一种数字无线列调多模机车电台及其作业通信方法与流程

1.本发明涉及机车通信技术领域，具体公开一种数字无线列调多模机车电台及其作业通信方法。


背景技术：

2.宽窄带融合一体化数字无线列调多模机车电台（以下简称机车电台）是铁路无线调度通信系统中的重要组成设备。机车电台设置于机车上，控制盒操作终端安装于机车驾驶室。机车电台可适应全国长交路套跑，实现大小三角无线语音通信和承载列尾传送信息、车次号无线校核数据传输和无线调度命令信息，同时司机可通过机车电台可以与地面车站值班员、便携台、调度员呼叫并通话。
3.数字无线列调多模机车电台是基于4g/5g高速公网移动通信技术，将高速公网宽带移动通信与400mhz专网窄带无线通信融合于一体，实现同时支持宽、窄带无线语音、数字通信功能。公网移动通信功能具有通信距离不受限制，在移动网络覆盖范围内，支持高效率、高质量的无线宽带数字、语音通信业务功能，并具有建设成本低，通信保密性高，抗干扰能力强等优点。机车电台采用两种无线通信方式同时使用的工作方式，设备工作时各种工作方式之间互不影响，在良好的兼容了现有无线列调通信系统的同时，有效的提高了机车电台通信效率、通信安全性和可靠性。
4.在我国，无论是客运还是货运，铁路运输均占有举足轻重的地位。随着铁路业务的飞速发展，列车运载量越来越大、速度越来越快，增大运力的同时，对铁路无线列调通信设备的工作效率、安全性、可靠性等性能提出了更高的要求。主要表现在：1）列车行驶在区间调度作业频率激增，指令作业难度及其风险增多；2）列车行驶作业安全操作需采取一系列业务规范来识别安全程度困难多；3）机车设备供电模式单一对设备维护投入大；4）值班员、便携台、调度员之间在区间行驶过程，指令传送无法获得高精度地理数据。这些因素，已严重影响到新一代客货共享列车调安全性和可靠性。
5.一种基于双频段组合通信制式的通用式机车电台（专利公开号：cn108566214a），公开一种基于双频段组合通信制式的通用式机车电台，所述通用式机车电台中天馈线单元分别与450mhz数字通信单元、400khz数字通信单元和卫星接收单元连接；450mhz无线通信单元、400khz无线通信单元和卫星接收单元与主控单元连接；主控单元分别与gis数据库单元、记录单元、接口单元和操作终端连接；操作终端与打印单元连接。本发明的通用式机车电台采用450mhz频段和400kh频段的双频段组合通信制式，提高了通信的有效覆盖率；基于智能gis系统应用技术，实现通用式机车电台自适应不同线路不同工作模式的通信需求。
6.一种宽窄带融合一体化无线列调车站电台（专利公开号：cn114039620a），公开一种宽窄带融合一体化无线列调车站电台，包括主控单元、无线通信单元、有线通信单元、音频单元、呼叫信令单元、tdcs接口单元、按键显示单元、控制盒单元和电源单元；主控单元通过呼叫信令单元连与无线通信单元连接，无线通信单元包括公网移动通信信道机单元和450mhz信道机单元，呼叫信令单元包括音频信令整形电路和亚音频调制解调器，主控单元
通过ffsk调制解调器和单音频解码器与有线通信单元连接。本发明采用两种无线通信方式同时使用的工作方式，设备工作时各种工作方式之间互不影响，在良好的兼容了现有无线列调通信系统的同时，有效的提高了无线列调车站电台通信效率、通信安全性和可靠性，降低了系统建设成本。
7.宽窄带融合一体化数字无线列调多模机车电台融合宽带公网无线移动通信和400mhz数字无线窄带专网通信。设备在良好的兼容现有无线列调通信系统的基础上，依托公共网络，实现高效率、高质量的宽带无线移动通信功能。公网移动通信功能，因依托公共移动网络，无需另外部署基站及抗干扰设备，降低了系统建设成本，提高了通信效率和通信可靠性；移动信号覆盖区域，通信距离不受限制，通话音质清晰、声音还原度高；由于公网移动通信具有通信数据加密功能，不会因频点相同导致泄密的情况出现，通话保密性强，有效地提高了无线通信的安全性。


技术实现要素：

8.鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本技术旨在提供一种数字无线列调多模机车电台，该所述数字无线列调多模机车电台由主机、控制盒单元操作控制盒单元、电源、天馈线组成；所述主机主要包括主控单元、无线通信单元、卫星定位单元、记录单元、音频单元、电源单元；所述控制盒单元操作控制盒单元包括按键指示灯单元、显示单元、送话器单元、喇叭单元、主控单元；该数字无线列调多模机车电台用于实现与地面车站值班员、便携台、调度员之间的呼叫并通话功能；且用于实现机车电台与列尾装置风压信息传送功能，实现无线调度命令信息和无线车次号信息传送，实现接收卫星定位信息自动判断所在区间；所述无线通信单元包括移动公网信道机单元、400mhz信道机单元，该无线通信单元用于承载公网移动无线通信与400mhz数字无线通信；所述主控单元为机车电台主要的数据处理单元和各单元数据交互的处理中心，负责根据规定的协议与各个组成单元进行通信，分析与处理通信链路上传输的语音、数据信息，控制各个组成单元按功能要求进行工作，并及时响应控制盒单元操作通信请求；所述音频单元提供音频传送通道，音频通道具有调节音频幅度和电子开关控制通道开关的功能，且用于实现450mhz通信单元的信道控制、呼叫、亚音频和音频编解码和话音转接，以及移动公网信道机单元语音交换传送，音频调节、开关控制。
9.优选地，所述卫星定位单元mcu采用arm处理器进行构建，具有32m存储芯片，用于存储gps定位线路数据库。所述线路数据库可通过铁路局网管中心获得实时的列车行驶时刻表，并对该时刻表进行必要排列。
10.优选地，所述记录单元mcu采用arm处理器进行构建，录放音芯片采用uda1341，音频以平衡方式与主控单元连接，音频存储采用n-flash方式存储，具有usb接口用于语音数据转储，通过串口与主控单元通信。
11.优选地，所述电源单元由机车/动车组直流电源dc110v供电，dc/dc降压转化为dc13.8v稳压电源，为机车电台各单元提供冗余备份分组供电，保证单元状态连续可靠运行。
12.优选地，所述控制盒单元操作控制盒单元mcu采用armcortex-a8内核微处理器构建，机车电台工作于4g/5g高速公网移动通信模式下时，移动公网信道机单元接收的无线语音信号，经过主控单元语音通道，送至控制盒单元经处理放大由喇叭输出声音，并送至录音
单元进行录音，控制盒单元操作控制盒单元的送话器单元的语音信号送至机车电台主控单元传送至语音通道，送至移动公网信道机单元进行无线发送，并送至录音单元进行录音。
13.优选地，所述数字无线列调多模机车电台的的通信作业包括有列车尾部安全信息传送作业，和/或，无线车次号传送作业，和/或，调度命令无线传送作业。
14.优选地，数字无线列调多模机车电台的的通信作业是这样来实现的，可通过既有的400mhz数字通信系统来实现移动通信，和/或，在隧道或其它弱场区时切换到4g/5g公网的移动通信系统来实现接入通信。
15.优选地，数字无线列调多模机车电台的小三角通信模式是这样来实现的，当机车运行至隧道或其它400mhz弱场区时，司机可通过控制盒切换至4g/5g公网移动通信网络选呼某个机车电台设备，隧道内4g/5g公网移动通信网络设备或沿线基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据转发到与发起机车电台设备同一编组的指定机车电台设备，机车电台设备接到数据后解压数据还原语音，完成一次对讲呼叫通话，反之，车站值班员也可以通过机车电台设备选呼运行至隧道内的机车；优选地，数字无线列调多模机车电台的大三角通信模式是这样来实现的，当机车运行至隧道或其它400mhz弱场区时，调度员可通过公网移动通信调度平台实现与机车司机的通信，调度员通过公网移动通信调度平台选呼隧道内的机车电台后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据转发到机车电台附近的隧道公网设备或沿线基站，隧道或沿线公网移动通信基站设备再将数据无线转发给指定的机车电台设备。
16.优选地，数字无线列调多模机车电台的列车尾部安全信息传送作业是这样来实现的，当且仅当列车尾部安全防护系统具有双模通信系统，即400mhz数字通信系统和4g/5g公网的移动通信系统。具体地，利用机车电台与列尾装置的双模模式进行列尾信息传送，当机车运行至隧道或其它400mhz弱场区时，机车电台以公网移动通信模式发出列尾信息查询，隧道内公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到交换服务器，服务器分析数据后把数据转发到与发起机车电台同一编组的指定列尾装置，反之，当机车运行至隧道时，列尾装置也可以通过公网移动通信传送列尾告警信息。
17.优选地，数字无线列调多模机车电台的无线车次号传送作业是这样来实现的，当tax箱控制机车台转发列车运行数据时，机车台除了以既有400mhz方式无线传送信息给车站数据接收解码器外，还以4g/5g公网移动通信网络形式无线发送车次号信息，隧道或沿线公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据通过有线网络转发到指定的ip用户ctc/tdcs车站设备和调度设备。
18.优选地，数字无线列调多模机车电台的调度命令无线传送作业是这样来实现的，调度命令无线信息除了可以在既有的400mhz数字通信模式下传送，也可以通过机车电台设备实现调度命令的传送，当ctc/tdcs中心控制机车电台设备无线发送调度命令数据时，隧道或沿线公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到机车电台附近的隧道或沿线公网移动通信设备基站，隧道或沿线公网移动通信设备基站再将数据无线转发给指定的机车电台，机车电台以4g/5g公网移动通信网络形式无线发送调度命令自动回执及手动签收信息，隧道或沿线公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据通过有线网络转发到指定的ip用户ctc/tdcs车站设备和调度设备。
19.有益效果：1）所述数字无线列调多模机车电台，能够通过定位卫星获得精准行驶地理参数，确保列车行驶在区间时得到确认，保障调度指令发出前的信息可靠性；2）所述数字无线列调多模机车电台，能够通过录音单元记录所述通信参数，确保列车行驶作业指令发出及接收时得到确认，保障列车行驶作业的安全性；3）所述数字无线列调多模机车电台采用冗余备份供电模式，利用多路供电状态检测与单元电路编码来完成供电，能够大大节约用电的同时，保证机车电台运行可靠性；4）所述数字无线列调多模机车电台用于实现与地面车站值班员、便携台、调度员之间的呼叫并通话功能；且用于实现机车电台与列尾装置风压信息传送功能，实现无线调度命令信息和无线车次号信息传送，实现接收卫星定位信息自动判断所在区间。
附图说明
20.通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为本发明数字无线列调多模机车电台示意图；图2为本发明数字无线列调多模机车电台通信示意图。
具体实施方式
21.下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
22.本发明实施例中的附图：图中不同种类的剖面线不是按照国标进行标注的，也不对元件的材料进行要求，是对图中元件的剖视图进行区分。
23.请参阅图1-2，一种数字无线列调多模机车电台，该所述数字无线列调多模机车电台由主机、控制盒单元操作控制盒单元、电源、天馈线组成；所述主机主要包括主控单元、无线通信单元、卫星定位单元、记录单元、音频单元、电源单元；所述控制盒单元操作控制盒单元包括按键指示灯单元、显示单元、送话器单元、喇叭单元、主控单元；该数字无线列调多模机车电台用于实现与地面车站值班员、便携台、调度员之间的呼叫并通话功能；且用于实现机车电台与列尾装置风压信息传送功能，实现无线调度命令信息和无线车次号信息传送，实现接收卫星定位信息自动判断所在区间。有益效果在于：所述数字无线列调多模机车电台，能够通过定位卫星获得精准行驶地理参数，确保列车行驶在区间时得到确认，保障调度指令发出前的信息可靠性。
24.优选地，所述无线通信单元包括移动公网信道机单元、400mhz信道机单元，该无线通信单元用于承载公网移动无线通信与400mhz数字无线通信；所述主控单元为机车电台主要的数据处理单元和各单元数据交互的处理中心，负责根据规定的协议与各个组成单元进行通信，分析与处理通信链路上传输的语音、数据信息，控制各个组成单元按功能要求进行工作，并及时响应控制盒单元操作通信请求；所述音频单元提供音频传送通道，音频通道具有调节音频幅度和电子开关控制通道开关的功能，且用于实现450mhz通信单元的信道控制、呼叫、亚音频和音频编解码和话音转接，以及移动公网信道机单元语音交换传送，音频调节、开关控制。
25.其中，所述卫星定位单元mcu采用arm处理器进行构建，具有32m存储芯片，用于存储gps定位线路数据库。所述线路数据库可通过铁路局网管中心获得实时的列车行驶时刻表，并对该时刻表进行必要排列。
26.其中，所述记录单元mcu采用arm处理器进行构建，录放音芯片采用uda1341，音频以平衡方式与主控单元连接，音频存储采用n-flash方式存储，具有usb接口用于语音数据转储，通过串口与主控单元通信。
27.其中，所述电源单元由机车/动车组直流电源dc110v供电，dc/dc降压转化为dc13.8v稳压电源，为机车电台各单元提供冗余备份分组供电，保证单元状态连续可靠运行。
28.其中，所述控制盒单元操作控制盒单元mcu采用armcortex-a8内核微处理器构建，机车电台工作于4g/5g高速公网移动通信模式下时，移动公网信道机单元接收的无线语音信号，经过主控单元语音通道，送至控制盒单元经处理放大由喇叭输出声音，并送至录音单元进行录音，控制盒单元操作控制盒单元的送话器单元的语音信号送至机车电台主控单元传送至语音通道，送至移动公网信道机单元进行无线发送，并送至录音单元进行录音。有益效果在于：所述数字无线列调多模机车电台，能够通过录音单元记录所述通信参数，确保列车行驶作业指令发出及接收时得到确认，保障列车行驶作业的安全性。
29.优选地，数字无线列调多模机车电台的的通信作业包括有列车尾部安全信息传送作业，和/或，无线车次号传送，和/或，调度命令无线传送作业。
30.优选地，数字无线列调多模机车电台的的通信作业是这样来实现的，可通过既有的400mhz数字通信系统实现移动通信，和/或，在隧道或其它弱场区时切换到4g/5g公网的移动通信系统实现快速接入通信。
31.优选地，数字无线列调多模机车电台的小三角通信模式是实样来实现的，当机车运行至隧道或其它400mhz弱场区时，司机可通过控制盒切换至4g/5g公网移动通信网络选呼某个机车电台设备，隧道内4g/5g公网移动通信网络设备或沿线基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据转发到与发起机车电台设备同一编组的指定机车电台设备，机车电台设备接到数据后解压数据还原语音，完成一次对讲呼叫通话，反之，车站值班员也可以通过机车电台设备选呼运行至隧道内的机车；优选地，数字无线列调多模机车电台的大三角通信模式是实样来实现的，当机车运行至隧道或其它400mhz弱场区时，调度员可通过公网移动通信调度平台实现与机车司机的通信，调度员通过公网移动通信调度平台选呼隧道内的机车电台后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据转发到机车电台附近的隧道公网设备或沿线基站，隧道或沿线公网移动通信基站设备再将数据无线转发给指定的机车电台设备。
32.优选地，数字无线列调多模机车电台的列车尾部安全信息传送作业是这样来实现的，当且仅当列车尾部安全防护系统具有双模通信系统，即400mhz数字通信系统和4g/5g公网的移动通信系统。具体地，利用机车电台与列尾装置的双模模式进行列尾信息传送，当机车运行至隧道或其它400mhz弱场区时，机车电台以公网移动通信模式发出列尾信息查询，隧道内公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到交换服务器，服务器分析数据后把数据转发到与发起机车电台同一编组的指定列尾装置，反之，当机车运行至隧道时，列尾装置也可以通过公网移动通信传送列尾告警信息。
33.优选地，数字无线列调多模机车电台的无线车次号传送作业是这样来实现的，当tax箱控制机车台转发列车运行数据时，机车台除了以既有400mhz方式无线传送信息给车站数据接收解码器外，还以4g/5g公网移动通信网络形式无线发送车次号信息，隧道或沿线公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据通过有线网络转发到指定的ip用户ctc/tdcs车站设备和调度设备。
34.优选地，数字无线列调多模机车电台的调度命令无线传送作业是这样来实现的，调度命令无线信息除了可以在既有的400mhz数字通信模式下传送，也可以通过机车电台设备实现调度命令的传送，当ctc/tdcs中心控制机车电台设备无线发送调度命令数据时，隧道或沿线公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到机车电台附近的隧道或沿线公网移动通信设备基站，隧道或沿线公网移动通信设备基站再将数据无线转发给指定的机车电台，机车电台以4g/5g公网移动通信网络形式无线发送调度命令自动回执及手动签收信息，隧道或沿线公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据通过有线网络转发到指定的ip用户ctc/tdcs车站设备和调度设备。
35.需要说明的是，该数字无线列调多模机车电台是基于4g/5g高速公网数字移动通信技术，数字无线列调多模机车电台融合高速宽带数字移动通信与400mhz窄带专网移动通信于一体，在兼容现有的数字无线列调通信系统的基础上，依托公共移动网络，以较低的建设成本投入，实现融合高速宽带移动通信网络，有效地提高列调通信系统的无线语音、数字通信质量，有效地提高无线通信抗干扰能力，有效地提高无线通信的安全性和可靠性。
36.数字无线列调多模机车电台主要由主机、控制盒单元操作控制盒单元、电源、天馈线组成。主机主要包括主控单元、无线通信单元、卫星定位单元、记录单元、音频单元、电源单元等。控制盒单元操作控制盒单元主要包括按键指示灯单元、显示单元、送话器单元、喇叭单元、主控单元等。机车电台主要实现与地面车站值班员、便携台、调度员之间的呼叫并通话功能；并实现机车电台与列尾装置风压信息传送功能；实现无线调度命令信息和无线车次号信息传送功能；实现接收卫星定位信息自动判断所在区间等功能。
37.其中，无线通信单元包括移动公网信道机单元、400mhz信道机单元，分别承载公网移动无线通信和400mhz数字无线通信。公网移动无线通信是基于4g/5g移动公网的集群业务平台，移动公网信道机单元通过公网对讲调度平台服务器，为用户提供移动网络覆盖范围内的双工集群通信业务。由主控单元控制信道机工作，并通过音频单元发送音频信号。当无线信号接收时，通过主控单元控制信道机工作，并通过音频单元接收音频信号。实现机车电台与其它机车电台、车站电台、便携台的无线公网移动通信的话音业务和数据业务功能。
38.同样由主控单元对400mhz信道机进行信道控制，实现400mhz信道机信道切换功能。主控单元通过接口控制400mhz信道机进入发射状态，此时，400mhz信道机可发送音频单元输出的音频信号；当400mhz信道机处于接收状态时，400mhz信道机通过接口控制主控单元400mhz信道机处于接收状态，400mhz信道机由无线载频信号中解调出音频信号送至音频单元，实现机车电台400mhz无线通信的话音业务和数据业务功能。
39.优选地，主控单元是机车电台主要的数据处理单元和各单元数据交互的处理中心，负责根据规定的协议与各个组成单元进行通信，分析与处理通信链路上传输的语音、数据信息，控制各个组成单元按功能要求进行工作，并及时响应控制盒单元操作通信请求。
40.优选地，主控单元mcu采用nxp，lpc1778微处理器进行构建，在该硬件平台上实现高速的数据处理功能，实现机车电台各项通信功能。是一款集成度高、稳定、可靠的嵌入式微处理器芯片。
41.优选地，所述主控单元具有以下功能：1）主控单元基于rs422串行数据通信与控制盒单元进行数据通信，实现机车电台响应控制盒上所有按键请求，实现主机对控制盒上显示、指示灯及喇叭的控制等功能；2）主控单元基于gpio接口对音频单元各音频通道开关以及音量的控制； 3）主控单元基于同步串行数据通信对卫星定位单元进行通信和控制，实现北斗/gps卫星接收切换控制，接收地理信息、标准时间信息；4）主控单元基于总线与记录单元通信，实现铁路调度业务语音、数据等信息的存储与查询；5）主控单元基于总线接口控制移动公网信道机单元、400mhz信道机单元，实现通信制式的切换、业务信息收发和优先权控制；6）主控单元基于同步串行数据通信接口，实现对电源单元的控制。
42.优选地，音频单元主要提供音频传送通道，音频通道具有调节音频幅度和电子开关控制通道开关的功能。实现450mhz通信单元的信道控制、呼叫、亚音频和音频编解码和话音转接等功能，以及移动公网信道机单元语音交换传送，音频调节、开关控制等功能。
43.优选地，记录单元mcu采用arm处理器进行构建，录放音芯片采用uda1341，音频以平衡方式与主控单元连接，音频存储采用n-flash方式存储，具有usb接口用于语音数据转储。通过串口与主控单元通信。
44.优选地，所述记录单元具有以下功能：1）实现话音记录功能，可按时间顺序记录机车电台话音通信的内容和时间（精确到秒）；2）实现数据记录功能，可按时间顺序记录机车电台内部通信、承载业务等数据的内容和时间（精确到100毫秒）； 3）实现时钟校正功能，可根据卫星定位单元输出的卫星定位信息自动进行时钟校正，校正误差不大于5s。也可手动校正记录单元时钟。
45.优选地，机车电台主控单元可对记录单元进行检测，包括话音记录功能、数据记录功能、时钟校正功能等。进而，实现向eoas车载设备实时输出司机对调度通话信息、调度命令信息、列车防护报警信息、列尾信息相关操作记录的功能。
46.优选地，卫星定位单元mcu采用arm处理器进行构建，具有32m存储芯片，用于存储gps定位线路数据库。所述线路数据库可通过铁路局网管中心获得实时的列车行驶时刻表，并对该时刻表进行必要排列。
47.优选地，所述卫星定位单元具有以下功能：1）卫星定位单元根据接收的卫星信息，机车电台可实现根据列车运行位置自动确定或语音提示司机选择运行线路，并根据当前运行线路确定合适的位置寻址呼叫号码。根据当前运行线路自动确定软件配置式呼叫按键内容，满足列车运行前方有多个运行方向时司机与地面调度指挥人员之间的呼叫及通话，满足司机与邻近相关联线路地面调度指挥人员之间的呼叫及通话；2）星定位单元根据接收的卫星信息，机车电台可实现按铁路局、线路及运行区段、名称等查询通信录并发起呼叫其他铁路通信设备； 3）卫星定位单元具有支持北斗卫星导航系统和全球定位系统(gps)双模式工作，向主控单元、记录单元输出公用卫星定位信息。
48.优选地，电源单元由机车/动车组直流电源dc110v供电，dc/dc降压转化为dc13.8v稳压电源，为机车电台各单元提供冗余备份分组供电，保证单元状态连续可靠运行。有益效果在于：冗余备份供电模式是通过两组或两组以上分布式电源，利用多路供电状态检测与
单元电路编码来完成供电，能够大大节约用电的同时，保证机车电台运行可靠性。
49.优选地，控制盒单元mcu采用armcortex-a8内核（am335x）微处理器构建，机车电台工作于4g/5g高速公网移动通信模式下时，移动公网信道机单元接收的无线语音信号，经过主控单元语音通道，送至控制盒单元经处理放大由喇叭输出声音，并送至录音单元进行录音。优选地，所述控制盒单元经由送话器单元将语音信号送至机车电台，再由机车电台的主控单元将其传送至语音通道，然后送至移动公网信道机单元进行无线发送，并送至录音单元进行录音。
50.机车电台工作于400mhz数字无线通信模式下时，过程原理同样。
51.数字无线列调多模机车电台通信的实现方法：数字无线列调多模机车电台基于4g/5g高速公网数字移动通信网络上实现的集群通讯系统，主要是由调度台、服务器、基站、机车电台、列尾装置、便携台组成。在4g/5g公网移动通信信号覆盖范围内实现车机联控、调度语音通信及列车尾部安全信息传送，和/或，无线车次号传送、调度命令业务承载功能；同时可对机车电台进行实时定位和监控。
52.同时需要说明的是，本技术的数字无线列调多模机车的通信方法可通过既有的400mhz数字通信系统实现移动通信，在隧道或其它弱场区也可以切换到4g/5g公网移动通信网络实现通信。
53.基于4g/5g公网数字移动通信的机车电台，支持基于网内设备统一编号的组呼、全呼系统内所有的机车电台、便携台，并进行通话功能。机车电台接收本系统内其他机车电台、机车电台或便携台的呼叫并进行通话。
54.基于400mhz数字无线列调通信网络，机车电台支持通过亚音频信令，呼叫本站范围内的所有机车电台、便携台，并进行通话功能。机车电台接收本站范围内的机车电台或便携台的呼叫并进行通话。
55.（1）小三角通信当机车运行至隧道或其它400mhz弱场区时，司机可通过控制盒切换至4g/5g公网移动通信网络选呼某个机车电台设备。隧道内4g/5g公网移动通信网络设备或沿线基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据转发到与发起机车电台设备同一编组的指定机车电台设备。机车电台设备接到数据后解压数据还原语音，完成一次对讲呼叫通话。反之，车站值班员也可以通过机车电台设备选呼运行至隧道内的机车。
56.（2）大三角通信当机车运行至隧道或其它400mhz弱场区时，调度员可通过公网移动通信调度平台实现与机车司机的通信。调度员通过公网移动通信调度平台选呼隧道内的机车电台后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据转发到机车电台附近的隧道公网设备或沿线基站，隧道或沿线公网移动通信基站设备再将数据无线转发给指定的机车电台设备。
57.同时可进行列车尾部安全信息传送作业是这样来实现的，列车尾部安全防护系统具有400mhz和4g/5g公网移动通信的双模通信方式。具体地，利用机车电台与列尾装置的双模模式进行列尾信息传送。当机车运行至隧道或其它400mhz弱场区时，机车电台以公网移动通信模式发出列尾信息查询，隧道内公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到交换服务器，服务器分析数据后把数据转发到与发起机车电台同一编组的指定列
尾装置。反之，当机车运行至隧道时，列尾装置也可以通过公网移动通信传送列尾告警信息。
58.且可进行无线车次号传送作业是这样来实现的，当tax箱控制机车台转发列车运行数据时，机车台除了以既有400mhz方式无线传送信息给车站数据接收解码器外，还以4g/5g公网移动通信网络形式无线发送车次号信息，隧道或沿线公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据通过有线网络转发到指定的ip用户ctc/tdcs车站设备和调度设备。
59.还可进行调度命令无线传送作业是这样来实现的，调度命令无线信息除了可以在既有的400mhz数字通信模式下传送作业是这样来实现的，也可以通过机车电台设备实现调度命令的传送。当ctc/tdcs中心控制机车电台设备无线发送调度命令数据时，隧道或沿线公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到机车电台附近的隧道或沿线公网移动通信设备基站，隧道或沿线公网移动通信设备基站再将数据无线转发给指定的机车电台。
60.机车电台以4g/5g公网移动通信网络形式无线发送调度命令自动回执及手动签收信息，隧道或沿线公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据通过有线网络转发到指定的ip用户ctc/tdcs车站设备和调度设备。
61.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。
62.以上描述仅为本技术的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本技术中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本技术中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

技术特征：
1.一种数字无线列调多模机车电台，其特征在于：该所述数字无线列调多模机车电台由主机、控制盒单元操作控制盒单元、电源、天馈线组成；所述主机主要包括主控单元、无线通信单元、卫星定位单元、记录单元、音频单元、电源单元；所述控制盒单元操作控制盒单元包括按键指示灯单元、显示单元、送话器单元、喇叭单元、主控单元；该数字无线列调多模机车电台用于实现与地面车站值班员、便携台、调度员之间的呼叫并通话功能；且用于实现机车电台与列尾装置风压信息传送功能，实现无线调度命令信息和无线车次号信息传送，实现接收卫星定位信息自动判断所在区间；所述无线通信单元包括移动公网信道机单元、400mhz信道机单元，该无线通信单元用于承载公网移动无线通信与400mhz数字无线通信；所述主控单元为机车电台主要的数据处理单元和各单元数据交互的处理中心，负责根据规定的协议与各个组成单元进行通信，分析与处理通信链路上传输的语音、数据信息，控制各个组成单元按功能要求进行工作，并及时响应控制盒单元操作通信请求；所述音频单元提供音频传送通道，音频通道具有调节音频幅度和电子开关控制通道开关的功能，且用于实现450mhz通信单元的信道控制、呼叫、亚音频和音频编解码和话音转接，以及移动公网信道机单元语音交换传送，音频调节、开关控制。2.根据权利要求1所述的一种数字无线列调多模机车电台，其特征在于：所述卫星定位单元mcu采用arm处理器进行构建，具有32m存储芯片，用于存储gps定位线路数据库。所述线路数据库可通过铁路局网管中心获得实时的列车行驶时刻表，并对该时刻表进行必要排列。3.根据权利要求1所述的一种数字无线列调多模机车电台，其特征在于：所述记录单元mcu采用arm处理器进行构建，录放音芯片采用uda1341，音频以平衡方式与主控单元连接，音频存储采用n-flash方式存储，具有usb接口用于语音数据转储，通过串口与主控单元通信。4.根据权利要求1所述的一种数字无线列调多模机车电台，其特征在于：所述电源单元由机车/动车组直流电源dc110v供电，dc/dc降压转化为dc13.8v稳压电源，为机车电台各单元提供冗余备份分组供电，保证单元状态连续可靠运行。5.根据权利要求1所述的一种数字无线列调多模机车电台，其特征在于：所述控制盒单元操作控制盒单元mcu采用armcortex-a8内核微处理器构建，机车电台工作于4g/5g高速公网移动通信模式下时，移动公网信道机单元接收的无线语音信号，经过主控单元语音通道，送至控制盒单元经处理放大由喇叭输出声音，并送至录音单元进行录音，控制盒单元操作控制盒单元的送话器单元的语音信号送至机车电台主控单元传送至语音通道，送至移动公网信道机单元进行无线发送，并送至录音单元进行录音。6.一种具有如权利要求1-5任一所述数字无线列调多模机车电台的作业通信方法，其特征在于：所述数字无线列调多模机车电台的的作业通信方法包括有列车尾部包括有列车尾部安全信息传送作业是这样来实现的，和/或，无线车次号传送与调度命令无线传送。7.根据权利要求6所述的一种数字无线列调多模机车电台的作业通信方法，其特征在于：数字无线列调多模机车电台的的作业通信方法可通过既有的400mhz数字通信系统实现移动通信，在隧道或其它弱场区也可以切换到4g/5g公网移动通信网络实现通信，所述：小三角通信，当机车运行至隧道或其它400mhz弱场区时，司机可通过控制盒切换至4g/5g公网移动通信网络选呼某个机车电台设备，隧道内4g/5g公网移动通信网络设备或沿线
基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据转发到与发起机车电台设备同一编组的指定机车电台设备，机车电台设备接到数据后解压数据还原语音，完成一次对讲呼叫通话，反之，车站值班员也可以通过机车电台设备选呼运行至隧道内的机车；大三角通信，当机车运行至隧道或其它400mhz弱场区时，调度员可通过公网移动通信调度平台实现与机车司机的通信，调度员通过公网移动通信调度平台选呼隧道内的机车电台后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据转发到机车电台附近的隧道公网设备或沿线基站，隧道或沿线公网移动通信基站设备再将数据无线转发给指定的机车电台设备。8.根据权利要求6所述的一种数字无线列调多模机车电台的作业通信方法，其特征在于：列车尾部安全信息传送作业是这样来实现的，列车尾部安全防护系统具有400mhz和4g/5g公网移动通信的双模通信方式，具体地，利用机车电台与列尾装置的双模模式进行列尾信息传送作业是这样来实现的，当机车运行至隧道或其它400mhz弱场区时，机车电台以公网移动通信模式发出列尾信息查询，隧道内公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到交换服务器，服务器分析数据后把数据转发到与发起机车电台同一编组的指定列尾装置，反之，当机车运行至隧道时，列尾装置也可以通过公网移动通信传送列尾告警信息。9.根据权利要求6所述的一种数字无线列调多模机车电台的作业通信方法，其特征在于：无线车次号传送作业是这样来实现的，当tax箱控制机车台转发列车运行数据时，机车台除了以既有400mhz方式无线传送信息给车站数据接收解码器外，还以4g/5g公网移动通信网络形式无线发送车次号信息，隧道或沿线公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据通过有线网络转发到指定的ip用户ctc/tdcs车站设备和调度设备。10.根据权利要求6所述的一种数字无线列调多模机车电台的作业通信方法，其特征在于：调度命令无线传送作业是这样来实现的，调度命令无线信息除了可以在既有的400mhz数字通信模式下传送作业是这样来实现的，也可以通过机车电台设备实现调度命令的传送作业是这样来实现的，当ctc/tdcs中心控制机车电台设备无线发送调度命令数据时，隧道或沿线公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到机车电台附近的隧道或沿线公网移动通信设备基站，隧道或沿线公网移动通信设备基站再将数据无线转发给指定的机车电台，机车电台以4g/5g公网移动通信网络形式无线发送调度命令自动回执及手动签收信息，隧道或沿线公网移动通信设备基站收到数据后，通过tcp/ip网络上传到服务器，服务器分析数据后把数据通过有线网络转发到指定的ip用户ctc/tdcs车站设备和调度设备。

技术总结
本发明提供有一种数字无线列调多模机车电台及其作业通信方法，该所述数字无线列调多模机车电台由主机、控制盒单元操作控制盒单元、电源、天馈线组成；所述主机主要包括主控单元、无线通信单元、卫星定位单元、记录单元、音频单元、电源单元；所述控制盒单元操作控制盒单元包括按键指示灯单元、显示单元、送话器单元、喇叭单元、主控单元；电台的通信该数字无线列调多模机车电台用于实现与地面车站值班员、便携台、调度员之间的呼叫并通话功能；且用于实现机车电台与列尾装置风压信息传送功能，实现无线调度命令信息和无线车次号信息传送作业是这样来实现的，实现接收卫星定位信息自动判断所在区间。判断所在区间。判断所在区间。


技术研发人员：林救星 洪杰星 林鸿友 邱阿富 朱元林 黄聪勇 郑鹏毓
受保护的技术使用者：泉州市铁通电子设备有限公司
技术研发日：2023.05.31
技术公布日：2023/7/12