[发明专利]利用GSM-R网络的CTCS-3级列控系统车载无线传输系统

权利要求书

1.一种利用GSM-R网络的CTCS-3级列控系统车载无线传输系统，由 GSM-R控制单元和GSM-R通信单元组成；

所述GSM-R控制单元由A/B终端适配器、主控板、总线适配器、A/B 两套电源滤波板及A/B两套电源系统组成；所述的GSM-R通信单元由A/B 两套终端适配器、A/B两套电源、A/B两套电源滤波板、A/B两套GSM-R 模块、A/B两套双工器及维护板组成；

所述A/B两套电源滤波板保护电源免受浪涌、群脉冲、高频串扰的外 界干扰，保证电源电磁兼容性的高可靠性；所述的主控板通过控制总线适 配器和A/B两套GSM-R模块实现车载安全计算机与地面无线闭塞中心之 间的无线通信，实现车载传输系统自诊断、分析和预警，实现无线闭塞中 心登记注册和切换处理，实现列控系统等级转换处理，实现通信链路的诊 断和监控数据通信，实现数据的存储、解析及处理；所述的A/B两套GSM-R 模块通过GSM-R网络完成与地面无线闭塞中心的之间数据交互；所述的 双工器用于满足A/B两套GSM-R模块各自收信号和发信号时不互相干扰； 所述的维护板用于GSM-R通信单元和GSM-R控制单元的硬件和软件的维 护更新；所述的A/B两套终端适配器完成数据格式与数据通信方式的转换；

GSM-R控制单元的主控板通过串口连接A/B终端适配器和总线适配 器，GSM-R控制单元的A/B终端适配器通过电缆线连接GSM-R通信单元 的A/B终端适配器，GSM-R通信单元的A/B终端适配器通过串口连接A/B 两套GSM-R模块，维护板通过串口连接A/B两套GSM-R模块，双工器 通过前端线缆连接A/B两套GSM-R模块，GSM-R控制单元通过总线适配 器与车载安全计算机相连接，GSM-R通信单元通过GSM-R网络与地面无 线闭塞中心相连接；其特征是：

所述的A/B两套GSM-R模块的自检过程为：

步骤一：打开串口，串口打开错误，则报告串口打开错误给安全计算 机并存储错误数据到主控板中；

步骤二：正常打开串口，设置串口参数；

步骤三：测试A/B两套GSM-R模块是否正常，发送AT信息给地面无 线闭塞中心，如果返回“OK”信息，则表示正常，并进入下一步操作，如 果不能正常返回“OK”信息，报告GSM-R不正常错误给安全计算机并存 储错误数据到主控板中；

步骤四：测试A/B两套GSM-R模块中的SIM卡是否正常，如果正常， 进入下一步操作，如不正常，报告SIM卡错误给安全计算机并存储错误数 据到主控板中；

步骤五：测试场强是否正常，如果正常，返回自检成功结果，如不正 常，报告场强强弱给安全计算机并存储错误数据到主控板中；

所述的总线适配器自检过程：

步骤一：初始化串口，如果初始化串口正常，进入下一步骤，如果初 始化串口不正常，报告串口初始化错误给安全计算机并存储错误数据到主 控板中；

步骤二：初始化总线适配器接口，如果成功，返回自检成功结果，如 果不成功，报告总线适配器初始化错误给安全计算机并存储错误数据到主 控板中；

所述车载传输系统注册到地面无线闭塞中心的过程为：

步骤一：读取无线闭塞中心号码；

步骤二：配置GSM-R模块；

步骤三：建立安全连接，如果成功，进入下一步，如果不能建立安全 连接，通知安全计算机；

步骤四：发送给无线闭塞中心注册消息，如果成功，则注册完毕，如 果失败，通知安全计算机；

所述车载传输系统切换地面无线闭塞中心流程为：

步骤一：正在通信的GSMR-A模块或者GSMR-A模块收到切换无线闭 塞中心命令；

步骤二：判断A/B两套GSM-R模块的状态，即判断是A/B两套GSM-R 模块进行切换还是单个GSMR-A模块或GSMR-B模块切换；

步骤三：将切换报告给安全计算机；

所述双GSM-R模块进行无线闭塞中心切换流程为：

步骤一：GSMR-A模块接收到移交无线闭塞中心切换命令并存储接收 无线闭塞中心号码；

步骤二：GSMR-B模块读取接收无线闭塞中心号码；

步骤三：GSMR-B注册接收无线闭塞中心，如果注册失败，将失败结 果给安全计算机并存储错误数据到主控板中，如果GSMR-B注册成功， GSMR-A模块注销并移交无线闭塞中心，同时将结果报告给安全计算机， 并进入下一步；

步骤四：GSMR-B模块开始与接收无线闭塞中心通信；

所述单个GSMR-A模块或GSMR-B模块切换无线闭塞中心流程为：

步骤一：GSMR-A模块或GSMR-B模块接收移交无线闭塞中心切换命 令并存储接收无线闭塞中心号码；

步骤二：GSMR-A模块或GSMR-B模块注销移交无线闭塞中心；

步骤三：GSMR-A模块或GSMR-B模块注册接收无线闭塞中心，如果 注册成功，接收无线闭塞中心与GSMR-A模块或GSMR-B模块进行通信 并将结果发送给安全计算机，如果注册失败，将结果发送给安全计算机并 存储错误数据到主控板中；

实现利用GSM-R网络的CTCS-3级列控系统车载无线传输系统的数据 通信方法为：GSM-R控制单元的主控板通过总线适配器接收车载安全计算 机的信号，经处理后通过A/B两套GSM-R模块将信号发送给地面无线闭 塞中心，A/B两套GSM-R模块接收地面无线闭塞中心的数据，转发给主 控板，经过处理后发送给车载安全计算机；

所述一种利用GSM-R网络的CTCS-3级列控系统车载无线传输系统中 通信链路数据检测流程为：

步骤一：GSM-R模块发送测试数据帧；

步骤二：将定时器alarm(n)定时为n秒，如果n秒收到无线闭塞中心应 答帧，则取消发送测试数据帧，说明通信链路正常，如果超时没有收到无 线闭塞中心应答帧，则启动超时函数向无线闭塞中心发送链路测试帧，并 将继续将定时器alarm(n)定时为n秒，如果在n秒收到无线闭塞中心应答 帧，则取消发送测试数据帧，说明通信链路正常，如果不正常，则进入下 一步；

步骤三：向GSM-R模块发送AT命令，判断写串口是否正确，如果不正 确，发送消息到安全计算机并将列控系统等级由CTCS-3级列控系统转换 到CTCS-2级列控系统，如果正常，进入下一步；

步骤四：判断GSM-R模块是否收到“OK”信息，如果不能收到，复 位GSM-R模块并重新注册到无线闭塞中心，如果注册成功，则正常通信， 如果注册不成功，发送消息到安全计算机并将列控系统等级由CTCS-3级 列控系统转换到CTCS-2级列控系统，如果收到“OK”信息，则进入下一 步；

步骤五：检测SIM卡是否正常，如果SIM卡不正常，则发送消息到安 全计算机并将列控系统等级由CTCS-3级列控系统转换到CTCS-2级列控 系统，如正常，进入下一步；

步骤六，检测场强是否正常，如果场强不正常，则发送消息到安全计 算机并将列控系统等级由CTCS-3级列控系统转换到CTCS-2级列控系统， 如正常，进入下一步；

步骤七：GSM-R模块重新注册无线闭塞中心，如果注册成功，则正常 通信，如果注册不成功，则发送消息到安全计算机并将列控系统等级由 CTCS-3级列控系统转换到CTCS-2级列控系统。