[发明专利]一种轨旁设备户外在线监测系统及其通信差错控制方法

说明书

本发明公开了一种轨旁设备户外在线监测系统，所述系统包括：数据采集单元，用于采集轨道电路的移频信号参数、轨道电路电压、信号机点灯回路参数、道岔转辙机动作及缺口特性参数；数据传输单元，用于将数据采集单元采集的数据通过LPLC信道传输给PLC协议转换器；PLC协议转换器，用于进行协议转换，将转换后的数据传输给通信接口分机，通过通信接口分机传输至信号集中监测站机，实现了缩小通信故障范围，提高轨旁设备户外在线监测系统可靠性，提高了监测效率的技术效果。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术研究领域，具体地，涉及一种轨旁设备户外在线监测系统及其通信差错控制方法。

背景技术

目前国内信号集中监测系统对各种设备的信息采集仅局限于室内局部电路，没有室外设备信息采集。而90％的信号设备故障都发生在室外，当故障发生时因没有室外设备监测手段，维护人员只能通过人工测量、查找故障点，故障处理时间较长。尤其是区间轨道电路故障处理时间更长，经常超过2小时而构成D21事故，严重干扰行车组织。

综上所述，本申请发明人在实现本申请发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题：

在现有技术中，现有的轨旁设备户外监测方法存在只能根据既定配置文件静态实施差错控制，效率较低，严重干扰行车组织的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种轨旁设备户外在线监测系统及其通信差错控制方法，解决了现有的轨旁设备户外监测方法存在只能根据既定配置文件静态实施差错控制，效率较低，严重干扰行车组织的技术问题，实现了缩小通信故障范围，提高轨旁设备户外在线监测系统可靠性，提高了监测效率的技术效果。

为了提高铁路信号监测检测、综合智能分析和辅助决策能力，应用轨旁设备户外在线监测技术研发一套轨旁设备户外在线监测系统，通过对检测、监测设备进行功能完善、技术集成，形成具有综合处理功能的检测与监测平台。

轨旁设备户外在线监测系统所采用的窄带高速低压电力线载波通信(LPLC)技术以路径相同的电力线路为传输媒质，结合滤波设备，把要传输的语音、数据等低频、低电压信号转变成能在电力线路上传输的高频信号，在电力线路上传输并在接收端还原的一种通信方式。LPLC具有投资少、施工期短、设备简单、与电网建设同步、覆盖面与电力系统一致等优点，对于通道数量不多，而需要通信覆盖节点数量较多，或采用其它通信方式不便的情况下，可考虑采用LPLC。

由于各车站待监测的区间移频、室外道岔转辙机、室外25Hz相敏轨道电路及信号机点灯单元等轨旁设备数量及安装位置相对固定，无其它用途的节点随机加载到底层监测系统，且通信信息量小，通信次数较频繁，因此轨旁设备户外在线监测系统具有采集点分散、网络负载稳定，多数为短帧数据传送、信息传输量不大、交换频繁、协议简单、实时性要求高等特点。

由于LPLC调制解调器(以下简称MODEM)需要能够在电气化区段或机车通过时正常工作，因此应能抵抗住较大的电磁干扰。数据通信过程中，由于受到外界噪声等综合因素的影响，接收端接收到的信号波形遭到破坏，可能导致信息的错误判决，导致错码。因此，为增强LPLC通信可靠性，轨旁设备户外在线监测系统基于差错控制技术编码传输数据以降低误码率。

从差错控制角度来看，按加性噪声所造成错码的分布规律不同，信道可分为突发信道、随机信道和混合信道三类。突发信道中，错码集中出现，即某一较短时间段内会出现较多错误码元；随机信道中，错码随机出现；混合信道中，既包含突发错码又包含随机错码。依据电气化区段特性可知轨旁设备户外在线监测系统中LPLC信道属于混合信道。差错控制编码技术主要可分为前向纠错(FEC)、自动请求重发(ARQ)及混合自动重发(HARQ)技术等。