車(chē)載cir設(shè)備檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

車(chē)載cir設(shè)備檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1庫(kù)檢設(shè)備功能通過(guò)檢測(cè)cir的傳統(tǒng)功能，我們可以快速控制車(chē)輛進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)時(shí)cir的工作狀態(tài)。CIR工作在450MHz模式時(shí)的功能主要包括同頻通話、異頻通話等話音業(yè)務(wù)和調(diào)度命令信息無(wú)線傳送、列車(chē)無(wú)線車(chē)次號(hào)校核信息傳送及CIR自檢信息傳送等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。針對(duì)CIR在450MHz模式下所支持的業(yè)務(wù),庫(kù)檢設(shè)備必須具備如下功能:(1)啟動(dòng)待測(cè)CIR進(jìn)行自檢并接收CIR上傳的自檢結(jié)果信息。(2)接收CIR發(fā)起的450MHz模式同頻單工/異頻單工呼叫,并與CIR進(jìn)行模擬通話,檢驗(yàn)同頻單工/異頻單工話音通道是否正常。(3)接收CIR在450MHz模式下發(fā)送的列車(chē)無(wú)線車(chē)次號(hào)校核信息,檢驗(yàn)CIR發(fā)送列車(chē)無(wú)線車(chē)次號(hào)校核信息的功能是否正常。(4)接收CIR發(fā)送的出入庫(kù)檢測(cè)請(qǐng)求指令,并向CIR發(fā)送出入庫(kù)檢測(cè)命令(調(diào)度命令信息的一種),或主動(dòng)向CIR發(fā)送調(diào)度命令信息,檢驗(yàn)CIR接收調(diào)度命令信息、發(fā)送自動(dòng)確認(rèn)、發(fā)送手動(dòng)簽收等功能是否正常。2需求分析2.1庫(kù)檢設(shè)備的設(shè)置庫(kù)檢設(shè)備要實(shí)現(xiàn)無(wú)線啟動(dòng)CIR進(jìn)行自檢,需要在CIR當(dāng)前工作頻組上向其發(fā)送啟動(dòng)自檢指令,但各機(jī)務(wù)段內(nèi)CIR使用的無(wú)線列調(diào)頻組可能不同,這就要求庫(kù)檢設(shè)備可以針對(duì)不同機(jī)務(wù)段屬CIR設(shè)置不同的工作頻組。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,CIR自檢完畢后,在457.925MHz頻率上將自檢結(jié)果上傳至庫(kù)檢設(shè)備,故庫(kù)檢設(shè)備需守侯457.925MHz頻率。因?yàn)镃IR設(shè)備有一部接收機(jī)是守候在當(dāng)前頻組的f4頻率上,所以選擇在當(dāng)前頻組的f4頻率上發(fā)射啟動(dòng)自檢指令,無(wú)需發(fā)射亞音頻信號(hào)。2.24無(wú)線列調(diào)頻率資源CIR發(fā)起450MHz同頻單工呼叫車(chē)站臺(tái)時(shí)的呼叫流程見(jiàn)圖1;CIR發(fā)起450MHz異頻單工呼叫車(chē)站臺(tái)時(shí)的呼叫流程見(jiàn)圖2。分析以上呼叫流程可知,要證明CIR450MHz話音通道的上、下行均正常,則庫(kù)檢設(shè)備需模擬車(chē)站臺(tái),接收CIR發(fā)起的450MHz同頻單工/異頻單工呼叫,并與CIR進(jìn)行模擬通話。要完成此功能,庫(kù)檢設(shè)備需具備123.0Hz、131.8Hz亞音頻解碼功能和415Hz音頻編碼功能,同時(shí)能夠?qū)?lái)自待測(cè)CIR的話音記錄并存儲(chǔ)下來(lái),并向待測(cè)CIR播放一段話音。無(wú)線列調(diào)頻率資源包括8個(gè)4頻組,每個(gè)4頻組包含頻率f1、f2、f3和f4。各機(jī)務(wù)段內(nèi)CIR使用的無(wú)線列調(diào)頻組可能不同,為了使庫(kù)檢設(shè)備能對(duì)各機(jī)務(wù)段屬的CIR設(shè)備進(jìn)行話音檢測(cè),要求CIR設(shè)備在庫(kù)內(nèi)進(jìn)行話音檢測(cè)時(shí)使用統(tǒng)一頻組。目前標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定CIR在庫(kù)內(nèi)進(jìn)行話音檢測(cè)時(shí)使用的無(wú)線列調(diào)4頻組是頻組Ⅴ,即457.925MHz,因此,庫(kù)檢設(shè)備需要守侯在457.925MHz頻率,以便隨時(shí)接收呼叫。2.34z列車(chē)無(wú)線充放電號(hào)校核CIR在頻組Ⅱ的頻率f4(457.550MHz)信道上發(fā)送450MHz列車(chē)無(wú)線車(chē)次號(hào)校核信息和調(diào)度命令請(qǐng)求指令,故庫(kù)檢設(shè)備需守侯457.550MHz頻率。450MHz列車(chē)無(wú)線車(chē)次號(hào)校核信息采用FFSK調(diào)制方式發(fā)送,要求庫(kù)檢設(shè)備具備FFSK的解碼功能。2.44發(fā)射頻率要求分析庫(kù)檢設(shè)備向CIR發(fā)送調(diào)度命令信息時(shí),需采用CIR當(dāng)前工作頻組。各機(jī)務(wù)段屬CIR的工作頻組可能不同,庫(kù)檢設(shè)備須具備根據(jù)不同CIR設(shè)置對(duì)應(yīng)發(fā)射頻組的功能。CIR包含2部450MHz接收機(jī),其中一部接收機(jī)守侯當(dāng)前頻組的f4頻率,另一部接收機(jī)掃描當(dāng)前頻組的f1、f2、f3頻率,庫(kù)檢設(shè)備需在當(dāng)前頻組的4個(gè)頻率均能發(fā)送調(diào)度命令。在頻率f1、f2或f3上發(fā)送調(diào)度命令時(shí),因?yàn)镃IR對(duì)f1、f2、f33個(gè)頻率采取掃描方式,故庫(kù)檢設(shè)備需向CIR發(fā)送亞音頻信號(hào),以便CIR能鎖住f1、f2、f3中的某一載頻信號(hào)。在f4頻率上發(fā)送調(diào)度命令時(shí),因?yàn)镃IR是守侯在頻率f4上,故庫(kù)檢設(shè)備無(wú)須向CIR發(fā)送亞音頻信號(hào)。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),車(chē)站臺(tái)呼叫機(jī)車(chē)臺(tái)時(shí),車(chē)站臺(tái)發(fā)送的亞音頻信號(hào)頻率為114.8Hz,故要求庫(kù)檢設(shè)備具備114.8Hz亞音頻編碼功能。450MHz調(diào)度命令采用FFSK調(diào)制方式發(fā)送,這要求庫(kù)檢設(shè)備具備FFSK的編碼功能。綜合以上分析,庫(kù)檢設(shè)備需具備以下具體功能:(1)同時(shí)守侯457.925MHz和457.550MHz2個(gè)頻率接收CIR發(fā)送的呼叫信令或信息,發(fā)射頻率需要設(shè)置為與CIR當(dāng)前工作頻率相一致;(2)具有123.0Hz、131.8Hz亞音頻解碼能力,具有114.8Hz亞音頻編碼和415Hz音頻編碼的能力;3設(shè)計(jì)方案3.1系統(tǒng)的組成庫(kù)檢設(shè)備進(jìn)行450MHz模式檢測(cè)時(shí)的系統(tǒng)構(gòu)成見(jiàn)圖3。3.2u3000vir的模擬庫(kù)檢設(shè)備由計(jì)算機(jī)、主機(jī)2部分組成(見(jiàn)圖4)。主機(jī)包含A、B2層子架,A子架由GSM-R話音單元、GSM-R數(shù)據(jù)單元、450MHz控制單元和450MHz信道機(jī)組成;B子架由800MHz控制單元、800MHz信道機(jī)和電源單元組成。450MHz控制單元、450MHz信道機(jī)和計(jì)算機(jī)聯(lián)合完成450MHz模式下的CIR檢測(cè)功能。計(jì)算機(jī)建立CIR設(shè)備臺(tái)賬數(shù)據(jù)庫(kù)并完成庫(kù)檢流程的相關(guān)界面顯示、操作;450MHz控制單元完成亞音頻信號(hào)編解碼、FFSK信號(hào)編解碼、音頻通道的切換等,并根據(jù)需要控制450MHz信道機(jī)建立無(wú)線發(fā)射信道;450MHz信道機(jī)包含1部發(fā)射機(jī)和2部接收機(jī)。4工作原則4.1無(wú)線發(fā)射接口技術(shù)同一臺(tái)機(jī)車(chē)進(jìn)入不同機(jī)務(wù)段時(shí),CIR使用的無(wú)線列調(diào)頻組可能不同。庫(kù)檢設(shè)備計(jì)算機(jī)上建有CIR設(shè)備臺(tái)賬,臺(tái)賬包含CIR設(shè)備的各項(xiàng)參數(shù),包括機(jī)車(chē)類(lèi)型、機(jī)車(chē)號(hào)、450MHz電臺(tái)ID號(hào)、450MHz電臺(tái)工作頻組、調(diào)度命令發(fā)射頻率和生產(chǎn)廠家等信息字段。維護(hù)人員在地面操作庫(kù)檢計(jì)算機(jī)向待測(cè)CIR發(fā)送啟動(dòng)自檢指令時(shí),選中對(duì)應(yīng)機(jī)車(chē)號(hào)即可。計(jì)算機(jī)將待測(cè)CIR的工作頻組、電臺(tái)ID號(hào)和生產(chǎn)廠家等信息字段發(fā)送到450MHz控制單元,450MHz控制單元設(shè)置450MHz信道機(jī)發(fā)射頻率(CIR當(dāng)前工作頻組的f4),按照協(xié)議組織FFSK數(shù)據(jù)并建立無(wú)線發(fā)射通道,數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后,450MHz控制單元設(shè)置信道機(jī)回到守候457.925MHz信道狀態(tài)。CIR接收該FFSK數(shù)據(jù)后,對(duì)比自身的“生產(chǎn)廠家”和“電臺(tái)ID號(hào)”字節(jié),如果一致則開(kāi)始自檢,并將自檢結(jié)果在457.925MHz頻率發(fā)回到庫(kù)檢設(shè)備。庫(kù)檢設(shè)備無(wú)線啟動(dòng)CIR進(jìn)行自檢流程見(jiàn)圖5。如果上車(chē)操作CIR設(shè)備進(jìn)行自檢,則CIR自動(dòng)在457.925MHz頻率將結(jié)果傳送至地面庫(kù)檢設(shè)備。4.2cir同頻單工電話語(yǔ)音業(yè)務(wù)庫(kù)檢設(shè)備450MHz信道機(jī)包含2部接收機(jī),空閑狀態(tài)時(shí)分別守候457.925MHz和457.550MHz頻率。信道機(jī)的接收頻率和發(fā)射頻率可以由450MHz控制單元通過(guò)串行接口進(jìn)行設(shè)置?？臻e狀態(tài)時(shí),450MHz信道機(jī)守候在457.925MHz頻率,CIR處于庫(kù)檢狀態(tài)時(shí)固定在457.925MHz頻率上發(fā)起呼叫。CIR同頻單工呼叫庫(kù)檢設(shè)備時(shí),首先發(fā)送時(shí)長(zhǎng)3s、頻率為123.0Hz的亞音頻信號(hào),庫(kù)檢設(shè)備檢出該亞音頻信號(hào)并判斷為有效后,接通450MHz信道機(jī)音頻輸出端口至計(jì)算機(jī)麥克風(fēng)端口間的音頻通道,然后向計(jì)算機(jī)發(fā)送錄音請(qǐng)求指令,同時(shí)向CIR發(fā)送頻率為415Hz、時(shí)長(zhǎng)0.5s的回鈴音,CIR維護(hù)人員聽(tīng)到該回鈴音后按下PTT鍵開(kāi)始講話“XXX機(jī)車(chē)X端同頻通話試驗(yàn)”,從按下PTT鍵開(kāi)始計(jì)時(shí),限時(shí)7s講話完畢,講話完畢后釋放PTT鍵,庫(kù)檢設(shè)備主機(jī)檢測(cè)到載波消失或7s計(jì)時(shí)已到,向計(jì)算機(jī)發(fā)送停止錄音并播放當(dāng)前錄音指令,同時(shí)在457.925MHz頻率建立無(wú)線發(fā)射信道,將計(jì)算機(jī)播放的錄音信息發(fā)送至CIR設(shè)備,CIR維護(hù)人員即可收聽(tīng)到“XXX機(jī)車(chē)X端同頻通話試驗(yàn)”的語(yǔ)音信息。CIR同頻呼叫庫(kù)檢設(shè)備流程見(jiàn)圖6。庫(kù)檢設(shè)備接收CIR發(fā)起的異頻呼叫原理與同頻呼叫原理類(lèi)似,區(qū)別有兩點(diǎn):一是異頻呼叫時(shí)亞音頻信號(hào)頻率為131.8Hz;二是庫(kù)檢設(shè)備向CIR回放錄音時(shí)無(wú)線發(fā)射頻率是467.925MHz。4.3z頻率450MHz信道機(jī)包含2部接收機(jī),空閑狀態(tài)時(shí)分別守候457.925MHz和457.550MHz頻率。庫(kù)檢設(shè)備在457.550MHz頻率上接收CIR發(fā)送的信息,由450MHz控制單元接收FFSK數(shù)據(jù),解碼后傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。4.4庫(kù)檢設(shè)備發(fā)送cir信息庫(kù)檢設(shè)備計(jì)算機(jī)上建有CIR設(shè)備臺(tái)賬,臺(tái)賬包括機(jī)車(chē)類(lèi)型、機(jī)車(chē)號(hào)、調(diào)度命令信息發(fā)射頻率等信息字段。CIR設(shè)備在457.55MHz頻率上向庫(kù)檢設(shè)備發(fā)送出入庫(kù)檢測(cè)請(qǐng)求指令,450MHz控制單元成功解碼該指令后傳送給庫(kù)檢計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)分析該請(qǐng)求指令中的機(jī)車(chē)號(hào)字段,如果臺(tái)賬中包含有該機(jī)車(chē)號(hào)對(duì)應(yīng)的臺(tái)賬信息,則庫(kù)檢設(shè)備啟動(dòng)發(fā)送出入庫(kù)檢測(cè)信息流程。庫(kù)檢設(shè)備向CIR發(fā)送出入庫(kù)檢測(cè)信息時(shí),采用CIR當(dāng)前工作頻組。450MHz控制單元接收到計(jì)算機(jī)發(fā)送的調(diào)度命令信息發(fā)送請(qǐng)求后,首先設(shè)置450MHz信道機(jī)發(fā)射頻率,然后控制IC產(chǎn)生114.8Hz亞音頻信號(hào)并建立無(wú)線通道,發(fā)送亞音頻時(shí)長(zhǎng)為3s,亞音頻發(fā)送完畢后開(kāi)始發(fā)送FFSK數(shù)據(jù)。CIR判斷亞音頻和載頻均有效后,接收并解碼FFSK數(shù)據(jù),然后與自身機(jī)車(chē)類(lèi)型和機(jī)車(chē)號(hào)字節(jié)進(jìn)行比較,若一致,則在CIR上顯示本條調(diào)度命令信息并在457.550MHz頻率上向庫(kù)檢設(shè)備發(fā)送自動(dòng)確認(rèn)和手動(dòng)簽收信息。庫(kù)檢設(shè)備發(fā)送出入庫(kù)檢測(cè)信息完畢后回到守候狀態(tài)。庫(kù)檢設(shè)備向CIR發(fā)送調(diào)度命令流程見(jiàn)圖7。5cir設(shè)備出入庫(kù)檢測(cè)對(duì)車(chē)載設(shè)備進(jìn)行日常出入庫(kù)檢測(cè)在設(shè)備運(yùn)營(yíng)維護(hù)過(guò)程中非常重要。CIR庫(kù)檢設(shè)備已在我國(guó)200多個(gè)無(wú)線檢測(cè)工區(qū)投入使用,現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)用效果良好。實(shí)踐證明,按照上述原理設(shè)計(jì)的庫(kù)檢設(shè)備能夠滿足CIR在450MHz模式下的通話、數(shù)據(jù)功能測(cè)試,提高了CIR設(shè)備維護(hù)人員的工作效率,對(duì)CIR設(shè)備的出入庫(kù)檢測(cè)起到了關(guān)鍵的保障作用。機(jī)車(chē)綜合無(wú)線通信設(shè)備(CIR)是實(shí)現(xiàn)車(chē)機(jī)聯(lián)控的主要通信設(shè)備,可以完成450MHz模式和GSM-R模式下車(chē)-地間的話音和數(shù)據(jù)通信功能,承載著調(diào)度通信、列車(chē)無(wú)線車(chē)次