專利名稱：面向列車尾部安全防護裝置的負壓混合感知自閉診斷系統的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于列車制動技術領域，特別涉及面向列車尾部安全防護裝置的負壓 混合感知自閉診斷系統。本實用新型說明書中的MMI顯示，指的是人機操作界面的意思。
背景技術：
雖然旅客列車實現取消運轉車長的改革已經醞釀了多年，但由于既有的各型無線 列尾裝置因其受到技術和線路環境，如隧道、溝塹、山區、S彎道等復雜環境下等方面的限 制，在安全方面存在著嚴重的隱患，還很難完全勝任目前運轉車長的職責，特別是由于近幾 年發生的旅客列車追尾事故和一些列車制動失靈或失效造成的放煬事故，使得部有關領導 高度關注客運列尾裝置的功能。經過對現有貨運列車使用的無線列尾裝置的實現、功能等分析后，采用一種全新 的信息傳輸方式，研究《一種面向列車尾部安全防護裝置的負壓混合感知自閉診斷系統》， 實現列車尾部信息的安全傳輸以及列車管的貫通檢測與預警的功能，設計利用列車管排風 壓力智能感知技術，產生一種自編碼波形，在自閉風管內進行傳輸，達到列尾信息的安全傳 輸與診斷風管的貫通性，預報或預警提示司機列尾相關信息及風管貫通狀態。現有列尾裝置信息傳輸采用無線通信方式，實現了列車尾部的安全信息的傳輸， 為列車安全運行提供了基本保障，但是無線通信受到外界環境干擾嚴重，造成信息丟失或 不穩定。采用本實用新型專利技術可以保證信息傳輸的可信性，信息可信傳輸的列尾信息 傳輸技術是列車制動安全領域研究的重點之一。本實用新型專利技術可以不受外界環境的 影響，同時對外界環境也不影響，達到了綠色、環保的信息傳輸要求。列尾信息傳輸的可信 性主要包含三個方面的內容低誤發率、低誤傳率和低誤判率；其中低誤判率是信息傳輸 可信的核心內容。當前通信領域對信息傳輸研究主要集中在基于特定信息傳輸技術的低誤 碼率方面，缺少面向低誤發率、低誤傳率及低誤判率的信息可信傳輸技術方案。
實用新型內容本實用新型的目的是提供了面向列車尾部安全防護裝置的負壓混合感知自閉診 斷系統。主要為了提高列車尾部信息傳輸的可信性，確保列尾信息通信安全，為列車運輸安 全提供保障。為實現本實用新型的目的，本實用新型提供了面向列車尾部安全防護裝置的負壓 混合感知自閉診斷系統，其特征在于，設置有列尾主機系統和機車控制單元；所述列尾主機系統設置有感知系統、傳輸控制模塊和信息封裝模塊；所述機車控制單元中設置有感知系統、傳輸控制模塊、信息封裝模塊和司機控制盒ο優選地，司機控制盒設置有司機控制按鍵、MMI顯示、語音控制器、數據采集器。更優選地，司機控制按鍵分別和語音控制器、數據采集器通過電信號連接，語音控制器分別和司機控制按鍵、匪I顯示通過電信號連接，匪I顯示分別和語音控制器、數據采 集器通過電信號連接，數據采集器分別和司機控制按鍵、MMI顯示通過電信號連接。所述列尾主機和機車控制單元的感知系統中均設置有信息源控制模塊、信息感知 模塊、信息診斷模塊；所述列尾主機和機車控制單元的傳輸控制模塊中均設置有標志/交路/GPS定 位_時間指令集內映射表模塊、信息傳輸程序模塊、信息采集業務邏輯模塊、信息存儲模 塊；所述列尾主機和機車控制單元的信息封裝模塊均設置有環境消息模塊、自發信息 模塊、信息編譯模塊、異構信息增量復制模塊、標志識別模塊、發送/接收信息自檢模塊； 所述列尾主機系統中信息源控制模塊分別與信息感知模塊和信息診斷模塊通過 電信號連接，信息感知模塊分別與信息源控制模塊和信息診斷模塊通過電信號連接，信息 診斷模塊分別與信息源控制模塊、信息感知模塊和信息編譯模塊通過電信號連接，環境消 息模塊與信息編譯模塊通過電信號連接，自發信息模塊與信息編譯模塊通過電信號連接， 信息編譯模塊分別與信息診斷模塊、環境信息模塊、自發信息模塊、異構信息增量復制模 塊、發送/接收信息自檢模塊和信息采集業務邏輯模塊通過電信號連接，異構信息增量復 制模塊分別與信息編譯模塊、標志/交路/GPS定位-時間指令集內映射表模塊通過電信號 連接，標志/交路/GPS定位-時間指令集內映射表模塊分別與異構信息增量復制模塊、標 志識別模塊和信息存儲模塊通過電信號連接，標志識別模塊與標志/交路/GPS定位-時間 指令集內映射表模塊通過電信號連接，信息存儲模塊與標志/交路/GPS定位/時間指令集 內映射表模塊通過電信號連接，信息傳輸程序模塊分別與發送/接收信息自檢模塊的硬件 電接口和感知系統的硬件電接口通過電信號連接，發送/接收信息自檢模塊分別與信息傳 輸程序模塊和信息編譯模塊通過電信號連接，信息采集業務邏輯模塊與信息編譯模塊通過 電信號相連。所述機車控制單元中信息源控制模塊分別與信息感知模塊和信息診斷模塊通過 電信號連接，信息感知模塊分別與信息源控制模塊和信息診斷模塊通過電信號連接，信息 診斷模塊分別與信息源控制模塊、信息感知模塊和信息編譯模塊通過電信號連接，環境消 息模塊分別與信息編譯模塊和司機控制盒模塊通過電信號連接，自發信息模塊分別與信息 編譯模塊通過電信號連接，信息編譯模塊分別與信息診斷模塊、環境消息模塊、自發信息模 塊、異構信息增量復制模塊、發送/接收信息自檢模塊和信息采集業務邏輯模塊通過電信 號連接，異構信息增量復制模塊分別與信息編譯模塊和標志/交路/GPS定位-時間指令集 內映射表模塊通過電信號連接，標志/交路/GPS定位-時間指令集內映射表模塊分別與異 構信息增量復制模塊、標志識別模塊和信息存儲模塊通過電信號連接，標志識別模塊與標 志/交路/GPS定位/時間指令集內映射表模塊通過電信號連接，信息存儲模塊與標志/交 路/GPS定位/時間指令集內映射表模塊通過電信號連接，信息傳輸程序模塊分別與發送/ 接收信息自檢模塊的硬件電接口和感知系統的硬件電接口相應部分通過電信號連接；發送 /接收信息自檢模塊分別與信息傳輸程序模塊和信息編譯模塊通過電信號連接，信息采集 業務邏輯模塊與信息編譯模塊通過電信號連接，司機控制盒模塊與環境消息模塊通過電信 號連接。所述列尾主機中的發送/接收信息自檢模塊和信息編譯模塊通過電信號連接到感知系統，再由高壓空氣閉域管路連接到機車控制單元中的感知系統并與信息編譯模塊和發送/接收信息自檢模塊通過電信號連接。上述異構信息增量復制模塊對形成的數據信息，進行增量復制，便于加大信息傳 輸的可靠性；信息編譯貯備發送的信息進行特定的編譯處理，保證信息的保密性和抗干擾 能力；發送/接收數據自檢模塊對待發送/接收數據進行校驗；在信息傳輸方面，采用獨立 的信息傳輸模塊，通過內部總線式標準接口實現傳輸控制模塊與感知系統之間連接，以上 保證了信息傳輸的可信性。本實用新型的工作原理是基于無線和有線傳輸理論，建立一種利用全新的傳輸 介質，即高壓空氣傳輸媒體，再針對信息傳輸在可信性不同方面的要求，采用負壓與環境 自發信息，追加自定義信息編碼加密算法的異構信息，形成的一種負壓混合信息，在高壓管 路閉域空間內實現端到端的信息感知、診斷與辨識技術和方法。采用分層次數據傳輸結構， 使信息源、感知系統、傳輸控制模塊獨立于具體的物理層傳輸技術。在保證信息傳輸的可信 性方面，采用發送異構信息增量復制技術與自檢機制確保低誤發率；采用負壓-混合-自定 義編碼融合算法保證低誤傳率；采用建立標志/交路/GPS定位-時間指令集內映射表的方 法保證低誤判率。根據列車在不同交路、不通地點、不同時間段內表現的特征差異，進行“標 志”字段，采用模糊感知與標志識別方法對信息指令進行分類，并在傳輸信息時附帶增加此 類分類識別字段，降低數據傳輸的誤判率。
圖1是根據本實用新型的面向列車尾部安全防護裝置的負壓混合感知自閉診斷 系統的流程圖。圖2是司機控制盒內部的連接關系圖。
具體實施方式
參見附圖1，本實用新型技術方案的具體實施方法如下面向列車尾部安全防護 裝置的負壓混合感知自閉診斷系統，設置有列尾主機系統1和機車控制單元2 ；列尾主機系 統1設置有感知系統1. 1、傳輸控制模塊1. 2和信息封裝模塊1. 3 ；感知系統1. 1設置有信息 源控制模塊101、信息感知模塊102、信息診斷模塊103 ；傳輸控制模塊1. 2中設置有標志/ 交路/GPS定位-時間指令集內映射表模塊108、信息存儲模塊110、信息傳輸程序模塊111、 信息采集業務邏輯模塊113 ；信息封裝模塊1. 3中設置有環境消息模塊104、自發信息模塊 105、信息編譯模塊106、異構信息增量復制模塊107、標志識別模塊109、發送/接收信息自 檢模塊112 ；機車控制單元2中設置有感知系統2. 1、傳輸控制模塊2. 2、信息封裝模塊2. 3 和司機控制盒128 ；司機控制盒128設置有司機控制按鍵128. UMMI顯示128. 2、語音控制 器128. 3、數據采集器128. 4 ；感知系統2. 1中設有信息源控制模塊115、信息感知模塊116、 信息診斷模塊117 ；傳輸控制模塊2. 2中設置有標志/交路/GPS定位-時間指令集內映射 表模塊122、信息存儲模塊124、信息傳輸程序模塊125、信息采集業務邏輯模塊127，信息封 裝模塊2. 3中設置有環境消息模塊118、自發信息模塊119、信息編譯模塊120、異構信息增 量復制模塊121、標志識別模塊123、發送/接收信息自檢模塊126 ；所述信息源控制模塊101分別與信息感知模塊102和信息診斷模塊103通過電信號連接，所述信息感知模塊102分別與信息源控制模塊101和信息診斷模塊103通過電信 號連接，所述信息診斷模塊103分別與信息源控制模塊101、信息感知模塊102和信息編譯 模塊106通過電信號連接，所述環境消息模塊104與信息編譯模塊106通過電信號連接，所 述自發信息模塊105與信息編譯模塊106通過電信號連接，所述信息編譯模塊106分別與 信息診斷模塊103、環境信息模塊104、自發信息模塊105、異構信息增量復制模塊107、發送 /接收信息自檢模塊112和信息采集業務邏輯模塊113通過電信號連接，所述異構信息增量 復制模塊107分別與信息編譯模塊106、標志/交路/GPS定位-時間指令集內映射表模塊 108通過電信號連接，所述標志/交路/GPS定位-時間指令集內映射表108分別與異構信 息增量復制模塊107、標志識別模塊109和信息存儲模塊110通過電信號連接，所述標志識 別模塊109與標志/交路/GPS定位-時間指令集內映射表模塊108通過電信號連接，所述 信息存儲模塊110與標志/交路/GPS定位/時間指令集內映射表模塊108通過電信號連 接，所述信息傳輸程序模塊111分別與發送/接收信息自檢模塊112的硬件電接口和感知 系統1. 1的硬件電接口對應協議管腳通過電信號連接，所述發送/接收信息自檢模塊112 分別與信息傳輸程序模塊111和信息編譯模塊106通過電信號連接，所述信息采集業務邏 輯模塊113與信息編譯模塊106通過電信號相連； 所述信息源控制模塊115分別與信息感知模塊116和信息診斷模塊117通過電信 號連接，所述信息感知模塊116分別與信息源控制模塊115和信息診斷模塊117通過電信 號連接，所述信息診斷模塊117分別與信息源控制模塊115、信息感知模塊116和信息編譯 模塊120通過電信號連接，所述環境消息模塊118分別與信息編譯模塊120和司機控制盒 模塊128通過電信號連接，所述自發信息模塊119分別與信息編譯模塊120通過電信號連 接，所述信息編譯模塊120分別與信息診斷模塊117、環境消息模塊118、自發信息模塊119、 異構信息增量復制模塊121、發送/接收信息自檢模塊126和信息采集業務邏輯模塊127通 過電信號連接，所述異構信息增量復制模塊121分別與信息編譯模塊120和標志/交路/ GPS定位-時間指令集內映射表模塊122通過電信號連接，所述標志/交路/GPS定位-時 間指令集內映射表模塊122分別與異構信息增量復制模塊121、標志識別模塊123和信息 存儲模塊12)通過電信號連接，所述標志識別模塊123與標志/交路/GPS定位/時間指令 集內映射表模塊122通過電信號連接，所述信息存儲模塊124與標志/交路/GPS定位/時 間指令集內映射表模塊122通過電信號連接，所述信息傳輸程序模塊125分別與發送/接 收信息自檢模塊126和感知系統2. 1的硬件電接口對應協議管腳的相應部分通過電信號連 接，所述發送/接收信息自檢模塊126分別與信息傳輸程序模塊125和信息編譯模塊120 通過電信號連接，所述信息采集業務邏輯模塊127與信息編譯模塊120通過電信號連接；所述發送/接收信息自檢模塊112和信息編譯模塊106通過電信號連接到感知系 統1. 1，再由高壓空氣閉域管路3連接到感知系統2. 1并與信息編譯模塊120和發送/接收 信息自檢模塊126通過電信號連接；司機控制按鍵128. 1分別和語音控制器128. 3、數據采集器128. 4通過電信號連 接，語音控制器128. 3分別和司機控制按鍵128. UMMI顯示128. 2通過電信號連接，MMI顯 示128. 2分別和語音控制器128. 3、數據采集器128. 4通過電信號連接，數據采集器128. 4 分別和司機控制按鍵128. UMMI顯示128. 2通過電信號連接。
權利要求面向列車尾部安全防護裝置的負壓混合感知自閉診斷系統，其特征在于，設置有列尾主機系統(1)和機車控制單元(2)；所述列尾主機系統(1)設置有感知系統(1.1)、傳輸控制模塊(1.2)和信息封裝模塊(1.3)；所述感知系統(1.1)設置有信息源控制模塊(101)、信息感知模塊(102)、信息診斷模塊(103)；傳輸控制模塊(1.2)中設置有標志/交路/GPS定位 時間指令集內映射表模塊(108)、信息存儲模塊(110)、信息傳輸程序模塊(111)、信息采集業務邏輯模塊(113)；信息封裝模塊(1.3)中設置有環境消息模塊(104)、自發信息模塊(105)、信息編譯模塊(106)、異構信息增量復制模塊(107)、標志識別模塊(109)、發送/接收信息自檢模塊(112)；所述機車控制單元(2)中設置有感知系統(2.1)、傳輸控制模塊(2.2)、信息封裝模塊(2.3)和司機控制盒(128)；所述感知系統(2.1)中設有信息源控制模塊(115)、信息感知模塊(116)、信息診斷模塊(117)；所述傳輸控制模塊(2.2)中設有標志/交路/GPS定位 時間指令集內映射表模塊(122)、信息存儲模塊(124)、信息傳輸程序模塊(125)和信息采集業務邏輯模塊(127)；所述信息封裝模塊(2.3)中設有環境消息模塊(118)、自發信息模塊(119)、信息編譯模塊(120)、異構信息增量復制模塊(121)、標志識別模塊(123)和發送/接收信息自檢模塊(126)，所述信息源控制模塊(101)分別與信息感知模塊(102)和信息診斷模塊(103)通過電信號連接；所述信息感知模塊(102)分別與信息源控制模塊(101)和信息診斷模塊(103)通過電信號連接；所述信息診斷模塊(103)分別與信息源控制模塊(101)、信息感知模塊(102)和信息編譯模塊(106)通過電信號連接；所述環境消息模塊(104)與信息編譯模塊(106)通過電信號連接；所述自發信息模塊(105)與信息編譯模塊(106)通過電信號連接；所述信息編譯模塊(106)分別與信息診斷模塊(103)、環境信息模塊(104)、自發信息模塊(105)、異構信息增量復制模塊(107)、發送/接收信息自檢模塊(112)和信息采集業務邏輯模塊(113)通過電信號連接；所述異構信息增量復制模塊(107)分別與信息編譯模塊(106)、標志/交路/GPS定位 時間指令集內映射表模塊(108)通過電信號連接；所述標志/交路/GPS定位 時間指令集內映射表(108)分別與異構信息增量復制模塊(107)、標志識別模塊(109)和信息存儲模塊(110)通過電信號連接；所述標志識別模塊(109)與標志/交路/GPS定位 時間指令集內映射表模塊(108)通過電信號連接；所述信息存儲模塊(110)與標志/交路/GPS定位/時間指令集內映射表模塊(108)通過電信號連接；所述信息傳輸程序模塊(111)分別與發送/接收信息自檢模塊(112)的硬件電接口和感知系統(1.1)的硬件電接口通過電信號連接；所述發送/接收信息自檢模塊(112)分別與信息傳輸程序模塊(111)和信息編譯模塊(106)通過電信號連接；所述信息采集業務邏輯模塊(113)與信息編譯模塊(106)通過電信號相連；所述發送/接收信息自檢模塊(112)和信息編譯模塊(106)通過電信號連接到感知系統(1.1)，再由高壓空氣閉域管路(3)連接到感知系統(2.1)并與信息編譯模塊(120)和發送/接收信息自檢模塊(126)通過電信號連接，所述信息源控制模塊(115)分別與信息感知模塊(116)和信息診斷模塊(117)通過電信號連接；所述信息感知模塊(116)分別與信息源控制模塊(115)和信息診斷模塊(117)通過電信號連接；所述信息診斷模塊(117)分別與信息源控制模塊(115)、信息感知模塊(116)和信息編譯模塊(120)通過電信號連接；所述環境消息模塊(118)分別與信息編譯模塊(120)和司機控制盒模塊(128)通過電信號連接；所述自發信息模塊(119)分別與信息編譯模塊(120)通過電信號連接；所述信息編譯模塊(120)分別與信息診斷模塊(117)、環境消息模塊(118)、自發信息模塊(119)、異構信息增量復制模塊(121)、發送/接收信息自檢模塊(126)和信息采集業務邏輯模塊(127)通過電信號連接；所述異構信息增量復制模塊(121)分別與信息編譯模塊(120)和標志/交路/GPS定位 時間指令集內映射表模塊(122)通過電信號連接；所述標志/交路/GPS定位 時間指令集內映射表模塊(122)分別與異構信息增量復制模塊(121)、標志識別模塊(123)和信息存儲模塊(124)通過電信號連接；所述標志識別模塊(123)與標志/交路/GPS定位/時間指令集內映射表模塊(122)通過電信號連接；所述信息存儲模塊(124)與標志/交路/GPS定位/時間指令集內映射表模塊(122)通過電信號連接；所述信息傳輸程序模塊(125)分別與發送/接收信息自檢模塊(126)的硬件電接口和感知系統(2.1)的硬件電接口相應部分通過電信號連接；所述發送/接收信息自檢模塊(126)分別與信息傳輸程序模塊(125)和信息編譯模塊(120)通過電信號連接；所述信息采集業務邏輯模塊(127)與信息編譯模塊(120)通過電信號連接；以及所述司機控制盒模塊(128)與環境消息模塊(118)通過電信號連接。
專利摘要面向列車尾部安全防護裝置的負壓混合感知自閉診斷系統，設置有列尾主機系統和機車控制單元；所述列尾主機系統設置有感知系統、傳輸控制模塊和信息封裝模塊，所述感知系統設置有信息源控制模塊、信息感知模塊、信息診斷模塊，傳輸控制模塊設置有環境信息模塊、自發信息模塊、信息編譯模塊、異構信息增量復制模塊、標志/交路/GPS定位-時間指令集內映射表模塊，標志識別模塊、信息存儲模塊、信息傳輸程序模塊、發送/接收信息自檢模塊、信息采集業務邏輯模塊，所述機車控制單元設置有感知系統、傳輸控制模塊、信息封裝模塊和司機控制盒；本實用新型能提高列車尾部信息傳輸的可信性，確保列尾信息通信安全，為列車運輸安全提供保障。
文檔編號B61C17/00GK201769837SQ20102029420
公開日2011年3月23日 申請日期2010年8月17日 優先權日2010年8月17日
發明者于帆, 張偉, 李秀春 申請人:北京市交大路通科技有限公司