【正文】 列控設備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的設計畢業(yè)論文目錄二零一四年十二月二十二日 1摘要 2目錄 3第1章 系統(tǒng)概述 5 5 研制過程 5 概述 5 系統(tǒng)作用 6 6 主要功能 7 實時監(jiān)測功能 8 實時報警功能 9 實時跟蹤功能 11 實時查看功能 11 信息解析功能 11第2章 體系結構 14 14 系統(tǒng)組成 15 體系結構 16 系統(tǒng)總體架構 16 系統(tǒng)物理架構 19 23 軟件測試 26 主要界面 26 傳輸方案 29 功能設計 31第3章 DMS硬件和軟件 39 硬件體系結構 39 車載設備 39 地面設備 40 通信結構 41 主要技術參數(shù) 42 軟件體系結構 46 軟件系統(tǒng)結構 46 車載設備軟件結構 48 鐵路總公司DMS數(shù)據(jù)中心設備軟件結構 51 鐵路局DMS數(shù)據(jù)中心設備軟件結構 52 用戶終端軟件 53第4章 系統(tǒng)接口和維護 55 55 設備日常維護 57 狀態(tài)說明 57 日常維護 58 操作注意事項 60 系統(tǒng)故障及處理 61第1章 系統(tǒng)概述 研制過程 鐵路第六次大提速以來，隨著大量動車組的開行，如何實時掌握動車組運行狀態(tài)信息并科學指導列控設備應急故障處理，保證鐵路運輸安全和效率，成為運輸部門一項重點關注的課題。 為實時掌握動車組列控系統(tǒng)工作狀態(tài)，科學指導列控系統(tǒng)維護工作，及時處理列控系統(tǒng)故障，保證動車組正常運行，2007年，運輸局基礎部組織研發(fā)了列控設備動態(tài)監(jiān)測信息采集裝置，并開展了列控設備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及動車組司機操控系統(tǒng)（簡稱DMS及E0AS）研究，在部、局、電務段三級部門有關單位進行試驗應用，效果顯著。由于該系統(tǒng)車載設備及相關地面設備始終處于在線監(jiān)測狀態(tài)，對于科學、及時指導列控設備維護和故障處理起到了積極的作用，得到了用戶的認可。2007年通過鐵道部科技司組織的技術審查。 概述 列控設備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及動車組司機操控系統(tǒng)，是利用高科技手段對動車組運行狀態(tài)、列控設備工作狀態(tài)及司機操作狀態(tài)進行全程在線監(jiān)測及檢測的監(jiān)測系統(tǒng)，由車載信息采集裝置、地面數(shù)據(jù)中心及查詢終端三部分組成。 車載信息采集裝置安裝在動車組相應機柜內，在運行中完成對ATP列控系統(tǒng)運用狀態(tài)、應答器位置及報文、軌道電路傳輸特性等信息的采集，同時還實時采集動車組司機相關操控信息，這些信息對于電務部門及時掌握列控設備工作狀態(tài)，科學指導列控設備維護維修由重要左右。司機操控相關信息對機務管理部門及時掌握、分析動車組司機操控情況，監(jiān)督司機工作狀態(tài)，加強對動車組司機的業(yè)務指導與管理具有非常重要的作用。 系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)通過 GPRS/GSMR網(wǎng)絡傳回地面數(shù)據(jù)中心，經處理、分析、統(tǒng)計后，通過互聯(lián)網(wǎng)或鐵路生產網(wǎng)傳給各查詢終端，配以地面網(wǎng)絡傳輸管理分析設備，從而達到動車組在運用過程中，對涉及行車安全的信號設備ATP、應答器、軌道電路等內容的監(jiān)測，實現(xiàn)列控設備和地面設備的檢測、分析?？傮w做到列控設備日檢測，達到利用車載動態(tài)設備檢測地面靜態(tài)設備的目的。 系統(tǒng)作用 1) 為電務維護人員提供ATP設備、軌道電路和應答器等實時信息，為設備維護提供依據(jù)。 2) 為行車調度科學指揮提供動車組實時運行信息。 3) 為機務管理部門及時掌握和分析動車組司機操控情況，監(jiān)督和掌握司機工作狀態(tài)，加強對動車組司機的業(yè)務指導與管理提供科學手段 。 4) 為機車綜合無線通信設備（CIR）、工務晃車檢測、機車信號遠程監(jiān)測系統(tǒng)等設備提供擴展接口，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。 1） 系統(tǒng)采用模塊化、標準化設計，層次分明又相互銜接。對車載列控設備運行狀況、地面應答器、軌道電路等進行實時監(jiān)測和檢測，為電務分析和排除故障提供第一時間的數(shù)據(jù)資料。 2） 系統(tǒng)支持包括200H、200C、300T、300S、3D和300H在內的六種ATP系統(tǒng)列控數(shù)據(jù)協(xié)議的解析；采用電氣隔離和通信隔離的設計原則，在對列控設備進行監(jiān)測的同時，保證列控設備的運行安全。3） 系統(tǒng)除了能適應不同車型的監(jiān)測需求外，還提供了標準接口，只要第三方按照標準設計，列控設備動態(tài)監(jiān)測裝置還可以給第三方提供必要信息，列控設備動態(tài)監(jiān)測裝置可以做一個公用的共享平臺。 4） 系統(tǒng)采用支持GPRS和GSMR同步傳輸處理技術，并智能選擇通信網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)包完整性校驗、通信應答和數(shù)據(jù)包加密等設計方法，保證了系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院涂煽啃浴?5） 地面數(shù)據(jù)中心服務器設備采用安全性較高的Unix和Linux操作系統(tǒng)，通過雙機熱備、限制端口、記錄安全日志等措施保證主機的安全性和可靠性；系統(tǒng)的主要設備及能夠用于服務的設備均部署在鐵路內部生產網(wǎng)機房中，保證了系統(tǒng)的網(wǎng)絡安全性；采用數(shù)據(jù)下載權限管理、身份識別設計和基礎數(shù)據(jù)審查設計實現(xiàn)系統(tǒng)應用安全設計。6） 數(shù)據(jù)查詢終端使用OpenGL標準圖形引擎，結合豐富的圖形表達能力，直觀的、高性能的向用戶展現(xiàn)了各類信息的圖形化顯示界面，全程跟蹤動車組的運行情況，保證了系統(tǒng)的可用性。 7） 列控設備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)能夠滿足設備維護需要，實現(xiàn)對列控車載設備和地面設備狀態(tài)的實時監(jiān)測和分析；能夠滿足調度需要，為調度員提供動車組實時運行信息；能夠為其它設備（如CIR、工務晃車檢測、機車信號遠程監(jiān)測）提供信息。 主要功能列控設備動態(tài)監(jiān)測及司機操控信息分析系統(tǒng)是以GPRS、GSMR和鐵路內部網(wǎng)絡為依托，實現(xiàn)動車組列控數(shù)據(jù)、司機操控信息實時采集、入庫；建立鐵道部和鐵路局兩級列控動態(tài)數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)鐵道部、鐵路局及站段的三級應用；形成鐵道部以監(jiān)督指導為主，鐵路局以數(shù)據(jù)管理為主，電務段、機務段以分析運用為主的管理模式；實現(xiàn)列控數(shù)據(jù)、司機操控信息從源頭到運用的全程管理。 實時監(jiān)測功能 （1） 列控車載設備（ATP）信息實時監(jiān)測電務維護人員通過鐵路網(wǎng)實時監(jiān)測所有運行動車組ATP設備的信息，包括運行模式、運行等級、運行速度、常用制動、緊急制動、ATP故障、地面軌道信號狀態(tài)、應答器狀態(tài)等信息。 uATP事件變化或動車組運行速度每變化超過10公里，ATP狀態(tài)信息及時組包進行發(fā)送。 u運行模式、運行等級等一旦發(fā)生變化或制動觸發(fā)，ATP狀態(tài)信息即實時組包進行發(fā)送。（2）司機操控信息實時監(jiān)測 機務業(yè)務人員通過鐵路網(wǎng)實時監(jiān)測所有動車組司機操控信息，包括司機編號、司機姓名、制動狀態(tài)、運行模式、隔離開關、司機對DMI的操作、牽引手柄狀態(tài)、方向手柄狀態(tài)等信息。 司機編號及司機姓名作為基本狀態(tài)信息，在未發(fā)生變化前一直保持上一狀態(tài)值的顯示。 運行模式、隔離開關、牽引手柄狀態(tài)、方向手柄狀態(tài)和司機對DMI操作等信息采用觸發(fā)式傳輸方式，一旦司機操作手柄使手柄的位置發(fā)生變化或司機對DMI進行操作，即進行實時組包并傳輸。 （3） 動車組運行狀態(tài)信息實時監(jiān)測調度業(yè)務人員通過鐵路網(wǎng)實時監(jiān)測所有動車組的運行時間、運行速度、里程、線路名稱、交路名稱、前方車站名稱、所屬路局、動車編號、車次等信息。 動車組運行速度每變化超過10公里，動車組運行狀態(tài)信息及時組包進行發(fā)送。 動車組運行位置變化超過10公里，動車組運行狀態(tài)信息及時組包進行發(fā)送。 其它信息采用觸發(fā)式發(fā)送機制，即變化即組包發(fā)送。 實時報警功能 系統(tǒng)對動車組運行過程中發(fā)生的異常信息進行實時報警，報警信息主要有四個部分：（1） 非正常停車報警。 非正常停車報警包括動車組在運行過程中出現(xiàn)的在非正常停車 站的停車信息，系統(tǒng)應能自動給出停車車輛、運行車次、停車時間、 停車位置，并綜合各種信息做出非正常停車原因提示。（2） 軌道電路報警。 軌道電路信息報警包括軌道電路掉碼、碼序異常等報警。（3） ATP報警。 ATP報警包括在動車組運行過程中ATP系統(tǒng)檢測到系統(tǒng)自身各 個單元模塊工作異常情況報警。 （4） 應答器報警。 應答器報警信息包括應答器鏈接錯誤報警、應答器默認報文報警 和應答器丟失報警等。（5） 應答器報警。無線鏈接異常報警包括無線連接超時報警、無線鏈接報警和無線 一致性報警等。 實時跟蹤功能運用GPS對運行中的動車組實時進行跟蹤、定位，并可回放運行數(shù)據(jù)。 實時查看功能對各類信息，如：應答器報文、RBC數(shù)據(jù)、關鍵文本信息都 可實時進行查看、分析、回放、圖示、導出等。 信息解析功能 （1） 列控數(shù)據(jù)的解析目前投入運用的列控系統(tǒng)設備（ATP系統(tǒng)）涵蓋了以下六種：不同ATP系統(tǒng)所采用的通信原理、通信接口和通信協(xié)議均不相 同，列控設備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)應同時具備六種ATP系統(tǒng)信息的解析功 能，融合六種ATP系統(tǒng)數(shù)據(jù)解析協(xié)議。（2） 動車組司