车载GSM-R干扰监测装置及系统的制作方法

r干扰监测装置及系统，该设装置包括：数据传输单元、外部接口单元、电磁环境测试单元、服务质量测试单元和主控单元；所述主控单元分别与所述数据传输单元、所述外部接口单元、所述电磁环境测试单元和所述服务质量测试单元通信连接；所述外部接口单元，用于获取运营列车的位置信息，并将所述位置信息发送至所述主控单元；所述电磁环境测试单元，用于获取运营列车的电磁环境测试数据，并将所述电磁环境测试数据发送至所述主控单元；所述服务质量测试单元，用于利用话音质量信息、所述位置信息和所述电磁环境测试数据计算干扰监测结果，将所述干扰监测结果发送至所述主控单元，其中所述位置信息和所述电磁环境测试数据通过主控单元获取；所述数据传输单元，用于从所述主控单元获取所述干扰监测结果，并将所述干扰监测结果发送至目标设备。本实用新型可以实现自动对gsm-r网络周边电磁干扰进行实时监测、定位，保持gsm-r网络运营良好的电磁环境，从而保持铁路无线通信设备正常运用、行车安全有效，减少因ctcs-3列控系统降级或者车载无线通信脱网等因素导致的测试工作量。
13.本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
14.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本实用新型实施例提供的车载gsm-r干扰监测装置结构示意图；
17.图2为本实用新型实施例提供的机箱布局示意图；
18.图3为本实用新型实施例提供的车载gsm-r干扰监测装置结构图；
19.图4为本实用新型实施例提供的数据传输单元结构示意图；
20.图5为本实用新型实施例提供的外部接口单元结构示意图。
具体实施方式
21.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.目前，高铁运营速度快，gsm-r通信保障不能中断，一旦通信中断会导致列车降级降速，此类问题大多数问题是干扰引起的，网内或者网外干扰。
23.基于此，本实用新型实施例提供的一种车载gsm-r干扰监测装置及系统，该装置设置于运营列车上，可以实现自动对gsm-r网络周边电磁干扰进行实时监测、定位，保持gsm-r网络运营良好的电磁环境，从而保持铁路无线通信设备正常运用、行车安全有效，减少因
ctcs-3列控系统降级或者车载无线通信脱网等因素导致的测试工作量。
24.为便于对本实施例进行理解，首先对本实用新型实施例所公开的一种车载gsm-r干扰监测装置进行详细介绍。
25.本实用新型实施例提供了一种车载gsm-r干扰监测装置，参见图1所示的一种车载gsm-r干扰监测装置结构示意图，该装置包括：
26.数据传输单元11、外部接口单元12、电磁环境测试单元13、服务质量测试单元14和主控单元15；所述主控单元分别与所述数据传输单元、所述外部接口单元、所述电磁环境测试单元和所述服务质量测试单元通信连接；所述外部接口单元，用于获取运营列车的位置信息，并将所述位置信息发送至所述主控单元；所述电磁环境测试单元，用于获取运营列车的电磁环境测试数据，并将所述电磁环境测试数据发送至所述主控单元；所述服务质量测试单元，用于利用话音质量信息、所述位置信息和所述电磁环境测试数据计算干扰监测结果，将所述干扰监测结果发送至所述主控单元，其中所述位置信息和所述电磁环境测试数据通过主控单元获取；所述数据传输单元，用于从所述主控单元获取所述干扰监测结果，并将所述干扰监测结果发送至目标设备。
27.在本实用新型实施例中，服务质量测试单元利用主控单元，可以得到外部接口单元获取的运营列车的位置信息，电磁环境测试单元获取的运营列车的电磁环境测试数据，在此基础上，结合预先存储的话音质量信息，可以自动计算干扰监测结果，之后，即将该干扰监测结果发送至主控单元，数据传输单元再将该干扰监测结果发送至目标设备。其中，目标设备可以是电脑端或移动端，目标设备可以设置在列车上或者设置在指定区域，具体可以根据实际需求进行设置，本实用新型实施例对此不作具体限定。
28.需要说明的是，位置信息可以用于描述运营列车所处的实时位置。话音质量信息可以用于评价电磁环境测试数据的干扰程度，基于话音质量信息、位置信息和电磁环境测试数据，可以经预设计算方法自动对gsm-r网络周边电磁干扰进行实时监测和定位。其中，预设计算方法可以根据实际需求进行设置。
29.在一个实施例中，该装置还包括天线和合路器；所述天线设置于所述运营列车壳体的外部，所述天线通过所述合路器分别与所述运营列车、所述电磁环境测试单元和所述服务质量测试单元通信连接。
30.在本实用新型实施例中，天线设置于所述运营列车壳体的外部，例如，可以设置在运营列车的车顶，或者运营列车的某一侧，可以根据实际需求设置天线的位置，本实用新型实施例对此不作具体限定。合路器可以选用二合一或三合一的合路器，为了节省硬件结构，可以使用三合一合路器，利用天线采集运营列车所处环境的通信信号，将采集到的信号发送给运营列车、电磁环境测试单元和服务质量测试单元，减少天线的布设数量，降低装置所需占用的物理空间，节省硬件成本。
31.需要说明的是，检测天线接口通过采用一分三合路器连接车载设备的gsm-r射频接口，分出3个子接口分别供给原设备、电磁环境测试单元和服务质量测试单元。
32.在一个实施例中，参见图4所示的数据传输单元结构示意图，所述数据传输单元包括获取模块41和数据交互模块42；所述获取模块，用于从所述主控单元获取干扰监测结果；所述数据交互模块，用于利用无线网将所述干扰监测结果发送至目标设备。
33.在本实用新型实施例中，无线网可以采用4g网络或者5g网络等，具体可以根据实
际需求进行布设，本实用新型实施例对此不作具体限定。
34.在一个实施例中，参见图5所示的外部接口单元结构示意图，所述外部接口单元还包括定位数据模块51，所述定位数据模块与定位数据提供端通信连接。
35.在本实用新型实施例中，定位数据模块用于获取运营列车的实时定位数据，而定位数据提供端用于产生运营列车的实时定位数据。定位数据提供端可以根据实际需求进行选取。
36.在一个实施例中，所述定位数据提供端为dms(dynamic monitoring system of train control equipment，列控设备动态监测系统)，所述定位数据模块通过以太网接口与所述dms通信连接。
37.在本实用新型实施例中，dms由车载信息采集装置、地面数据中心及查询终端三部分组成。定位数据提供端可以为dms，与dms进行连接时，物理层采用以太网接口，数据传输采用tcp/ip通信方式。
38.在一个实施例中，所述定位数据提供端为tax(机车安全信息综合检测装置)箱，所述定位数据模块通过rs-485接口与所述tax箱通信连接。
39.在本实用新型实施例中，定位数据提供端可以为tax箱，与tax箱进行连接时，物理层采用rs485，数据传输采用串行接口通信方式。
40.在一个实施例中，所述定位数据提供端为cir(cab integrated radio communication equipment，机车综合无线通信设备)，所述定位数据模块通过rs-485接口与所述cir通信连接。
41.在本实用新型实施例中，定位数据提供端可以为cir，与cir进行连接时，物理层采用rs485，数据传输采用串行接口通信方式。
42.在一个实施例中，所述外部接口单元与车载安全传输平台通信连接，所述外部接口单元，还用于：
43.获取所述干扰监测结果，并将所述干扰监测结果发送至所述车载安全传输平台。
44.在本实用新型实施例中，外部接口单元除了负责与外部定位数据接口进行交互，还具备与车载安全传输平台进行交互的能力，可以在必要时，替代数据传输单元的功能，实现将干扰监测结果发送至目标设备。
45.在一个实施例中，所述装置还包括电源模块，所述电源模块分别与所述数据传输单元、所述外部接口单元、所述电磁环境测试单元、所述服务质量测试单元和所述主控单元电连接。
46.在本实用新型实施例中，车载gsm-r干扰监测装置，采用110v/dc供电，瞬间最大电流不大于1a，系统应设独立的空气开关。通过电源模块，为整个车载gsm-r干扰监测装置提供电力。
47.参见图3所示的车载gsm-r干扰监测装置结构图，该装置由主控单元、电磁环境测试单元、服务质量测试单元、数据传输单元和外部接口单元组成，其中：
48.(1)主控单元：负责扫频测试单元及服务质量测试单元的控制、检测数据的接收及存储、与数据传输单元进行交互、与外部接口单元进行交互。
49.(2)电磁环境测试单元：负责电磁环境测试数据的采集和解析，并与主控单元进行数据交互。
50.(3)服务质量测试单元：负责服务质量测试的数据采集和解析，并与主控单元进行数据交互。
51.(4)数据传输单元：负责与主控单元及车载无线宽带业务接入网进行数据交互。
52.(5)外部接口单元：负责与主控单元和外部定位数据接口进行交互，通过外部定位数据接口与定位数据提供端连接，同时具备与车载安全传输平台进行交互的能力。
53.参见图2所示的机箱布局示意图，可以将电源、主控、传输、干扰测试、内置电源以及服务质量测试等功能模块依次布设在机箱内。例如，可以将数据传输单元11布设在传输模块内，电磁环境测试单元13布设在干扰测试模块内，主控单元15布设在主控模块内，外部接口单元12布设在传输模块内，服务质量测试单元14布设在干扰测试模块内等等。其中，电源模块内还可以包括电源控制单元。将该机箱设置在运营列车上，以实现各功能模块的功能。
54.本实用新型提供了一种车载gsm-r干扰监测装置及系统，该装置可以实现自动对gsm-r网络周边电磁干扰进行实时监测、定位，保持gsm-r网络运营良好的电磁环境，从而保持铁路无线通信设备正常运用、行车安全有效，减少因ctcs-3列控系统降级或者车载无线通信脱网等因素导致的测试工作量。
55.在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
56.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
57.需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型并不局限于任何单一的方面，也不局限于任何单一的实施例，也不局限于这些方面和/或实施例的任意组合和/或置换。可单独使用本实用新型的每个方面和/或实施例，或者与一个或更多其他方面和/或其他实施例结合使用。
58.最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种车载gsm-r干扰监测装置，其特征在于，包括：数据传输单元、外部接口单元、电磁环境测试单元、服务质量测试单元和主控单元；所述主控单元分别与所述数据传输单元、所述外部接口单元、所述电磁环境测试单元和所述服务质量测试单元通信连接；所述外部接口单元，用于获取运营列车的位置信息，并将所述位置信息发送至所述主控单元；所述电磁环境测试单元，用于获取运营列车的电磁环境测试数据，并将所述电磁环境测试数据发送至所述主控单元；所述服务质量测试单元，用于利用话音质量信息、所述位置信息和所述电磁环境测试数据计算干扰监测结果，将所述干扰监测结果发送至所述主控单元，其中所述位置信息和所述电磁环境测试数据通过主控单元获取；所述数据传输单元，用于从所述主控单元获取所述干扰监测结果，并将所述干扰监测结果发送至目标设备。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括天线和合路器；所述天线设置于所述运营列车壳体的外部，所述天线通过所述合路器分别与所述运营列车、所述电磁环境测试单元和所述服务质量测试单元通信连接。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述数据传输单元包括获取模块和数据交互模块；所述获取模块，用于从所述主控单元获取干扰监测结果；所述数据交互模块，用于利用无线网将所述干扰监测结果发送至目标设备。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外部接口单元还包括定位数据模块，所述定位数据模块与定位数据提供端通信连接。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述定位数据提供端为dms，所述定位数据模块通过以太网接口与所述dms通信连接。6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述定位数据提供端为tax箱，所述定位数据模块通过rs-485接口与所述tax箱通信连接。7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述定位数据提供端为cir，所述定位数据模块通过rs-485接口与所述cir通信连接。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外部接口单元与车载安全传输平台通信连接，所述外部接口单元，还用于：获取所述干扰监测结果，并将所述干扰监测结果发送至所述车载安全传输平台。9.根据权利要求1-8任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电源模块，所述电源模块分别与所述数据传输单元、所述外部接口单元、所述电磁环境测试单元、所述服务质量测试单元和所述主控单元电连接。10.一种车载gsm-r干扰监测系统，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的车载gsm-r干扰监测装置。

技术总结
本实用新型提供了一种车载GSM-R干扰监测装置及系统，涉及铁路通信干扰监测技术领域，该装置包括：数据传输单元、外部接口单元、电磁环境测试单元、服务质量测试单元和主控单元；外部接口单元，用于获取运营列车的位置信息，将位置信息发送至主控单元；电磁环境测试单元，用于获取运营列车的电磁环境测试数据，将电磁环境测试数据发送至主控单元；服务质量测试单元，用于利用话音质量信息、位置信息和电磁环境测试数据计算干扰监测结果，将干扰监测结果发送至主控单元；数据传输单元，用于从主控单元获取干扰监测结果，将干扰监测结果发送至目标设备。本实用新型可以实现自动对GSM-R网络周边电磁干扰进行实时监测、定位。定位。定位。


技术研发人员：杨树忠 欧阳朔 高利民 段贺辉 李润雷 孟景辉
受保护的技术使用者：中国国家铁路集团有限公司
技术研发日：2022.11.18
技术公布日：2023/4/19