理电路处理成归一的05V直流模拟电压信号，经ADC电路转换成数字信 号交由监测记录电路中的MCU处理。监测信号中的司机手柄操作信号属于开关量信号，用光 电耦合器件隔离后经施密特电路整形送交MCU处理机车运行状态监测器使用直流24V电源供电，这个24V电源通过专用的开关电源由机 车110V蓄电池变换而来。监测记录电路的工作电源用24V电源经PWM电源模块降压获取。 为了保证机车电路的安全，隔离电源电路为每一路需要隔离的模拟信号的输入侧电路提供独 立的工作电源。隔离电源电路实质是一个具有多个独立输出的逆变电源（DC-AC-DC）电路。 构造这样复杂的供电系统是为了减少损耗，降低温升，以适应机车上的工作环境。配备机车运行状态监测器能够充分发挥模拟/数字混合无线调度系统的功效。江苏兴化铁信电子工程有限公司