赵龙花
中国铁路青藏集团有限公司西宁电务段 青海省西宁市 810000
摘要：本文介绍了STP-TH型无线调车机车信号和监控系统的设备构成、系统各项功能以及工作原理，STP-TH无线调车机车信号和监控系统是铁总在全国范围内推广的一套调车作业安全辅助系统。目前各路局均在推广，中间站、调车场、编组站广泛应用。
关键词：无线调车；机车信号；监控系统；关键技术
前言
STP-TH型无线调车机车信号和监控系统是一套应用于车站调车机车信息服务和走行监控的控制系统，该系统是通过无线通信，建立沟通站场地面信号、区段占用情况与机车运行情况的一体化系统，将站场地面信号、进路、道岔、调车计划等信息传送上车并进行显示、提示，将机车位置、速度、状态等信息反馈给地面，并生成监控参数，通过LKJ同时对调机及车列的运行进行超速及距离防护。
1主要系统结构
1.1地面系统设备构成
系统由地面系统和车载系统两部分组成。车载系统与地面系统间使用无线通信技术进行数据通信，如图1 所示。
.png)
图1 STP-TH型无线调车机车信号和监控系统结构
地面主要设备由机柜内计算机设备及室外安装的电台天线、点式应答定位器构成。地面主机由A、B两套主机系统构成双机热备系统。两台地面主机同时连接用于站场表示采集的计算机联锁系统或TDCS/CTC系统。地面主机将收到的站场表示信息解析后，通过各自的电台发送到车载设备。地面主机通过交换机进行通信，并分别连接到电务维护终端和车务终端。两台地面主机可以通过共享的显示、输入设备进行操作。系统内的网络采用双路冗余结构。在机柜所在楼的顶部或楼旁设立电台天线，电台天线通过馈线接入地面电台。在站场出入口及特殊位置安装点式应答定位器，实现机车定位及跟踪校验。
1.2车载系统设备构成
车载设备包括以下几项。
车载主机：车载主机为整个车载系统的核心，所有的作业信息均汇总到车载主机进行计算、处理。车载主机，通过车载主机面板上的插座，可以连接LKJ车载主机、点式应答定位器车载主机、车载电台天线、电源控制器等设备，实现系统各项功能。
车载无线通信设备：用于车地通信。列车运行监控记录装置：即LKJ设备，用于显示车载站场表示、防护限速、限距、信号等信息，能够实现制动输出，同时用于车载人员操作。该设备为独立系统，通过与车载主机的CAN总线接口实现信息交互。车载识别设备：用于实现机车位置识别、初始定位、区域分界等的机车位置识别设备。主要包括以下两种：
1）点式应答器车载感应器。独立设备，用于接收地面点式应答器信息，通过485串行数据口与车载主机实时通信；
2）GPS卫星定位设备。为简化系统构成通常集成在车载主机机箱内部，车载主机内包含卫星定位板时，不需要再独立设置卫星定位设备。
车载显示器：在调车机车没有LKJ设备时，可用于显示车载站场表示信息；在有LKJ时，可用于机车自动控制功能的信息显示和操作。
车载打印机：用于打印调车单，可支持网络打印和串口打印。
电源控制器：可以将机车提供的电源电压转换为24V恒定电压提供给车载设备。
2 STP设备与系统功能
①STP车载主机可以自动对本系统的主要设备和连接的工作状态进行自动检测，完成对车载主机的检测。自检完成后，车载主机将检测结果通过电台发送至地面检测服务器进行显示。②STP车载主机的检测主要包括存储芯片的读写状态、相关连接的工作状态以及数据版本使用的完整情况，判断STP车载主机工作状态。③STP车载主机通过与LKJ之间的连接应答判断车载主机与监控装置是否正常。STP车载主机部分通过与STP查询主机之间的连接应答判断STP车载主机与查询器主机连接是否正常。STP车载主机通过与车载打印机之间的连接应答判断STP车载主机与打印机通信接口是否正常。④在机车进入机务段时，通过地面应答器触发修改电台的频点，使得所有入库机车的频点与机务段内的出库检测设备的电台频点保持一致，这是车载设备检测的前提保证。⑤在进行检测时，STP车载主机将通信电台数据连接口转换为功能连接口，读取通信电台的各项指标及天线连接状态，然后再将功能连接口转换为数据连接口，将检测结果利用无线设备发送到地面操作端，可以判断车载主机电台和天线连接状态是否良好。⑥在STP主机接收到打印机检测命令时，主机主动发出打印机检测指令，检测完成后向STP发送回执信息。STP主机通过分析回执信息可以分析打印机否存在、打印纸是否将尽、打印机盖板是否关闭、自动裁纸装置是否有异常等，如果结果回执正常，说明STP主机和打印机连接正常。⑦检测车载主机软件和站场图数据版本，由主机读取站场图数据版本后通过无线传输发送至地面测试设备进行备份及比对。车载数据文件的比对采用计算信息摘要算法MD5值进行比对。⑧机车进入机务段库检线时，经过库检线入口端的地面应答器后，读取地面应答的数据，将频点转换至出入库检测设置的检测频点，通过无线通信方式将信息发送至地面设备进行入网申请，地面设备根据STP车载主机的申请，在发送库内已有的车载检测命令信息的间隙将同意入网信息发送给STP车载主机，STP车载主机接收完成后与地面设备进行数据校核，保证数据正确后，进入自动检测状态。STP车载主机根据检测服务器的发送指令进行设备自检，并通过数传电台将检测结果发送到地面检测服务器进行显示和记录。
3系统的技术指标
主要指标如下：①可对装备STP设备的入库机车进行自动检测，包括通信状态、设备状态等；②服务器可记录所有机车的出入库检测数据，存储不少于2年；③入库机车状态可在监视终端进行显示，方便检修人员了解入库机车状态；④查询终端可分类统计设备故障。
4系统构架
①基于STP车载设备的结构和功能分析，STP车载设备的检测项部分可以通过STP车载设备的自检功能实现，车载电台的无线通信检测、应答定位器查询天线的功能检测、数据版本及程序版本的功能检测等功能是STP车载主机无法完成的，这些功能项是出入库自动检测系统的主要任务。②调车机车STP车载设备出入库检测系统的设备组成主要包括地面检测服务器、数传电台及天线，显示终端，应答定位器等。③地面设备配置中，地面检测服务器采用工业级低功耗控制计算机作为出入库自动检测系统的主控制器，完成运算的主要功能。数传电台采用与STP设备通信的同型号设备，用来检测STP车载电台的无线通信功能。显示终端实现界面显示与人际交互，电台天线使用吸盘天线安装于室外天线支架上，覆盖STP机车的入库停靠位置区域。应答定位器安装于每条库修线的两端出入口，既作为STP车载进入检测模式的触发，又作为车载STP应答定位器接收天线的检测工具。④车载主机向出入库检测服务器发送的信息包括：机车号、机车经过的应答定位器编号、机车的所在的车场、STP设备状态、机车设备进行安全防护时的制动工况、设备制动信息、机车设备故障信息、机车走行速度。出入库检测服务器向车载主机发送的信息包括：广播信息、机车的程序版本请求、机车的数据版本请求、检测指令、打印信息。
结束语
随着我国铁路建设事业的快速发展和铁路安全工作的进一步深入，铁路运输安全装备发挥的作用将越来越重要，对于怎样能更加精准、准确、方便地满足运行需求并带来安全效益是铁路部门一直追求的目标，在未来的安全生产工作中铁路部门将继续探索前进。
参考文献：
[1]中国铁路总公司.运基信号[2004]73号无线调车机车信号和监控系统技术条件[S].北京：中国铁路总公司，2004.
[2]肖付军.枢纽地区无线调车机车信号和监控系统存在问题分析及改进措施[J].铁路通信信号工程技术，2018，17（9）：78-81.
论文作者:赵龙花
论文发表刊物:《防护工程》2019年19期
论文发表时间:2020/2/27
标签：主机论文; 机车论文; 设备论文; 地面论文; 系统论文; 电台论文; 信息论文; 《防护工程》2019年19期论文;