一種遠程更換gyk運行控制程序的系統及方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及信息通信技術領域，具體是一種遠程更換GYK運行控制程序的系統及 方法。
【背景技術】
[0002] 隨著鐵路建設的快速發展，軌道車作業不斷增加，軌道車運行控制設備（GYK)作 為軌道車控制系統的重要組成部分，擔負著保護軌道車和司乘人員安全的重要責任。但由 于軌道車運行分散、管轄線路長、停放位置不固定、沿線自然環境惡劣，GYK主控程序更換給 軌道車管理部門提出了更高的要求。
[0003] 鐵路局電務主控程序管理人員必須外出到現場，上車人工進行GYK主控程序升 級。GYK主控程序更換從電報下發、程序測試和程序升級一般僅一周時間，給電務主控程序 管理人員帶來很重的更換任務。同時，管理人員要在規定的時間，對管轄內的所有軌道車 進行主控程序更換，存在漏換的可能性，這是行車安全的一大隱患。國內尚無科學的解決方 法。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的在于提供解決由于軌道車有時無法返回站段，電務GYK運行控制程 序管理人員外出到現場人工更換GYK運行控制程序的問題、GYK運行控制程序漏換的問題、 差旅費用大量投入的問題和提高換裝工作效率的一種遠程更換GYK運行控制程序的系統， 以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0005] 為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：
[0006] -種遠程更換GYK運行控制程序的系統，由軌道車GYK設備、車載設備、鐵路局通 信服務器、鐵路局數據服務器和客戶端組成，通過無線傳輸方式實現GYK運行控制程序遠 程更換；
[0007] 客戶端采用分布式B/S架構或者C/S架構，通過Web網頁形式訪問鐵路局數據服 務器；
[0008] 鐵路局數據服務器和鐵路局通信服務器通過網線連接在交換機上，并以TCP協議 進行GYK運行控制程序交換；
[0009] 鐵路局通信服務器與車載設備通過無線網絡以UDP/TCP協議進行通信；
[0010] 車載設備通過RS422總線或以太網與軌道車GYK設備連接。
[0011] 車載設備包含主控模塊、鐵路無線傳輸模塊、GPS模塊、下載模塊、網絡天線和GPS 天線，主控模塊分別連接鐵路無線傳輸模塊、GPS模塊和下載模塊，鐵路無線傳輸模塊、GPS 模塊分別連接各自天線進行通信，下載模塊通過外部通信接口連接GYK設備。
[0012] 作為本發明進一步方案：所述鐵路局數據服務器和鐵路局通信服務器均采用1+1 冗余熱備方式。
[0013] -種遠程更換GYK運行控制程序的系統的方法，電務主控程序管理人員通過客戶 端將計劃更換的GYK主控程序上傳至鐵路局數據服務器，鐵路局數據服務器再將GYK主控 程序傳輸至鐵路局通信服務器，鐵路局通信服務器通過TCP協議將GYK主控程序傳輸至 M-GRIS/MTUP安全平臺，接著通過GSM-R鐵路專網或2. 5G/3G/4G公網以無線通訊方式將 GYK主控程序遠程傳輸至車載設備，車載設備通過RS422總線或以太網與軌道車GYK設備連 接，最終實現軌道車GYK設備的主控程序遠程更換。
[0014] 與現有技術相比，本發明的有益效果是：本系統及其運行方法彌補了由于軌道車 有時無法返回站段，電務GYK運行控制程序管理人員必須外出到現場人工U盤進行GYK運 行控制程序升級的缺陷、人工升級GYK運行控制程序漏換的缺陷、差旅費用大量投入的缺 陷和GYK運行控制程序換裝工作效率不高的缺陷，最終實現GYK運行控制程序的遠程無線 更換，解決目前鐵路局GYK運行控制程序管理人員人工進行GYK運行控制程序換裝的難題， 提高電務GYK運行控制程序管理人員的工作效率。
【附圖說明】
[0015] 圖1為遠程更換GYK運行控制程序的系統的構架圖。
[0016] 圖2為遠程更換GYK運行控制程序的系統的硬件構架圖。
[0017] 圖3為遠程更換GYK運行控制程序的系統中的車載設備的連接結構圖。
[0018] 圖4為遠程更換GYK運行控制程序的系統中鐵路局數據服務器的連接結構圖。
[0019] 圖5為遠程更換GYK運行控制程序的系統的安全防護總體部署圖。
【具體實施方式】
[0020] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于 本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0021] 請參閱圖1，本發明實施例中，一種遠程更換GYK運行控制程序的系統，由軌道車 GYK設備、車載設備、鐵路局通信服務器、鐵路局數據服務器和客戶端組成，鐵路局通信服務 器、鐵路局數據服務器均采用1+1冗余熱備方式。通過無線網絡及多重校驗機制實現GYK 運行控制程序準確、可靠的傳輸。
[0022] 客戶端采用分布式B/S架構或者C/S架構，通過Web網頁形式訪問鐵路局數據服 務器；數據服務器和通信服務器通過網線連接在交換機上，并以TCP協議進行GYK運行控制 程序交換；所述M-GRIS/MTUP安全平臺與車載設備通過無線網絡以UDP/TCP協議進行通信； 車載設備通過RS422總線或以太網與軌道車GYK設備連接。
[0023] 如圖2所示，該遠程更換GYK運行控制程序的系統的整體構架分為三層，第一層為 車載設備，第二層為鐵路局服務器系統；第三層為鐵路總公司服務器系統。
[0024] 鐵路總公司通信服務器通過鐵路內網接收鐵路局數據中心下發的GYK運行控制 程序及下發成功與否的統計結果，鐵路總公司數據服務器存儲鐵路總公司通信服務器接收 的鐵路局GYK運行控制程序及統計結果，鐵路總公司GYK運行控制程序管理人員通過鐵路 總公司客戶端可以查看鐵路局GYK運行控制程序遠程下發的情況及統計結果。
[0025] 鐵路局數據中心通過無線連接與之配屬的各軌道車，通過鐵路局電務客戶端遠程 下發GYK運行控制程序至各軌道車車載設備。車載設備通過遠程無線通信方式，接收到下 發的GYK運行控制程序后，在軌道車GYK設備合適的條件下對軌道車GYK設備進行自動換 裝及核對。電務GYK運行控制程序管理人員可在線查看換裝成功與否的統計結果。
[0026] 如圖3所示，車載設備包含主控模塊、鐵路無線傳輸模塊、GPS模塊、下載模塊、網 絡天線和GPS天線，主控模塊分別連接鐵路無線傳輸模塊、GPS模塊和下載模塊，鐵路無線 傳輸模塊、GPS模塊分別連接各自天線進行通信，下載模塊通過外部通信接口連接軌道車 GYK設備。
[0027] 如圖4所示，數據服務器由網絡安全設備、網絡連接設備、鐵路局通信服務器、鐵 路局數據服務器和KVM切換器組成，通信服務器和數據服務器之間分別通過KVM切換器進 行切換。
[0028] 車載設備中各模塊功能介紹如下：
[0029] (1)鐵路無線傳輸模塊實現GYK運行控制程序無線網絡的無線傳輸；
[0030] (2)GPS模塊為車載設備提供軌道車位置信息和時鐘校驗信息；
[0031] (3)下載模塊用于軌道車GYK設備傳輸GYK運行控制程序信息；
[0032] (4)主控模塊為車載設備的核心單元，協調各模塊之間的工作；
[0033] (5)網絡天線和GPS天線用于接收和發送無線數據信號。
[0034] 一種遠程更換GYK運行控制程序的系統的方法，電務主控程序管理人員通過客戶 端將計劃更換的GYK主控程序上傳至鐵路局數據服務器，鐵路局數據服務器再將GYK主控 程序傳輸至鐵路局通信服務器，鐵路局通信服務器通過TCP協議將GYK主控程序傳輸至 M-GRIS/MTUP安全平臺，接著通過GSM-R鐵路專網或2. 5G/3G/4G公網以無線通訊方式將 GYK主控程序遠程傳輸至車載設備，車載設備通過RS422總線或以太網與軌道車GYK設備連 接，最終實現軌道車GYK設備的主控程序遠程更換。
[0035] 其中遠程更換GYK運行控制程序的系統中各設備技術要求如下：
[0036] 1.供電要求
[0037] 1. 1車載設備
[0038] 1)車載設備由軌道車DC24V供電，供電范圍DC18V~DC36V;2)車載設備所用電 源模塊的輸入與輸出之間需進行電氣隔離，隔離電壓不低于DC1500V;3)車載設備應具備 過載保護；4)車載設備應具備過壓、欠壓保護；5)車載設備應具備反接保護；6)車載設備 功耗< 30W。
[0039] 1. 2鐵路局數據服務器
[0040] 1)數據服務器由機房市電AC220V供電，供電范圍AC180~AC240V;2)數據服務 器供電時間需保證7X24h不間斷供電；3)功耗：< 300W。
[0041 ] 2.性能要求
[0042] 2. 1車載設備
[0043] 1)CPU采用32位微處理器，工作頻率彡400MHz;2)數據存儲器采用非易失性存儲 器，可不帶電長期保存數據，存儲容量大于等于64MB;3)無線網絡收發模塊最大發射功率 彡3W，信號接收靈敏度< -102dBm;4)USB接口最高通信速率120Mbps。
[0044] 2. 2鐵路局數據服務器
[0045] 1)通信服務器配置規格參數。2U機架式結構，四核雙CPU(IntelXeonE5-2609 V2)，主頻2. 5GHz，內存大小16G，硬盤存儲容量600GB，四端口lGbps以太網卡，H310DVD光 驅；
[0046] 2)數據服務器配置規格參數。2U機架式結構，四核雙CPU(In