【正文】 組停車時，列控車載信息采集裝置發(fā)送數(shù)據(jù)的最小間隔不小于 1 分鐘。 在鐵道部列控動態(tài)數(shù)據(jù)中心需要向列控車載信息采集裝置發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸確認等信息時，直接查表得到列控車載信息采集裝置的 IP 地址，填入數(shù)據(jù)幀 后發(fā)送給 MGRIS。 ②下行數(shù)據(jù)傳輸 列控車載信息采集裝置在上電獲取 IP 地址后，應向鐵道部列控動態(tài)數(shù) 據(jù)中心申請用戶注冊，注冊信息中包含車次號、 PDP 激活用戶名、 MSISDN 號、列控車載信息采集裝置設備號等。 （ 4） 技術(shù)要求 ①通信協(xié)議 列控車載信息采集裝置與 MGRIS 間采用 TCP/UDP 協(xié)議。 在北京 GSMR 核心網(wǎng)機房配置監(jiān)測用 GPRS 接口服務器（ MGRIS），與北京 GGSN 連接，通過 GSMR網(wǎng)絡實現(xiàn)與列控車載信息采集 裝置間的無線數(shù)據(jù)傳輸。 （ 3） 數(shù)據(jù)傳輸 GSMR 系統(tǒng)承載列控動態(tài)數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務，采用集中控制模式，全路動 車組上列控車載信息采集裝置將列控動態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送到位于北京 GSMR 核心 網(wǎng)機房的 MGRIS（維護用 GPRS 接口服務器），然后再轉(zhuǎn)發(fā)給鐵道部列控 動態(tài)數(shù)據(jù)中心設備。 ②電務、機務和調(diào)度部門分別利用電務、機務和調(diào)度用戶終端通過鐵 路內(nèi)部生產(chǎn)網(wǎng)從路局列控動態(tài)數(shù)據(jù)中心下載和查詢 ATP 設備狀態(tài)信息、司 機操控信息和動車組運行信息。 （ 2） 鐵路局與用戶終端 間傳輸方案 ①各鐵路局列控動態(tài)數(shù)據(jù)中心應用服務器通過鐵路內(nèi)部生產(chǎn)網(wǎng)獲得鐵道部列控動態(tài)數(shù)據(jù)中心所分發(fā)的數(shù)據(jù)，結(jié)合基礎數(shù)據(jù)庫進行解析、存儲。每個生命周 期的軟件測試都有嚴格的測試計劃、測試方案、測試規(guī)范，按 要求嚴格實施測試，對測試記錄進行分析，并根據(jù)回歸測試情 況撰寫測試報告，保證列控設備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)軟件的質(zhì)量。分別安裝列控設備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)軟件、動車組司機操控信息分析系統(tǒng)軟件和動車組運行信息查詢軟件，通過鐵路內(nèi)部網(wǎng)實現(xiàn)列控信息、司機操控信息和動車組運行信息的查詢、分析、下載，以及關(guān)鍵數(shù)據(jù)及重點分析數(shù)據(jù)的存儲。 ③ 存儲設備 列控設備動態(tài)監(jiān)測及動車組司機操控信息分析系統(tǒng)對基礎數(shù)據(jù)、業(yè)務數(shù)據(jù)和分析結(jié)果等內(nèi)容進行存儲。數(shù)據(jù)處理指業(yè)務數(shù)據(jù)結(jié)合部分基礎數(shù)據(jù)（例如司機編號信息）的處理分析；數(shù)據(jù)分發(fā)指是將數(shù)據(jù)按照不同業(yè)務，分發(fā)給不同的站段用戶終端；基礎數(shù)據(jù)維護指開放基礎數(shù)據(jù)維護端口，使用戶可以根據(jù)基礎數(shù)據(jù)的變更即時更新系統(tǒng)所用基礎數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫服務器可選用小型機，數(shù)據(jù)庫采用雙機熱備方式， 保證整個數(shù)據(jù)存儲的安全性。 ① 數(shù)據(jù)庫服務器 數(shù)據(jù)庫服務器，負責應用數(shù)據(jù)存取和訪問控制。共享服務器可采用 PC 服務器。 ⑤ 數(shù)據(jù)共享服務器 數(shù)據(jù)共享服務器具備高性能計算和良好的可擴展性，安裝數(shù)據(jù)共享處理分析模塊，部署信息交換共享平臺。數(shù)據(jù)分發(fā)服務器可采用刀片服務器。 ③ 數(shù)據(jù)分發(fā)服務器 數(shù)據(jù)分發(fā)服務器主要負責將數(shù)據(jù)分析結(jié)果按照不同路局的數(shù)據(jù)分發(fā)權(quán)限，將數(shù)據(jù)分發(fā)給各鐵路局列控動態(tài)數(shù)據(jù)中心。通過數(shù)據(jù)接收處理服務器處理后傳輸給數(shù)據(jù)應用服 務器結(jié)合基礎數(shù)據(jù)進行進一步數(shù)據(jù)分析。數(shù)據(jù)庫采用雙機熱備方式，保證整個數(shù)據(jù)存儲的安全性。數(shù)據(jù)庫服務器提供數(shù)據(jù)管理服務和數(shù)據(jù)集成分析服務，主要用來保存列控設備監(jiān)測信息和動車組運行信息等過程業(yè)務數(shù)據(jù)，以及信號庫、應答器庫等基礎數(shù)據(jù)。 第二層：鐵道部列控動態(tài)數(shù)據(jù)中心 ： 鐵道部列控動態(tài)數(shù)據(jù)中心硬件：由數(shù)據(jù)庫服務器、數(shù)據(jù)接收處理分析服務器、數(shù)據(jù)分發(fā)服務器、數(shù)據(jù)存儲設備、維護工作站等構(gòu)成 。 ⑨ CPU 插板為列控車載信息采集裝置設備核心處理單元，負責數(shù)據(jù)核心處理、數(shù)據(jù)傳輸控制、總線管理、通信調(diào)度功能；負責具有數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù) USB 自動下載功能。 ⑦ TEST 插板實現(xiàn)設備各單元故障指示，提供主機調(diào)試接口。 ⑤ ATP 插板實現(xiàn)與列控車載 ATP 設備接口，接收列控車載設備運行、故障信息及應答器、 RBC信息。 ③ GPS 插板為列控車載信息采集裝置提供動車組位置信息和時鐘信息。列控車載信息采集裝置主機框圖如下圖所示： （ 2） 各模塊功能介紹 ① GPRS 插板實現(xiàn)所采集數(shù)據(jù)通過 GPRS 的實時傳輸。在列車運行過程中完成司機操作信息、列控設備狀態(tài)和報警信息、軌道電路信息、應答器及報文信息、 RBC 報文等列控信息和動車組運行狀態(tài)信息的實時采集，數(shù)據(jù)通過 GPRS 或 GSMR 無線網(wǎng)絡發(fā)送到地面數(shù)據(jù)中心。 2） 300H ATP 車載設備中的 DMS 系統(tǒng)組成 DMS 設備組成 車上設 備： 列控設備動態(tài)監(jiān)測裝置地面設備： 1） 地面數(shù)據(jù)中心 ； 2） 數(shù)據(jù)查詢終端 體系結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)總體架構(gòu) （ 1） 列控設備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及動車組司機操控信息分析系統(tǒng)系統(tǒng)總體架構(gòu)框圖如右圖所示： （ 2）列控設備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)及動車組司機操控信息分析系統(tǒng)由六個模塊組成： 系統(tǒng)物理架構(gòu) 由系統(tǒng)物理架構(gòu)框圖可看出系統(tǒng)的硬件架構(gòu)設計共分為四層： 第一層：列控車載信息采集裝置； 第二層：鐵道部列控動態(tài)數(shù)據(jù)中心（包含網(wǎng)絡傳輸部分硬件）； 第三層：鐵路局列控動態(tài)數(shù)據(jù)中心 ； 第四層：各站、段用戶終端。 ? 關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持以 EXCEL 方式自動生成日、旬、月報表功能。 ? 動車組運行數(shù)據(jù)文件的下載和管理功能。 （ 3） 動車組運行信息的解析 實時監(jiān)控：調(diào)度臺業(yè)務人員對動車組運行基本狀態(tài)實施動態(tài)監(jiān) 控，對于運行途中的動車組運行情況及運行位置、報警信息進行實 時跟蹤并及時安排調(diào)度計劃。 ? 支持動車組司機操控信息文件的下載和導出。 ? 支持數(shù)據(jù)匯總分析。 綜合分析：機務段安全科專職分析人員對段動車組司機操控信 息進行綜合分析。 司機操控信息包括制動信息、控制手柄位置信息、方向手柄位置信息和司機對 DMI 的操作記錄信息。 （ 2） 動車組司機操控信息的解析 目前運營的動車組車型涵蓋了 CRH CRH CRH CRH5 型動車組和 380km/h 動車組。 實時查看功能 對各類信息，如：應答器報文、 RBC 數(shù)據(jù)、關(guān)鍵文本信息都 可實時進行查看、分析、回放、圖示、導出等。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。 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。 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。 軌道電路信息報警包括軌道電路掉碼、碼序異常等報警。 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。 其它信息采用觸發(fā)式發(fā)送機制，即變化即組包發(fā)送。 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。 運行模式、隔離開關(guān)、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。 （ 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(guān)、司機對 DMI 的操作、牽引手柄狀態(tài)、方向手柄狀態(tài)等信息。 ATP 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。 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(nèi)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 。 6） 數(shù)據(jù)查詢終端使用 OpenGL 標準圖形引擎，結(jié)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。 4） 系統(tǒng)采用支持 GPRS 和 GSMR 同步傳輸處理技術(shù)，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? 2） 系統(tǒng)支持包括 200H、 200C、 300T、 300S、 3D 和 300H 在內(nèi)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。 1） 系統(tǒng)采用模塊化、標準化設計，層次分明又相互銜接。 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 。 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)。 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(jīng)處理、分析、統(tǒng)計后，通過互聯(lián)網(wǎng)或鐵路生產(chǎn)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(nèi)容的監(jiān)測，實現(xiàn)列控設備和地面設備的檢測、分析。 車載信息采集裝置安裝在動車組相應機柜內(nèi)，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(guān)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。 2020 年通過鐵道部科技司組織的技術(shù)審查。 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， 2020 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(guān)單位進行試驗應用，效果顯著。 DMS 車載設備安裝在動車組內(nèi)，在列車運行過程中，對列控車載設備運行狀態(tài)信息、地面應答器信息、無線閉塞中心（ RBC）報文信息和軌道電路信息等進行實時監(jiān)測，并將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過鐵路 GSMR 網(wǎng)絡或公網(wǎng) GPRS/3G 實時傳回地面數(shù)據(jù)中心，經(jīng)過數(shù)據(jù)分類、判斷、處理和分析，完成列控車載設備及相關(guān)地面設備工作狀態(tài)的實時監(jiān)測和分析。 DMS 由列控車載信息采集裝置 （簡稱 DMS 車載設備）、鐵路總公司 /鐵路局 DMS 數(shù)據(jù)中心和用戶終端組成。 湖南鐵路科技職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)設計 課 題 列控設備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng) 專 業(yè) 城市軌道交通控制 班 級 3121 學生姓名 米雪 指導單位 指導教師 許麗 二零一四年十二月二十二日 摘要 為實時掌握列控設備工作狀態(tài)，科學指 導列控設備維護工作，及時處理列控設備故障，保證列控設備正常運行， 2020 年鐵道部運輸局基礎部組織開展了列控設備動態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（ Dynamic Monitoring System of Train Control Equipment,簡稱 DMS）研發(fā)，并在鐵道部、鐵路局、電務段三級部門有關(guān)單位進行試驗應用。 DMS 采用成熟的信號處理、計算機、數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡通信技術(shù)，實現(xiàn)對列控設備工作狀態(tài)的實時監(jiān)測和預警分析，科學、快速地指導現(xiàn)場維護和故障應急處理工作，提高維護工作的針對性和時效性。在鐵路總公司和相關(guān)鐵路局設置兩級 DMS 數(shù)據(jù)中心，在鐵路總公司、鐵路局和站段設置三級用戶。 關(guān)鍵詞： DMS 車載設備 ； DMS 數(shù) 據(jù)中心 ； 用戶終端 目錄 二零一四年十二月二十二日 ........................................................................................................................................ 1 摘要 .......................................................