毕业论文-列控设备动态监测系统

湖南铁路科技职业技术学院毕业设计课题列控设备动态监测系统专业城市轨道交通控制班级3121学生姓名指导单位指导教师二零一四年十二月二十二日摘要为实时掌握列控设备工作状态，科学指导列控设备维护工作，及时处理列控设备故障，保证列控设备正常运行，2006年铁道部运输局基础部组织开展了列控设备动态监测系统（DYNAMICMONITORINGSYSTEMOFTRAINCONTROLEQUIPMENT,简称DMS）研发，并在铁道部、铁路局、电务段三级部门有关单位进行试验应用。DMS采用成熟的信号处理、计算机、数据传输和网络通信技术，实现对列控设备工作状态的实时监测和预警分析，科学、快速地指导现场维护和故障应急处理工作，提高维护工作的针对性和时效性。DMS由列控车载信息采集装置（简称DMS车载设备）、铁路总公司/铁路局DMS数据中心和用户终端组成。在铁路总公司和相关铁路局设置两级DMS数据中心，在铁路总公司、铁路局和站段设置三级用户。DMS车载设备安装在动车组内，在列车运行过程中，对列控车载设备运行状态信息、地面应答器信息、无线闭塞中心（RBC）报文信息和轨道电路信息等进行实时监测，并将监测数据通过铁路GSMR网络或公网GPRS/3G实时传回地面数据中心，经过数据分类、判断、处理和分析，完成列控车载设备及相关地面设备工作状态的实时监测和分析。关键词DMS车载设备；DMS数据中心；用户终端目录二零一四年十二月二十二日1摘要2目录3第1章系统概述511总体描述5111研制过程5112概述512系统作用613系统特点614主要功能7141实时监测功能8142实时报警功能9143实时跟踪功能11144实时查看功能11145信息解析功能11第2章体系结构1421原理框图1422系统组成1523体系结构16231系统总体架构16232系统物理架构19233程序设计23234软件测试26235主要界面26236传输方案29237功能设计31第3章DMS硬件和软件3931硬件体系结构39311车载设备39312地面设备40313通信结构41314主要技术参数4232软件体系结构46321软件系统结构46322车载设备软件结构48323铁路总公司DMS数据中心设备软件结构51324铁路局DMS数据中心设备软件结构52325用户终端软件53第4章系统接口和维护5541安装运用情况5542设备日常维护57421状态说明57422日常维护58423操作注意事项60424系统故障及处理61第1章系统概述11总体描述111研制过程铁路第六次大提速以来，随着大量动车组的开行，如何实时掌握动车组运行状态信息并科学指导列控设备应急故障处理，保证铁路运输安全和效率，成为运输部门一项重点关注的课题。为实时掌握动车组列控系统工作状态，科学指导列控系统维护工作，及时处理列控系统故障，保证动车组正常运行，2007年，运输局基础部组织研发了列控设备动态监测信息采集装置，并开展了列控设备动态监测系统及动车组司机操控系统（简称DMS及E0AS）研究，在部、局、电务段三级部门有关单位进行试验应用，效果显著。由于该系统车载设备及相关地面设备始终处于在线监测状态，对于科学、及时指导列控设备维护和故障处理起到了积极的作用，得到了用户的认可。2007年通过铁道部科技司组织的技术审查。112概述列控设备动态监测系统及动车组司机操控系统，是利用高科技手段对动车组运行状态、列控设备工作状态及司机操作状态进行全程在线监测及检测的监测系统，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。车载信息采集装置安装在动车组相应机柜内，在运行中完成对ATP列控系统运用状态、应答器位置及报文、轨道电路传输特性等信息的采集，同时还实时采集动车组司机相关操控信息，这些信息对于电务部门及时掌握列控设备工作状态，科学指导列控设备维护维修由重要左右。司机操控相关信息对机务管理部门及时掌握、分析动车组司机操控情况，监督司机工作状态，加强对动车组司机的业务指导与管理具有非常重要的作用。系统采集的数据通过GPRS/GSMR网络传回地面数据中心，经处理、分析、统计后，通过互联网或铁路生产网传给各查询终端，配以地面网络传输管理分析设备，从而达到动车组在运用过程中，对涉及行车安全的信号设备ATP、应答器、轨道电路等内容的监测，实现列控设备和地面设备的检测、分析。总体做到列控设备日检测，达到利用车载动态设备检测地面静态设备的目的。12系统作用1为电务维护人员提供ATP设备、轨道电路和应答器等实时信息，为设备维护提供依据。2为行车调度科学指挥提供动车组实时运行信息。3为机务管理部门及时掌握和分析动车组司机操控情况，监督和掌握司机工作状态，加强对动车组司机的业务指导与管理提供科学手段。4为机车综合无线通信设备（CIR）、工务晃车检测、机车信号远程监测系统等设备提供扩展接口，实现数据共享。13系统特点1）系统采用模块化、标准化设计，层次分明又相互衔接。对车载列控设备运行状况、地面应答器、轨道电路等进行实时监测和检测，为电务分析和排除故障提供第一时间的数据资料。2）系统支持包括200H、200C、300T、300S、3D和300H在内的六种ATP系统列控数据协议的解析；采用电气隔离和通信隔离的设计原则，在对列控设备进行监测的同时，保证列控设备的运行安全。3）系统除了能适应不同车型的监测需求外，还提供了标准接口，只要第三方按照标准设计，列控设备动态监测装置还可以给第三方提供必要信息，列控设备动态监测装置可以做一个公用的共享平台。4）系统采用支持GPRS和GSMR同步传输处理技术，并智能选择通信网络、数据包完整性校验、通信应答和数据包加密等设计方法，保证了系统数据传输的安全性和可靠性。5）地面数据中心服务器设备采用安全性较高的UNIX和LINUX操作系统，通过双机热备、限制端口、记录安全日志等措施保证主机的安全性和可靠性；系统的主要设备及能够用于服务的设备均部署在铁路内部生产网机房中，保证了系统的网络安全性；采用数据下载权限管理、身份识别设计和基础数据审查设计实现系统应用安全设计。6）数据查询终端使用OPENGL标准图形引擎，结合丰富的图形表达能力，直观的、高性能的向用户展现了各类信息的图形化显示界面，全程跟踪动车组的运行情况，保证了系统的可用性。7）列控设备动态监测系统能够满足设备维护需要，实现对列控车载设备和地面设备状态的实时监测和分析；能够满足调度需要，为调度员提供动车组实时运行信息；能够为其它设备（如CIR、工务晃车检测、机车信号远程监测）提供信息。14主要功能列控设备动态监测及司机操控信息分析系统是以GPRS、GSMR和铁路内部网络为依托，实现动车组列控数据、司机操控信息实时采集、入库；建立铁道部和铁路局两级列控动态数据中心，实现铁道部、铁路局及站段的三级应用；形成铁道部以监督指导为主，铁路局以数据管理为主，电务段、机务段以分析运用为主的管理模式；实现列控数据、司机操控信息从源头到运用的全程管理。141实时监测功能（1）列控车载设备（ATP）信息实时监测电务维护人员通过铁路网实时监测所有运行动车组ATP设备的信息，包括运行模式、运行等级、运行速度、常用制动、紧急制动、ATP故障、地面轨道信号状态、应答器状态等信息。ATP事件变化或动车组运行速度每变化超过10公里，ATP状态信息及时组包进行发送。运行模式、运行等级等一旦发生变化或制动触发，ATP状态信息即实时组包进行发送。（2）司机操控信息实时监测机务业务人员通过铁路网实时监测所有动车组司机操控信息，包括司机编号、司机姓名、制动状态、运行模式、隔离开关、司机对DMI的操作、牵引手柄状态、方向手柄状态等信息。司机编号及司机姓名作为基本状态信息，在未发生变化前一直保持上一状态值的显示。运行模式、隔离开关、牵引手柄状态、方向手柄状态和司机对DMI操作等信息采用触发式传输方式，一旦司机操作手柄使手柄的位置发生变化或司机对DMI进行操作，即进行实时组包并传输。（3）动车组运行状态信息实时监测调度业务人员通过铁路网实时监测所有动车组的运行时间、运行速度、里程、线路名称、交路名称、前方车站名称、所属路局、动车编号、车次等信息。动车组运行速度每变化超过10公里，动车组运行状态信息及时组包进行发送。动车组运行位置变化超过10公里，动车组运行状态信息及时组包进行发送。其它信息采用触发式发送机制，即变化即组包发送。142实时报警功能系统对动车组运行过程中发生的异常信息进行实时报警，报警信息主要有四个部分（1）非正常停车报警。非正常停车报警包括动车组在运行过程中出现的在非正常停车站的停车信息，系统应能自动给出停车车辆、运行车次、停车时间、停车位置，并综合各种信息做出非正常停车原因提示。（2）轨道电路报警。轨道电路信息报警包括轨道电路掉码、码序异常等报警。（3）ATP报警。ATP报警包括在动车组运行过程中ATP系统检测到系统自身各个单元模块工作异常情况报警。（4）应答器报警。应答器报警信息包括应答器链接错误报警、应答器默认报文报警和应答器丢失报警等。（5）应答器报警。无线链接异常报警包括无线连接超时报警、无线链接报警和无线一致性报警等。143实时跟踪功能运用GPS对运行中的动车组实时进行跟踪、定位，并可回放运行数据。144实时查看功能对各类信息，如应答器报文、RBC数据、关键文本信息都可实时进行查看、分析、回放、图示、导出等。145信息解析功能（1）列控数据的解析目前投入运用的列控系统设备（ATP系统）涵盖了以下六种不同ATP系统所采用的通信原理、通信接口和通信协议均不相同，列控设备动态监测系统应同时具备六种ATP系统信息的解析功能，融合六种ATP系统数据解析协议。（2）动车组司机操控信息的解析目前运营的动车组车型涵盖了CRH1、CRH2、CRH3、CRH5型动车组和380KM/H动车组。不同车型动车组司机操控信息通信协议和数据解析方式均不相同，列控设备动态监测系统及动车组司机操控信息分析系统同时具备五种车型动车组司机操控信息的解析功能，融合五种司机操控信息数据解析协议。司机操控信息包括制动信息、控制手柄位置信息、方向手柄位置信息和司机对DMI的操作记录信息。退勤检索分析项点包括隔离模式、目视行车、非正常转LKJ、超速触发常用制动、紧急制动、非正常停车等6项。综合分析机务段安全科专职分析人员对段动车组司机操控信息进行综合分析。支持基本检索分析。支持数据汇总分析。支持以EXCEL方式自动生成日、旬、月报表并导出为EXCEL表格。支持动车组司机操控信息文件的下载和导出。实时监控动车组信息台对动车组途中运行情况实施动态监控，对于系统警示信息、司机报告的运行途中发生的设备故障、重要情况等进行实时监控。（3）动车组运行信息的解析实时监控调度台业务人员对动车组运行基本状态实施动态监控，对于运行途中的动车组运行情况及运行位置、报警信息进行实时跟踪并及时安排调度计划。综合分析调度台专职业务分析人员对动车组运行状态进行综合分析，动车组调度通过动车组运行信息查询系统实时掌握动车组运行情况，及时安排调度计划并综合分析。动车组运行数据文件的下载和管理功能。报警信息导出、保存功能。关键数据支持以EXCEL方式自动生成日、旬、月报表功能。第2章体系结构21原理框图1）每列动车组匀配置车载信息采集装置，完成对GPS、STM、BTM、ATP信息的采集，通过GPRS/GSMR网络发送到地面数据中心，各铁路局、电务段、维护中心、动车段（所）通过互联网/铁路生产网接收数据。2）300HATP车载设备中的DMS22系统组成DMS设备组成车上设备列控设备动态监测装置地面设备1）地面数据中心；2）数据查询终端23体系结构231系统总体架构（1）列控设备动态监测系统及动车组司机操控信息分析系统系统总体架构框图如右图所示（2）列控设备动态监测系统及动车组司机操控信息分析系统由六个模块组成232系统物理架构由系统物理架构框图可看出系统的硬件架构设计共分为四层第一层列控车载信息采集装置；第二层铁道部列控动态数据中心（包含网络传输部分硬件）；第三层铁路局列控动态数据中心；第四层各站、段用户终端。第一层列控车载信息采集装置车载信息采集装置采用标准CPCI结构设计、嵌入式操作系统。在列车运行过程中完成司机操作信息、列控设备状态和报警信息、轨道电路信息、应答器及报文信息、RBC报文等列控信息和动车组运行状态信息的实时采集，数据通过GPRS或GSMR无线网络发送到地面数据中心。（1）设备构成列控车载信息采集装置主机包含机箱、CPU插板、GSMR插板、GPRS插板、GPS插板、TCR插板、ATP插板（MVB插板、C2插板）、CIR插板、TEST插板和POWER插板。列控车载信息采集装置主机框图如下图所示（2）各模块功能介绍GPRS插板实现所采集数据通过GPRS的实时传输。GSMR插板实现所采集数据通过铁路GSMR进行实时传输。GPS插板为列控车载信息采集装置提供动车组位置信息和时钟信息。TCR插板实现轨道电路信号的采集和计算。ATP插板实现与列控车载ATP设备接口，接收列控车载设备运行、故障信息及应答器、RBC信息。CIR插板实现与CIR设备接口，接收列车车次号等信息的同时，向CIR输出里程标和列车速度等信息。TEST插板实现设备各单元故障指示，提供主机调试接口。POWER插板接入DC110V电源转化为DC12V和DC5V，为设备提供电源。CPU插板为列控车载信息采集装置设备核心处理单元，负责数据核心处理、数据传输控制、总线管理、通信调度功能；负责具有数据存储和数据USB自动下载功能。其他空白面板为扩展单元提供预留空间。第二层铁道部列控动态数据中心铁道部列控动态数据中心硬件由数据库服务器、数据接收处理分析服务器、数据分发服务器、数据存储设备、维护工作站等构成。数据库服务器数据库服务器主要负责业务数据及基础数据的存取和访问控制。数据库服务器提供数据管理服务和数据集成分析服务，主要用来保存列控设备监测信息和动车组运行信息等过程业务数据，以及信号库、应答器库等基础数据。数据库服务器选用高性能小型机。数据库采用双机热备方式，保证整个数据存储的安全性。数据接收处理服务器数据接收处理服务器主要负责接收通过GSMR和GPRS网络传输的列控动态数据，包括数据传输控制、数据解压、数据序列处理和原始数据存储等工作。通过数据接收处理服务器处理后传输给数据应用服务器结合基础数据进行进一步数据分析。硬件配置可采用PC服务器。数据分发服务器数据分发服务器主要负责将数据分析结果按照不同路局的数据分发权限，将数据分发给各铁路局列控动态数据中心。根据业务数据类型分为电务数据、机务数据和调度数据。数据分发服务器可采用刀片服务器。数据存储设备列控设备动态监测系统对基础数据和业务数据进行存储。数据共享服务器数据共享服务器具备高性能计算和良好的可扩展性，安装数据共享处理分析模块，部署信息交换共享平台。其它部门的业务系统经由数据共享服务器提供的数据接口、数据协议得到系统所需要数据，实现本系统与铁路其他业务部门和信息系统的信息共享。共享服务器可采用PC服务器。第三层铁路局列控动态数据中心铁路局列控动态数据中心硬件由数据库服务器、数据应用服务器和数据存储设备、维护工作站等构成。数据库服务器数据库服务器，负责应用数据存取和访问控制。主要用来保存本路局权限范围内的列控设备监测信息、司机操控信息和动车组运行信息等（15天至一个月）即时业务数据，以及信号库、应答器库、司机编号库等基础数据。数据库服务器可选用小型机，数据库采用双机热备方式，保证整个数据存储的安全性。数据应用服务器数据应用服务器主要完成数据处理、数据分发和基础数据维护三部分工作。数据处理指业务数据结合部分基础数据（例如司机编号信息）的处理分析；数据分发指是将数据按照不同业务，分发给不同的站段用户终端；基础数据维护指开放基础数据维护端口，使用户可以根据基础数据的变更即时更新系统所用基础数据。应用服务器可采用刀片服务器。存储设备列控设备动态监测及动车组司机操控信息分析系统对基础数据、业务数据和分析结果等内容进行存储。第四层各站段用户终端根据不同的业务部门，各站段用户终端分为电务用户终端机务用户终端调度用户终端用户终端采用商用PC机。分别安装列控设备动态监测系统软件、动车组司机操控信息分析系统软件和动车组运行信息查询软件，通过铁路内部网实现列控信息、司机操控信息和动车组运行信息的查询、分析、下载，以及关键数据及重点分析数据的存储。233程序设计（1）程序信息流程列控设备动态监测及动车组司机操控信息分析系统，信息处理流程框图如右图所示（2）程序模块列控设备动态监测系统程序模块由4个模块组成234软件测试为了保证列控设备动态监测系统软件产品的最终质量，对该系统的软件按照CMMIV3的要求进行了单元测试、集成测试、确认测试、系统测试和验收测试等质量保证。每个生命周期的软件测试都有严格的测试计划、测试方案、测试规范，按要求严格实施测试，对测试记录进行分析，并根据回归测试情况撰写测试报告，保证列控设备动态监测系统软件的质量。235主要界面（1）列控动态实时监测系统主要界面如下图所示实时跟踪监控非正常停车报警信息动车跟踪示意图（2）司机操控信息分析系统主要界面如图下图所示实时监测数据退勤分析查询签署退勤意见236传输方案（1）铁道部、铁路局级传输方案列控车载信息采集装置安装在动车组上，在动车组运行中完成动车组运行状态信息、ATP设备的状态及故障信息、地面应答器状态、报文、RBC报文数据、轨道电路传输信息及司机操控信息的实时采集，形成列控动态数据，并通过无线网络传回铁道部列控动态数据中心。（2）铁路局与用户终端间传输方案各铁路局列控动态数据中心应用服务器通过铁路内部生产网获得铁道部列控动态数据中心所分发的数据，结合基础数据库进行解析、存储。铁路局列控动态数据中心负责本路局基础数据库的维护和管理工作。电务、机务和调度部门分别利用电务、机务和调度用户终端通过铁路内部生产网从路局列控动态数据中心下载和查询ATP设备状态信息、司机操控信息和动车组运行信息。其中部局间数据传输采用了基于REMOBJECT的分布式数据传输技术，保持路局数据与数据中心数据同步；终端与路局服务器之间直接采用基于TCP的查询访问。（3）数据传输GSMR系统承载列控动态数据传输业务，采用集中控制模式，全路动车组上列控车载信息采集装置将列控动态数据发送到位于北京GSMR核心网机房的MGRIS（维护用GPRS接口服务器），然后再转发给铁道部列控动态数据中心设备。列控车载信息采集装置配置GSMR数据通信模块，实现GSMR分组数据传输功能。在北京GSMR核心网机房配置监测用GPRS接口服务器（MGRIS），与北京GGSN连接，通过GSMR网络实现与列控车载信息采集装置间的无线数据传输。MGRIS通过防火墙和数据专线与铁道部列控动态数据中心设备进行数据传输，保证业务应用系统与GSMR系统的隔离。（4）技术要求通信协议列控车载信息采集装置与MGRIS间采用TCP/UDP协议。MGRIS与小型机数据接收处理分析（GSMR）间采用TCP/IP协议。下行数据传输列控车载信息采集装置在上电获取IP地址后，应向铁道部列控动态数据中心申请用户注册，注册信息中包含车次号、PDP激活用户名、MSISDN号、列控车载信息采集装置设备号等。铁道部列控动态数据中心在收到注册信息后，核对各项信息无误后，记录该列控车载信息采集装置当前状态。在铁道部列控动态数据中心需要向列控车载信息采集装置发送数据传输确认等信息时，直接查表得到列控车载信息采集装置的IP地址，填入数据帧后发送给MGRIS。MGRIS根据数据帧中目标IP地址直接建立与列控车载信息采集装置的连接，将数据帧发送给列控车载信息采集装置。数据传输频度动车组停车时，列控车载信息采集装置发送数据的最小间隔不小于1分钟。动车组运行时，列控车载信息采集装置发送数据的平均间隔为3秒。237功能设计（1）软件功能架构根据列控设备监测及动车组司机操控信息分析系统的需求分析，整个系统的软件功能架构设计为信息采集/处理/传输、动车组运行信息查询管理、动车组司机操控信息分析管理、列控设备动态监测管理、数据共享服务和基础数据维护管理六个功能部分，以上六大功能模块的设计思想贯穿整个系统的设计方案中。（1）应用功能设计列控车载信息采集功能设计完成列控车载设备状态信息和报警信息、地面应答器信息、无线列控RBC信息、GPS、轨道电路、司机操作信息及扩展设备信息的实时采集，采集数据经处理后通过GSMR和公网GPRS网络实时发送到地面数据中心；具备上电自检及远程自诊断功能；具备软件远程自动升级功能；具有监测车载DC110V电源电压，并记录瞬间断电情况；为机车综合无线通信设备（CIR）、线路晃车检测、机车信号远程监测系统等设备提供扩展接口，实现数据共享；具有数据USB自动下载功能，并能结合“CTCS2/CTCS3数据分析软件”进行数据分析；具有单元扩展功能；信息采集具备通信隔离、电气隔离功能。（2）铁道部级信息处理功能（3）铁路局级信息处理功能（4）列控设备动态监测功能列控设备动态监测模块软件安装在电务处、电务段和动车所，为电务维护人员提供车载ATP、RBC、轨道电路、应答器等实时信息。电务运用人员通过该软件实时掌握动车组运行状态信息、车载列控设备的运行状态信息和故障报警信息，并及时做出故障处理，保证安全行车。主要功能如下实时监测ATP设备运行状态、地面轨道电路状态；检测应答器信息。实时跟踪、定位动车运行。对非正常停车、警告信息、应答器报文、轨道电路状态等异常数据实时报警（弹出窗口警示和声音警示），定位、回放、导出报警数据。应答器报文查看、分析、回放、图示、实时解析限速信息、导出EXCEL报表等功能。电子地图跟踪定位动车运行。查看、统计、回放动车实时运行数据。实时查看RBC数据、应答器报文数据、关键文本、无线和应答器错误信息、事件信息、制动命令等功能。（6）数据库与数据结构设计本系统是一个以数据应用为主的分析系统，所有数据信息按照不同需要，不同类别存放在多个数据库中，各个数据库之间通过数据链接方式实现共享。针对本系统涉及数据内容较广、数据量较大的特点，数据库进行优化设计，以提高数据存储、访问，计算的效率。主要涉及数据库如下表第3章DMS硬件和软件31硬件体系结构311车载设备DMS车载设备主要由DMS车载主机（以下简称DMST）、GPRS天线、GPS功分器和电缆等组成。DMST主要包括电源POWER插板、GPRS插板、GSMR插板、GPS插板、CPU插板、ATP插板、CIR插板、TCR插板、MVB插板等。GPRS天线连接GSM无线网络，为DMS车载设备数据传输建立公网GPRS通道。GPS功分器在保证对GPS天线信号低损耗的情况下，实现DMS车载设备与CIR对信号的共用。电缆用于连接DMST与列控车载设备、车载电源等设备。车载设备主要是对列控设备的状态进行监测和采集处理，同时把采集到的数据通过GSMR网络或公网GPRS传输到地面数据中心的接受服务器。车载设备主要功能包括信息采集功能、通信接口功能、数据传输和通信网络智能判断功能、上电自检和自诊断功能、远程控制功能、具有车载DC110V电源电压监测功能、数据共享功能、数据储存和下载功能。车载设备的信息采集具备电气隔离的防护功能。312地面设备DMS地面设备主要由铁路总公司DMS数据中心设备、铁路局DMS数据中心设备和各级用户终端组成。铁路总公司DMS数据中心设备由数据库服务器、数据接收处理分析服务器、数据分发服务器、数据储存设备、维护工作站及网络等构成，负责对DMS车载设备通过GSMR网或GPRS网传输的数据进行接受、处理分析和储存，向铁路局DMS数据中心发送所属中心管辖区域的DMS数据。铁路局DMS数据中心设备由数据库服务器、数据应用服务器和数据储存设备、维护工作站及网络等构成，负责接收铁路总公司DMS数据中心发送的数据，对数据进行处理和储存，并与用户终端进行数据通信。根据不同的业务部门，各级用户终端分为电务用户终端、机务用户终端和调度用户终端。用户终端分别安装列控设备动态监测系统软件、动车组司机操控信息分析系统软件和动车组运行信息查询软件，实现列控信息、司机操控信息和动车组运行信息的查询、分析、下载，以及关键数据及重点分析数据的储存。地面设备主要是接收车载设备采集到的列控设备工作状态数据，对列控数据进行处理、分析，用户通过用户终端实时监测列车运行情况，掌握列控设备工作状态，为分析设备故障提供技术支持。313通信结构DMS通信结构分为三层，即车载设备主机内部通信、车地设备无线网络通信、地面设备铁路内部网通信。（1）车载设备主机内部通信结构DMS采用两路高速RS485作为设备通信总线，为一主多从结构，两路RS485为上行数据链路和下行数据链路，总线带宽为10MBIT/S。总线设备容量为32个，DMS机箱内实际插槽位数为20个。（2）车载设备与地面设备通信结构车载设备与地面设备使用铁路GSMR网络或公网GPRS通信在有铁路GSMR网络的区段，DMS的车地无线数据通信采用铁路GSMR网络；在不具备铁路GSMR网络覆盖条件的区段，DMS使用公网GPRS。（3）地面设备通信结构地面设备网络通信主要是铁路总公司DMS数据中心设备与铁路局DMS数据中心设备间通过铁路内部网的网络连接，以及铁路局DMS数据中心与用户终端的网络连接。314主要技术参数车载设备主要包括车载主机及附件，其主要指标如下（1）系统指标1）供电电源DC60160V；2）系统功耗50W；3）工温度070；4）储存温度2585（无结露）；5）相对湿度4090；6）大气压力86106KPA（海拔2500M以下）。（2）轨道电路测试指标1）幅值测试范围05V；2）幅值测试精度示值2；3）中心频率测试范围043KHZ；4）测量分辨力载频02HZ；低频002HZ。5）测量最大允许误差载频02HZ；低频002HZ。6）实时测试周期200MS。（3）GPS指标1）GPS指示定位精度单点25MCEP50MSEP；DGPS/SBAS20MCEP30MSEP。工作电压3050V。2）GPS功分器技术指标工作频率GPSL1频率157542MHZ,宽带20MHZ，即15754210MHZ；输入输出阻抗50；连接器TNCK。（4）GSMR/GPRS指标1）使用指标GSMR数据GPRSCLASS210；符合SMG31BIT技术规范。2）GPRS天线技术指标频率范围880965MHZ/17102170MHZGPRS；输入阻抗50；极化形式垂直；最大输出功率50W；雷电保护直流接地。地面数据中心设备技术参数（1）系统适应范围1）供电电源AC220110V，50110HZ；2）系统功耗5000W；3）工作温度1035；4）储存温度1055（无结露）；5）相对湿度4090；6）大气压力86106KPA。（2）设备配置1）小型机配置GPU42GHZ8颗；内存32GB；硬盘2300GB。2）服务器1配置CPU227GHZ；内存64GB；硬盘8300GB。3）服务器2配置CPU266GHZ2颗；内存16GB；硬盘2300GB。4）维护工作站配置CPU28GHZ4；内存8GB；硬盘2TB。用户终端技术参数（1）系统适应范围1）供电电源AC220（110）V，20（110）HZ；2）工作温度045；3）储存温度1055（无结露）；4）相对湿度4090；5）大气压力86106KPA。（2）设备配置CPU20GHZ2颗；内存2GB；硬盘500GB。32软件体系结构321软件系统结构（1）DMS使用分布式多层结构，无论是车载设备到地面服务器，还是地面服务器到用户终端，均基于异构网络，分布式设计。车载设备主要包括数据采集模块、数据分析处理模块及数据传输控制模块等。各个模块使用本地SOCKET通信，传输控制模块与服务器采用基于UDP的GPRS协议。为了能高效、准确的将数据传输到地面，车载设备和地面设备均将数据传输部分独立设置，即车载和地面都设有传输控制程序，应用滑动窗口控制算法，实现数据信息的序列化传输。地面数据中心服务器软件主要包括数据接收处理模块、数据分析处理模块、数据库储存处理模块和数据分发处理模块等。各个程序之间使用ZEROMQ进行数据传输，以便达到软件的分布式部署。（2）车载设备到地面设备数据中心再到用户终端之间的数据流图（3）车载设备软件，采集部分使用时间驱动模式，推动相关操作。传输控制部分使用了滑动窗口机制，使数据能高效、有序、准确地到达服务器端。服务器设备软件，在与车载设备软件通信时同样在传输控制中使用了滑动窗口机制，保证数据的准确高效传输。分析软件将数据处理分析后存入数据库服务器。铁路总公司DMS数据中心与铁路局DMS数据中心服务器之间使用消息列队以数据推送模式进行数据传输，保证铁路总公司DMS数据中心和铁路局DMS数据中心的同步。（4）DMS软件主要由车载设备软件、铁路总公司DMS数据中心设备软件、铁路局DMS数据中心设备软件和用户终端软件组成。322车载设备软件结构（1）DMS车载设备软件运用模块化的设计思路，将程序分成了数据采集模块，数据分析处理模块和数据传输控制模块三个部分。（2）列控车载设备类型主要分为CTCS2200H、CTCS2200C、CTCS3300H、CTCS3300T、CTCS3300S、CTCS3D等，各种列控车载设备的数据协议不同，主要有数据接收、数据解析、数据分析和数据处理等步骤。（3）CIR将包含车次号和车型等信息的数据包传输给DMS，DMS车载设备软件再对数据进行分析、解析和处理。（4）GPS数据处理软件主要负责判断GPS数据类型，分析GPS数据生成DMS可用信息。根据相应的处理逻辑解析提取GPS数据中的经度、纬度、时间、星数、定位信息、速度和偏移角度等信息。（5）TCR数据处理软件负责接收TCR数据，并解析出轨道电路信号的载频、低频和电压幅值信息。323铁路总公司DMS数据中心设备软件结构铁路总公司DMS数据中心设备软件主要包括数据传输控制模块、数据分析处理模块、数据储存模块、数据分发模块和系统服务模块。铁路总公司DMS数据中心设备软件主要包括数据传输接收处理模块、数据分析处理模块、数据储存模块及数据分发模块等。各模块之间的关系如图所示数据接收处理模块铁路总公司DMS数据中心接收到车载设备通过铁路GSMR网和公网GPRS传输的数据，首先对数据进行非序列和序列化数据处理，同时进行数据包的解压、解密和校验处理，获得原始的数据包。数据分析处理模块DMS数据中心结合各类列控车载设备数据解析协议，分别对数据包进行数据结构解析和业务逻辑判断，同时通过查询基础数据库，将业务数据结合基础数据进行综合分析，形成需要写入数据库的原语。数据储存处理模块将数据原语写入数据库进行储存备份，同时进行数据同步处理。数据分发处理模块数据分发服务通过连接铁路内部网直接为各铁路局DMS数据中心提供数据分发服务。首先根据数据分发权限管理进行数据过滤，其次实现数据缓冲和数据分发。系统服务处理模块铁路总公司DMS数据中心各功能模块及数据处理逻辑进行负载平衡控制，并提供服务活动监督、服务活动索引和服务功能接口。324铁路局DMS数据中心设备软件结构铁路局DMS数据中心设备软件包括数据接收模块、数据储存模块、数据查询模块和基础数据维护模块等。数据接收处理模块一方面通过连接铁路内部网接收铁路总公司DMS数据中心的数据，对所接受数据进行校验，另一方面将所接受数据形成原语。数据储存处理模块将数据接收逻辑形成的原语写入数据库，完成数据储存。基础数据维护模块铁路局DMS数据中心提供基础数据维护接口，电务部门将包括信息库、应答器库等在内的基础数据导入系统，保证系统数据分析结果的正确性。数据查询处理模块数据查询逻辑通过连接铁路内部网为各级用户终端提供DMS的查询、下载、分发功能。325用户终端软件系统基于C/S架构，采用TCP/IP协议进行数据交互。主要包括用户登入、在线列车刷新、报警信息、运行跟踪、运行示意、交路回放、应答器回放、电子地图等模块。各模块根据不同的需求还包括各子模块，如下图。用户终端软件包括以下功能（1）根据动车组位置、所属铁路局、动车类型、动车列表，选择、查询动车。（2）实时监测列控车载设备运行状态。（3）实时监测地面轨道电路状态。（4）实时监测应答器信息。（5）实时跟踪列车运行位置、运行速度等信息。（6）对非正常停车、ATP报警信息、应答器信息、轨道电路状态等异常数据实时报警。（7）应答器报文查看、分析、回放、导出报表等。（8）电子地图跟踪定位动车组运行。（9）运行跟踪图示、数据历史回放、查询。（10）应答器数据历史回放、查询。（11）导出、打印查询结果。第4章系统接口和维护41安装运用情况2007年第六次大提速以来，DMS作为动车组车载ATP系统的标准配置已实现在每列动车组出厂前完成设备的安装和调试工作。截止2012年3月底已上线运行的688列动车组均已安装列控车载信息采集装置，其中CRH1型动车组115列，CRH2型动车组189列，CRH3型动车组80列，CRH5型动车组126列，CRH380动车组178列。铁道部列控动态数据中心和各铁路局列控动态数据中心已基本建设完成，各路局电务、机务和调度用户终端也均已设置到位。系统电气原理图DMS200HATP接线图DMS300TATP接线图DMS300HATP接线图DMS300SATP接线图DMS200CATP接线图DMS3DATP接线图42设备日常维护421状态说明DMST设备各插板指示灯含义DMS各插板指示灯都统一管理，指示灯A1为插板运行正常指示灯，05HZ闪烁表示ARM在正常运行，其它状态为不正常状态。A2指示底板总线通信状态，05HZ闪烁表示总线通信正常，常亮表示异常。B1和B2的指示灯对于不同板卡代表的意义不一致，具体定义如下表DMST设备各插板指示灯含义插板名称指示灯代表状态B1闪烁正常，代表GPRS在服务器注册成功。GPRSB2闪烁正常，代表接收到数据。GPSB1闪烁正常，代表GPS定位成功。B2闪烁正常，代表接收到GPS模块数据。B1闪烁正常，代表接收到正确的CIR数据。CIRB2闪烁正常，代表接收到正确的EB数据。B1闪烁正常，代表计算低周正确。TCRB2闪烁正常，代表计算载频正确B1闪烁正常，代表接收到MVB正确数据。MVBB2闪烁正常，代表检测到挂在MVB总线上。B1闪烁正常，代表接收到C2正确数据。C2B2闪烁正常，代表接收到C2正确数据。B1闪烁正常，代表接收到ATPC正确数据。ATPCB2闪烁正常，代表接收到ATPC正确数据。B1闪烁正常，代表接收到ATPH正确数据。ATPHB2闪烁正常，代表接收到ATPH正确数据。422日常维护（1）设备完整性检查。DMST设备各插板以及电缆是否完整，有无插板缺失或者连接器松动现象等。（2）设备功能性检查。设备状态检查（即指示灯状态检查）和软件运行状况检查。具体操作如下打开DMST设备电源开关，保证ATP和CIR设备处于开启状态。连接笔记本计算机连接如下图所示，设置笔记本计算机的IP地址为19216806。测试等待DMS主机和笔记本系统都完全启动，启动维护软件，出现的界面如下图所示系统测试界面1点击“连接”按钮后，如果连接成功按钮将变为“断开”；连接设备成功后，鼠标点击“获取设备”按钮，会显示DMS主机内各插板名称、版本、状态信息，界面如下图所示系统测试界面2423操作注意事项对DMST设备进行日常测试和维护时的操作注意事项如下进行开/关主机电源操作时，开/关间隔时间应在30秒以上，以保证电源正常工作。严禁带电拔插插件，否则可能损坏插件内元器件。插件取出机箱后，不应用手触摸插件内电路及元器件，以防静电损坏电路板。所有插件插入机箱后，均应将面板紧固螺钉拧紧以防插件脱落，拔出插件前，必须确定紧固螺钉已经松开。所有插件在机箱内均有固定位置，插件插入时应对准其所在位置，轻轻操作，以避免损坏插头引脚。初次安装或更换主机箱时，应注意前面板输入/输出连接器的可靠连接。严禁划伤或敲击机箱。424系统故障及处理DMST设备的故障主要有以下几种类型电源故障、网络连接故障、软件故障、GPRS故障、GPS故障、ATP通讯故障和TCR故障。我们在此对各种故障的表现方法和测试解决办法作出说明（1）电源故障故障现象1）POWER插件的开关处于ON状态，整机的指示灯全部熄灭状态。2）POWER插件的开关处于ON状态，POWER插板的指示灯A1、A2熄灭状态。故障原因1）POWER插件的保险丝熔断或插件故障。2）POWER插件的保险丝熔断或无外部供电，现由主机内电池供电。处理方法1）将POWER插件拔出，更换保险管，型号为F1A/250V；或者更换POWER插件。2）检查保险管，如损坏则需更换；检查供电线路，查找是否有松动处或前级电源控制开关是否闭合。（2）GPRS故障故障现象1）GPRS插件的A2指示灯处于常亮状态，2）从客户端程序观察该动车组的任一端DMST设备未上线，或者设备上线但是没有任何数据。故障原因1）GPRS插件出故障。2）CPU插件故障。3）GPRS天线故障。4）SIM卡欠费。处理方法1）开机等待2分钟，查看CPU插件上A1、A2指示灯开始闪烁，然后再查看主机内其他从设备插件A2灯是否闪烁，如果有闪烁的，说明故障在GPRS插件上，更换GPRS插件。2）如果主机内其他从设备插件A2灯全部常亮判断故障范围在CPU插件上，更换CPU插件；3）更换GPRS天线。4）给SIM卡充值后重新上电GPRS插件。（3）GPS故障故障现象1）GPS插件的指示灯A2处于常亮状态。2）从DMS维护软件观察，GPS设备未定位/异常。故障原因1）GPS插件故障。2）GPS电缆故障。3）GPS天线故障。4）GPS功分器故障。处理方法1）更换GPS插件后。2）用万用表测量GPS电缆和GPS天线的电阻值来判断是否是GPS电缆故障；如果测试结果表明GPS电缆或者GPS二功器不正常，更换GPS电缆或更换GPS二功器。具体测试方法见下面说明。GPS测试描述测试内容测试点现象及描述GPS天线内阻测量连接二功器J0的电缆接口正常值，开路和短路都说明天线有故障CIRGPS模块内阻CIR设备的GPS接口正常值1627K，开路和短路都说明CIRGPS模块有故障CIRGPS模块对天线电压CIR设备的GPS接口正常值5V，无电压或者电压过高也说明CIRGPS模块有故障DMSGPS模块内阻DMST设备的GPS接口正常值1996K，开路和短路都说明DMSGPS模块有故障DMSGPS模块对天线电压DMST设备的GPS接口正常值33V，无电压说明DMSGPS模块有故障二功器加电缆内阻二功器的JO接口正常值应为，短路说明二功器故障J0到DMSGPS接口的通断状态通且不短路，否者GPS1电缆故障J0到CIRGPS接口的通断状态通且不短路，否者GPS2电缆故障如果测试结果表明GPS电缆或者GPS二功器不正常，更换GPS电缆或更换GPS二功器。（4）ATP通讯故障故障现象1）ATP插件的指示灯B2处于常亮状态。2）观察软件运行界面中有无ATP设备,状态框里状态显示是否正常。故障原因1）ATP插件故障。2）ATP通信电缆故障。3）ATP设备没有数据输出。处理方法1）更换ATP插件后再次观察。2）更换ATP通信电缆。（5）TCR故障故障现象1）TCR插件的指示灯B1和B2处于常亮状态。2）TCR插件的指示灯A2处于常亮状态。3）DMS维护软件显示TCR故障。故障原因1）TCR电缆故障。2）TCR插板故障。解决方法1）更换TCR电缆。2）更换TCR插件。（6）CIR故障故障现象1）CIR插件指示灯B1常亮，B2闪烁。2）CIR插件指示灯B2常亮，B1闪烁。3）CIR插件指示灯B1，B2同时常亮。4）DMS维护软件显示故障。故障原因1）CIR插件故障。2）CIR电缆故障。解决方法1）更换CIR插件。2）更换CIR电缆。（7）网络连接故障故障现象1）将笔记本计算机和DMST设备进行网络连接时，笔记本计算机右下角的网络连接图标显示“网络无连接”。2）点击连接后未出现软件测试界面。故障原因1）NET插板故障。2）MCU插板中系统CF卡故障。3）MCU插板故障。处理方法1）更换NET插板。2）故障未排除，更换MCU插板中的CF卡硬盘。3）故障未排除，更换MCU插板。（8）软件故障故障现象1）笔记本计算机和DMST设备连接成功后，未出现下图中的软件测试界面。系统测试界面1系统测试界面22）软件界面弹出错误对话框。故障原因软件程序出错。处理方法更换MCU插板中的CF卡。为你提供优秀的毕业论文参考资料，请您删除以下内容，O_O谢谢2MANYPEOPLEHAVETHESAMEMIXEDFEELINGSWHENPLANNINGATRIPDURINGGOLDENWEEKWITHHEAPSOFTIME,THESEVENDAYCHINESE为你提供优秀的毕业论文设计参考资料，请您删除一下内容，O_O谢谢NATIONALDAYHOLIDAYCOULDBETHEBESTOCCASIONTOENJOYADESTINATIONHOWEVER,ITCANALSOBETHEEASIESTWAYTORUINHOWYOUFEELABOUTAPLACEANDYOUMAYBECOMEMOREFATIGUEDAFTERTHEHOLIDAY,DUETOBATTLINGTHELARGECROWDSDURINGPEAKSEASON,ADREAMABOUTAPLACECANTURNTONIGHTMAREWITHOUTCAREFULPLANNING,ESPECIALLYIFYOUTRAVELWITHCHILDRENANDOLDERPEOPLEASMOSTCHINESEPEOPLEWILLTAKETHEHOLIDAYTOVISITDOMESTICTOURISTDESTINATIONS,CROWDSANDBUSYTRAFFICAREINEVITABLEATMOSTPLACESALSOTOBEEXPECTEDAREINCREASINGTRANSPORTANDACCOMMODATIONPRICES,WITHTHEPOSSIBILITYTHATTHEREWILLBENOROOMSAVAILABLEITISALSOCOMMONTHATYOULLWAITINTHELINEFORONEHOURTOGETATICKET,ANDANOTHERTWOHOURSATTHESITE,TOONLYSEEATINYBITOFTHEPLACEDUETOTHECROWDSLASTYEAR,428MILLIONTOURISTSTRAVELEDINCHINAOVERTHEWEEKLONGHOLIDAYINOCTOBERTRAVELINGDURINGTHISPERIODISAMATTERTHATNEEDSTHOROUGHPREPARATIONIFYOUARESHORTONTIMETOPLANTHEUPCOMING“GOLDENWEEK“ITMAYNOTBEABADIDEATOAVOIDSOMEOFTHEM