本發明涉及數據傳輸領域，更具體地說，涉及一種取得列車車輛動態數據的方法。

背景技術：

目前鐵路上運行的貨車、機車以及動車車輛的車底安裝了電子標簽，電子標簽內存儲了機車或貨車號碼、標識、屬性等信息。在鐵路各區段站、編組站、大型貨運站以及各路局分界站安裝了車號識別設備，當標簽經過車號識別設備天線上方時，車號識別設備可準確識別和讀取標簽中存儲的內容。從而實現對運行的列車及車輛的信息的準確識別，為鐵路管理信息系統等提供列車、車輛實施追蹤管理所需的準確的、實時的基礎信息。

鐵路車輛紅外線軸溫探測系統利用非接觸式紅外輻射測溫技術，在鐵路沿線探測運行中車輛軸承溫度，智能預報車輛軸承故障，防止鐵路車輛熱切軸事故發生。在現有技術中，紅外線軸溫探測系統所需車號由車號識別設備提供。探測系統結合車號信息和溫度信息上傳至鐵路管理信息系統。目前有部分新型車輛有供電，同時車軸外增加金屬保護殼，使得原紅外軸溫探測系統無法準確探測車軸軸溫。車軸軸溫隨著車輛載重、車速、車輛運行狀態發生變化，車軸溫度可通過在車軸上安裝溫度傳感器測量，但測量的溫度動態數據目前暫無有效的傳輸到地面紅外探測主機的方法。當然也可以在列車車輛上設置一套獨立的電子標簽系統來傳輸列車車輛的動態信息，但是，這樣的設置較為復雜，成本較高，同時可能影響目前已有的車號系統正常工作。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述難于取得列車車輛動態數據、成本較高的缺陷，提供一種容易取得列車車輛動態數據、成本較低的一種取得列車車輛動態數據的方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種取得列車車輛動態數據的方法，包括如下步驟：

采集列車車輛的動態數據，并發送到車號信息系統中的車載電子標簽；

在列車經過設置在在地面的車號信息系統的車號識別設備時，所述電子標簽被所述車號識別設備激活，交替發送車號信息數據幀和攜帶有所述車載電子標簽接收到的動態信息內容的動態信息數據幀到所述車號識別設備；

其中，所述車號信息數據幀和所述動態信息數據幀均包括幀頭；所述車號信息數據幀和所述動態信息數據幀的幀頭內容不同。

更進一步地，所述列車車輛動態數據由傳感器取得，并傳輸到該車輛的車載信息處理單元，所述車載信息處理單元將當前列車車輛動態數據形成報文發送到所述車載電子標簽。

更進一步地，所述車載電子標簽在接收到包含車輛動態數據的報文后，取出其中的車輛動態數據，并存儲在指定的存儲區域。

更進一步地，所述車載電子標簽在被激活后，取得設定存儲區域中存儲的至少一組車輛動態數據，形成至少一個車輛動態數據幀，并在設定的時間發送。

更進一步地，所述車號信息數據幀和所述車輛動態數據幀的數據速率相同，一個設定的發送周期內，依次發送一個車號信息數據幀和一個車輛動態數據幀。

更進一步地，所述車號信息數據幀和所述車輛動態數據幀的數據速率為40kbps。

更進一步地，所述車號信息數據幀和所述車輛動態數據幀的數據速率不相同，一個設定的發送周期內，依次發送一個車號信息數據幀和多個車輛動態數據幀。

更進一步地，所述多個車輛動態數據幀中分別攜帶在設定時間段內的不同時間點上取得并存儲在所述車載電子標簽中不同存儲位置的多組列車車輛動態數據。

更進一步地，所述車號信息數據幀的數據速率為40kbps；所述車輛動態數據幀的數據速率為640kbps。

更進一步地，還包括如下步驟：

車號識別設備從電子標簽讀取到車號信息數據幀中車號數據和動態數據幀中動態數據后，通過鐵路既有網絡傳輸至鐵路管理信息系統。

實施本發明的一種取得列車車輛動態數據的方法，具有以下有益效果：由于將得到的列車車輛動態數據傳輸到車號信息系統中的電子標簽中，并在該電子標簽被激活時，使得該電子標簽中的列車車輛動態數據形成數據幀，與該電子標簽原本就要發送的車號信息數據幀交替發送到車號信息系統的地面車號識別設備，將在車輛上取得的動態數據發送到地面；同時，由于數據幀的幀頭不同，地面系統能夠輕易識別車號和動態數據，也不會對原先的車號信息取得帶來影響，同時，也節省了成本。因此其列車車輛的動態數據取得較為容易、成本較低。

附圖說明

圖1是本發明一種取得列車車輛動態數據的方法實施例中取得列車車輛動態數據的方法流程圖；

圖2是所述實施例中列車車輛上取得動態數據的裝置結構示意圖；

圖3是所述實施例中一種情況下被發送的數據幀的位置示意圖；

圖4是所述實施例中另一種情況下被發送的數據幀的位置示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明實施例作進一步說明。

如圖1所示，在本發明的一種取得列車車輛動態數據的方法實施例中，該方法包括如下步驟：

步驟S11采集當前動態數據，發送到該車輛的信息處理單元：在本步驟中，設置在列車車輛上的傳感器采集列車車輛的動態數據，并傳輸到同樣設置在該列車車輛上的信息處理單元。具體來講，在本實施例中，列車車輛動態數據，例如該車輛各車軸的車軸溫度及報警狀態，這些車軸溫度是通過安裝在該車輛的每個車軸上或靠近每個車軸位置上的溫度傳感器取得的并經軸溫報警器處理后輸出。在本實施例中，這些產生的報警信號也是列車車輛動態數據的一部分。同時，在本發明中，列車車輛動態數據并不僅僅局限于上述的列車車軸溫度數據和軸溫報警數據，還可以為其它數據，例如，車輛上壓力監測數據等等。在本實施例中，僅僅是處于便于說明的原因，以列車車輛的軸溫數據及其報警數據為例進行描述。

步驟S12將采集到的動態數據形成報文發送到車號信息系統的電子標簽：在本步驟中，軸溫報警器將軸溫及報警信息傳輸到車載信息處理裝置（請參見圖2），車載信息處理裝置再形成報文發送到電子標簽。

步驟S13電子標簽將接收到的動態信息存儲在指定的存儲區域：在本步驟中，將得到的動態數據存儲起來，在本實施例中，這些動態數據存儲的位置是事先指定，存儲位置可以在車號信息電子標簽的存儲器中，也可以在該電子標簽外部的存儲器中。根據指定存儲位置的大小，可以存儲一組最新的動態數據，也可以存儲多組動態數據。

步驟S14電子標簽被激活后，取得上述動態數據，按照設定數據速率形成動態信息數據幀：在本步驟中，當列車車輛經過設置有車號信息系統的地面車號識別設備的路段時，車號信息電子標簽被激活，上述存儲的動態數據（軸溫和軸溫報警信號）被讀出并形成動態數據幀。

步驟S15將車號信息數據幀和動態信息數據幀交替發送到地面的車號識別設備：在本步驟中，電子標簽交替發送車號信息數據幀和攜帶有所述車載電子標簽接收到的動態信息內容的動態信息數據幀到所述車號識別設備；其中，所述車號信息數據幀和所述動態信息數據幀均包括幀頭；所述車號信息數據幀和所述動態信息數據幀的幀頭內容不同。在本實施例中，車號信息數據幀是車號信息系統根據設置在其中的車號信息形成的，與現有的車號信息系統中的車號信息數據幀并沒有不同之處。而在形成動態信息數據幀時，根據事先設定的參數，可以形成一個動態信息數據幀或多個動態數據幀，在形成一個動態信息數據幀時，該數據幀中攜帶的是當前最新的動態數據，而在形成多個動態信息數據幀時，每個動態信息數據幀中攜帶動態信息并不相同，分別是設定時間段內不同時間點上取得動態信息，在這種情況下，設置的存儲區域能夠存儲多組動態信息。

在本實施例中，車載電子標簽在被激活后，取得設定存儲區域中存儲的至少一組車輛動態數據，形成至少一個車輛動態數據幀，并在設定的時間發送。在現有的車號信息系統，當車載電子標簽被激活后，是多次重復發送其車號信息數據幀；而在本市實施例中，當車載電子標簽發送數據時，也是重復發送的，不過是以一個車號信息數據幀和一個或多個車輛動態數據幀為一個周期重復發送的。換句話說，在本實施例中，車載電子標簽先發送一次車號信息數據幀，然后發送一次動態信息數據幀（一個或多個），然后進入第二個發送周期，發送一次車號信息數據幀，然后發送一次動態信息數據幀（一個或多個），并以此類推。圖3和圖4給出了這兩種情況下時間軸上的數據幀位置示意圖。

在本實施例中，一種情況下，請參見圖3，車號信息數據幀和所述車輛動態數據幀的數據速率相同，一個設定的發送周期內，依次發送一個車號信息數據幀和一個車輛動態數據幀。此時，車號信息數據幀和所述車輛動態數據幀的數據速率為40kbps。即兩種數據幀的發送的數據速率和現有技術中的車號信息系統的數據速率相同。

在另一種情況下，請參見圖4，車號信息數據幀和所述車輛動態數據幀的數據速率不相同，一個設定的發送周期內，依次發送一個車號信息數據幀和多個車輛動態數據幀。此時，所述多個車輛動態數據幀中分別攜帶在設定時間段內的不同時間點上取得并存儲在所述車載電子標簽中不同存儲位置的多組列車車輛動態數據。同時，在這種情況下，所述車號信息數據幀的數據速率為40kbps；所述車輛動態數據幀的數據速率為640kbps。

此外，在本實施例中，還包括將接收到的動態數據信息發送到鐵路管理信息系統，在該控制系統中將多個不同地點上取得的動態數據綜合在一起，就能夠得到整個列車行進過程中的動態數據。具體來講，就是取得接收到的一個或多個車輛動態數據幀中攜帶的動態數據，發送到設置在地面的紅外動態數據取得設備，并經過該設備將所述動態數據發送到鐵路管理信息系統。

總之，在本實施例中，作為一個例子，車載信息處理裝置安裝于車體電氣柜內，并從車體獲取48V直流電源工作。車載信息處理裝置可通過固定信息輸入接口（RS232總線接口）接收固定信息編程器編程寫入的車號相關信息，并將車號信息寫入電子標簽中。

由于在車輛各個軸附近安裝軸溫探測傳感器，而軸溫探測傳感器輸出連接到安裝于電氣柜中的軸報器（軸溫報警器）中。軸報器輸出通過RS485總線接口連接到車載信息處理裝置。軸報器定時采樣軸溫探測傳感器的輸出，并定時輸出一個報文給車載信息處理裝置，報文中包含車輛各軸的實時溫度信息和溫度報警信息。車載信息處理裝置將實時軸溫及報警信息發送給電子標簽。電子標簽接收到實時溫度及報警信息后，刷新電子標簽內部數據，當電子標簽進入地面設備的讀取范圍內時，可將對應車號信息及溫度報警信息形成動態信息數據幀并傳輸至地面車號識別設備。

在本實施例中，車載電子標簽循環交替發送車號信息和軸溫及報警信息，且發送車號信息數據幀編碼方式、數據速率、校驗方式等和原車號系統標簽一致，而軸溫數據幀采用不同的幀頭格式和不同的校驗方式輸出，故此傳輸系統不影響原車號系統工作。

當車載信息處理裝置事先被設置到工作模式1時，車載電子標簽輸出的數據如圖3所示。車號信息數據幀和軸溫及報警數據幀均按40kbps的速率發送數據，且車載電子標簽內部的軸溫及報警數據為軸報器實時采集并輸出。電子標簽經過地面車號設備天線上方時，將車號及當前實時軸溫及報警信息發送給地面車號識別設備，地面車號識別設備經車號和溫度及報警信息輸出給原紅外軸溫探測主機，從而實現軸溫探測并將探測溫度數據上傳至鐵路管理信息系統。

當車載信息處理裝置事先被設置到工作模式2時，車載電子標簽輸出的數據如圖4所示。車號信息數據幀按40kbps速率發送數據，而軸溫及報警數據幀按640kbps速率發送數據。在工作模式1方式下，地面車號識別設備僅能獲取到車輛經過紅外探測站時各車軸的溫度值，對在探測站之間的溫度變化無法獲取。而在工作模式2方式下，電子標簽輸出當前時刻軸溫及報警信息，同時輸出緩存的歷史軸溫及報警信息。歷史軸溫及報警信息的產生，為電子標簽在一段時間內（如10分鐘）獲取的各軸的最高溫度信息。每10分鐘，電子標簽將10分鐘內獲取到的各軸的最高溫度信息形成數據幀，并添加一個遞增的幀序號后，替換電子標簽緩沖區中時間最久的數據幀。當電子標簽經過車號地面識別設備時，可將車號信息以及兩個探測站時間各時間段的最高溫度信息發送至車號識別設備，并傳輸至紅外探測主機并最終傳輸至鐵路管理信息系統。從而鐵路管理信息系統可根據鐵路沿線各探測站發送的數據，輸出車輛運行全線各軸的溫度變化曲線。相對于目前紅外軸溫探測僅在探測站獲取各軸軸溫的情況，軸溫監測效果有較大提升。

在本實施例中，車載信息處理裝置通過車載電源48V上電工作，對外提供電源輸出接口，固定信息輸入接口，動態數據輸入接口以及電子標簽接口。車載信息處理裝置通過電子標簽接口和電子標簽相連，車載信息處理裝置提供電子標簽工作所需電源。

車載信息處理裝置可通過固定信息輸入接口接收車號等固定信息，同時可通過動態數據接口接收動態數據信息，并將對應的固定信息和動態數據信息發送至電子標簽，由電子標簽對外輸出標簽信息，標簽數據采用FM0編碼方式，且按128比特長度作為幀單位長度輸出。

標簽輸出的數據為車號信息和動態數據信息輪流交替循環輸出，且動態數據的數據速率可配置，從而地面設備可正確接收到車號信息和動態數據信息。

電子標簽可通過車載信息處理裝置的模式設置開關選擇不同的工作模式。當選擇為工作模式1時，電子標簽輸出的動態數據的數據速率和車號發送數據速率一致，均為40kbps，此時車號信息數據幀和動態數據幀循環交替發送，發送時間均為3.2ms。當選擇為工作模式2時，電子標簽輸出的動態數據的數據速率提高，且連續發送的動態數據幀數量增加，此時車號信息數據幀和動態數據幀交替發送，在各動態數據幀中包含當前幀序號標志。

在現有技術中，一個例子是車號信息電子標簽采用FM0編碼方式，報文頭固定為0x51B1，對應數據校驗采用CRC16實現，對應的生成多項式為0x1021；動態數據幀格式和原車號標簽數據幀格式類似，同樣采用FM0編碼方式，但報文頭采用固定值和原車號標簽采用值不同，同時可修改對應數據校驗的CRC16生成多項式。

所以，在本實施例中，在既有鐵路車號系統運行過程中，電子標簽增加動態數據，由于報文頭以及校驗方式和原車號不一致，不會干擾原車號系統的工作。當根據動態數據格式升級地面設置，可正常接收電子標簽的車號數據和動態數據，并可將車號數據和動態數據通過原車號系統傳送至鐵路管理信息系統，實現一種新的、具有較低成本的動態數據傳輸方式。

以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。