车站广播电台（共3篇）
车站广播电台 篇1
摘要：无线列调通信设备对铁路行车安全的重要性是不言而喻, 然而多年来对如此重要设备维护还停留在简单的人工程序控制过程, 对早期设备的安全无任何监控手段, 设备出现故障后还不能及时被发现, 因此, 存在安全隐患。针对这一情况, 研制开发出一种铁路无线列调车站电台维护远程监控系统, 目的在于将车站电台维护过程及运行状态纳入到全天候监控中, 实现维护网络化管理。
关键词：车站电台,维护,远程监控
(一) 前言
铁路第六次大面积提速对无线列调车站电台设备的运用质量, 提出了更高的要求。无线列调系统设备是保证行车安全的重要之一, 为了适应铁路发展, 保证运输安全, 满足高效运输需求, 必须对铁路沿线各车站电台设备运行状态进行实时监控, 提高车站设备维护有效性、科学性。
无线列调车站电台设备平均寿命一般在10年左右, 现全国各个铁路沿线还大量存在上世纪90年代生产的设备在运用, 由于设备的年久老化, 故障率较高, 维护人员经常要到几十公里甚至几百公里的地方去更换维修设备, 设备故障恢复时间长, 直接影响了行车安全。如果全部更换新设备, 投资大。用户希望在不大量增加成本预算的前提下提高设备故障恢复的时间。减少人力、财力的消耗。针对这种情况本人提出一种平滑升级的解决方案, 即在各个无线列调车站电台外部增加一个监控模块, 通用公共电话交换网 (PSTN) 连接方式对铁路沿线无线列调车站电台的运行状态进行实时监测, 并把监测信息传输至监测总机 (也可以与铁路大三角有线通道共用) , 以便及时掌握故障情况, 提前发现问题, 及时进行现场维护和管理。
(二) 设计原则
本维护监控系统的设备故障不能影响其他设备的工作;
本维护监测系统应能与既有各种无线列调车站电台系统接口;
应实现人员身份确认, 并实现界面、菜单级授权;
应能向检修人员反映设备的维修状态;
当无线列调车站电台设备发现故障时, 应能向检修人员提供告警信息;
应能自动或手动查询无线列调车站电台的工作状态, 并记录信息, 提供查询界面;
监测目标不少于100台;
本维护监测系统的设备能与调度总机共用调度回线, 在调度回线空闲时, 可采用有线方式完成对无线列调车站电台设备参数的监测。
(三) 车站电台维护监控系统设计与实现
无线列调车站电台维护远程监控系统由上位计算机、调制解调器、车站监控模块、有线通道等构成, 结构如图1所示。
系统由一个上位计算机和一个调制解调器构成监测总机, 并安装在检修所, 对某一个调度区段的车站电台进行集中监控和管理。在铁路沿线的每个无线列调车站电台傍安装一个车站监控模块。车站监控模块对无线列调车站电台进行实时采集检测、记录、统计分析各种运行参数数据, 并将检测信息传送给上位计算机, 上位计算机也可查询到各个车站工作状态信息。当车站电台发生故障时, 系统可以及时准确地记录故障发生的原因及设备的地点, 提示维护人员采取相应的措施, 缩短对故障的判断时间。
车站监控模块分布在铁路沿线各个车站, 距离较远, 其数据通信采用FFSK调制方式, 并利用无线列调专用的音频四线共线通道, 与调度总机共用调度回线, 在调度回线空闲时, 完成对铁路沿线的各个无线列调车站电台设备参数的轮询监测。同时车站监控模块也提供电话接口, 利用PSTN (公共电话交换网) 拨号建立连接来完成数据通信。
车站监控模块与无线列调车站电台接口采用无线和有线相结合方式, 结构如图2所示。有线接口包括电源接口、控制盒接口及天线接口等与车站监控模块连接。通过电源接口检测交直流电压和蓄电池电压电流等到参数, 也可控制车站电台断电复位;通过车站电台与车站控制盒之间串入的控制盒转接器检测控制呼叫按键、摘挂机、控发键、指示灯及话音等参数;通过车站电台天线接口与室外天线之前串入的驻波检测模块检测车站电台的发射功率和天线的驻波比参数。车站监控模块内部自带一个小功率的电台, 可以检查车站电台的CTCSS和FFSK编解码器及话音调制解调通道等参数。
车站监控模块可以在车站电台正常工作时采集部分参数, 也可以在车站电台空闲时进行自检, 把采集到的参数进行自动更新、分析、存储, 并把最终结果信息通过有线通道或PSTN通道传输给监测总机, 完成并显示、存储、查询和打印监测结果, 如果有异常情况自动发出告警提示。
监测总机的上位机采用VC++6.0编程, 包含用户界面、通信、事件监测和告警, 数据浏览和处理, 历史数据查询、检索、回放、业务报表, 监测设备的设备管理。程序启动时会提示用户输入密码, 单击确定按钮就可运行程序。程序启动后首先单击配置菜单下的设置端口选项, 会弹出对话框, 选择与调制解调器相连的端口, 如果设置正确可看到调制解调器上的TR灯亮, 表明程序与调制解调器正确连接, 可进行通讯。通讯的方式有两种, 选择音频四线或PSTN通道。在监测工作时要事先设置每个车站监控模块的地址或电话号码, 在设备管理菜单下设置地址和电话号码中具体设置, 程序可以进入监测查询工作状态。
(四) 软件设计
监测总机的上位机管理软件主要实现信息查询功能和接受下位机的主动告警功能, 即对每个车站电台的工作运行情况进行定时查询, 其中的定时时间间隔为30秒, 实现对各个车站电台的巡检一遍, 包括发送车站监控模块的地址, 接收数据, 将运行信息记录数据库等, 以供管理人员或维护人员查询、分析和打印监测结果。整个软件系统分为:1.通信模块;2.历史记录和存储模块;3.显示和报警模块 (包括历史记录和当前数据的显示) ;4.报表和打印模块。程序结构框图如图3所示。
车站各个监控模块采用MCS-51单片机作为主控芯片, 上电后首先进行初始化, 包括设置堆栈、中断方式、串口、定时器、以及以及modem初始化等。然后判断车站电台是否处于工作状态, 则进入车站电台工作状态数据采样。接着判断有无巡检命令送来, 若有命令, 则对命令进行分析并执行, 包括开机/关机控制、车站电台工作状态数据采样等。若没有命令, 则定时对车站电台进行呼叫自检并处理数据, 最后将采集到的数据进行发送, 若有报警, 则显示发送报警信息。其中包括交流供电故障、蓄电池欠压、驻波告警、控制盒故障及无线电台故障等。
(五) 结束语
对无线列调车站电台实施监控后, 大大缩短了车站电台故障恢复时间, 减少了维护工作人员的工作量, 提升的测试维护技术水平, 为车站电台故障及事故分析提供重要依据。
参考文献
[1]李朝青.单片机原理及接口技术[M].北京:北京航空航天大学出版社, 1999.
[2]钱度铭.单双工兼容制列车无线调度电话系统TW-42型铁道电台[M].北京:中国铁道出版社, 1994.
[3]王邠.铁路通信技术[M].北京:中国铁道出版社, 2008.
车站广播电台 篇2
1：欢迎您乘坐本次列车，本次列车是有**开往**去的***次列车，为您提供本次列车服务的是**铁路局**车队第**值乘组的工作人员，负责列车安保工作的是**铁路公安局的民警。本次列车行程**千米，途径**、**、省。为方便您行车，特将列车车厢分布情况向您说明，本次*列车号车厢是行李车，*---*号车厢是硬座车，餐车位于列车中部，是*号车厢，又需要就餐的旅客可到*号车厢就餐，*---*是卧铺车厢，有需要补够卧铺车票的旅客，可到*号车厢办理手续，本次列车的列车办公席在*号车厢。
2：预报列车前方到站，**车站，由**站（当前站）至**站**千米，列车大约运行**小时**分，列车正点到达**车站的时间是**点**分，现在列车大约晚点**小时**分，由于列车晚点给您造成的不便，我代表铁路部门向您表示诚挚的歉意。（如果不晚点，就不用包后面的，不过一般都晚点）
3：**车站就要到了，请在**车站下车的旅客收拾好自己的行李物品去车厢两端准备下车，**车站就要到了。
4：各位持及送亲友的旅客，****次列车在本站车的时间就要到了，请您抓紧时间下车。
车站广播：
1：车站工作人员请注意，由**开往**去的***次列车就要到达本站，请工作人员做好准备。
2：车站工作人员请注意，**道有车通过。
3：车站工作人员请注意，****次列车开始检票。
4：车站工作人员请注意，****次列车停止检票。
5：各位旅客，****次列车现大约晚点**小时**分，由于晚点列车的时间随时会发生变化，请您不要远离候车室，注意收听车站广播，由于列车晚点给您造成的不便，我代表**站站长向您表示诚挚的歉意。
车站广播电台 篇3
乘客信息系统(Passenger Information System,PIS)是当今地铁建设中的重要组成部分。它是以多媒体网络技术和计算机技术为核心,各终端为媒介向乘客提供信息服务的系统[1]。目前国内地铁建设发展迅速,车站PIS系统日臻完善,但PIS系统中的车站公共广播系统仍以模拟为主,布线复杂,成本较高,不便于远程播放管理和信息的灵活发布[2]。随着Internet技术的发展,IP网络技术带来的高速的传输和处理能力已经普遍影响和改变着各个技术领域,并随之产生很多新的应用。新一代的地铁车站信息系统的发展也极大地依托了IP网络技术。
地铁车站中的基于网络传输的数字式分区广播仍属于公共广播范畴。近些年,随着计算机技术和网络技术的高速发展,全盘由计算机控制管理和以太网传输数据的数字公共广播系统陆续进入市场,在车站PIS系统中设计和实现数字分区广播系统是今后车站PIS系统发展的必然趋势[3]。
1 系统总体结构
1.1 系统拓扑结构
系统的设计主要包括PC服务器模块、以太网传输模块和编解码硬件终端模块。一条地铁线路包括不同的车站,每个车站对其分区,例如进出站口、换乘通道、候车站台、服务区等(在本系统中暂以1,2,3,4区代替)。不同区域可自由分组,对不同区或不同组进行广播。系统语音数据流以及硬件控制数据采用以太网传输。传输过程中加入三层交换机可以进行跨局域网数据传输,实现控制中心可以对某站某区域进行直接广播。根据这些特点,给出系统总体结构如图1所示。
本系统的主要特点是每个终端都分配了IP地址,通过IP寻址实现灵活管理播放。每个车站的结构设计基本相同(图1中主要描述A车站的设计结构)。整条线路包括总控制中心和每个车站的分控中心,控制中心服务器上安装本系统的控制软件可以对各个小区终端实现管理和广播。因为服务器端软件具有良好的扩展性,所以总中心和分控中心可以安装同一套控制软件。控制中心主要提供前段语音源的采集和输入(包括传声器、计算机内音频文件、DVD语音等),在服务器端选择播放区域后音频文件直接进入以太网实现传输,服务器播放区域的选择程序里都配置了各个终端的IP地址,数据经过以太网传输至指定的播放终端。终端除实现播放功能以外还可采集语音(有安装按钮控制的传声器),可以实现报警功能,与控制中心连接通话。
1.2 系统通信设计
根据系统传输文件的特点,选择基于UDP的TFTP协议实现客户端与服务器端的通信过程。简单文件传输协议TFTP(Trivial File Transfer Protocol)是基于socket网络编程,可实现文件的上传(put)和下载(get)两种类型的传输功能。在实际传输过程中,将编解码终端设置为服务器,PC端设置为客户端来实现通信,即PC对终端广播的过程实际是TFTP协议中客户端向服务器上传(put)文件的过程,终端对PC端发送数据则是客户端从服务器下载(get)的过程,通过数据流的传输实现了分区广播的功能,其流程如图2所示。
2 网络终端设备硬件设计
根据系统的需求,终端编解码器主要实现功能包括:1)通过以太网传输数据;2)解码功能,将网络上接收到的数字化音频信号予以解码并实现音频输出;3)编码功能,终端有一个带有开关的固定传声器,当遇到紧急情况时可呼叫控制中心并通话。各个终端播放器采用相同的硬件结构,根据系统功能需求,硬件设备主要由微控制器(MCU)、以太网收发器(PHY)、音频编解码芯片和电源等几个模块组成,其结构框图如图3所示。
主控芯片采用STMicroelectronics公司的STM32F107VCT6,该芯片是整个系统的核心,控制其他包括存储器、网络接口、LCD、编解码芯片等单元。设计上整合了各种接口的网关设备,而且强化了音频性能,可以从外部存储器中读取、解码和输出音频信号。
以太网接口部分包括以太网控制器和以太网收发器PHY,本设计中STM32F107VCT6芯片内部集成了以太网控制器,所以不必再专门连接以太网控制器而直接与物理器件PHY连接[4]。选用的PHY为SMSC公司的LAN8700。
单独从终端电路板解码MP3文件是不可能的,因为终端嵌入式设备的处理速度和资源等方面不能达到需求,所以要依赖于专用MP3解码芯片,对其进行控制,本系统中采用芬兰VLSI公司的VS1003B来实现MP3解码。VS1003B是一款有音频编解码功能的专业芯片,内置音效处理功能,对传声器输入或线路输入的音频信号进行IMAADPCM编码,它的解码文件格式包括MP3和WMA等;该芯片内置DAC和音频放大电路可以驱动30 Ω耳机,以上功能方便了电路的设计[5]。
此结构中,LCD显示模块可以同步显示广播文件的一些重要数据和信息。在调试做好的PCB板时可先不连接以太网,从SD卡中读取数据,调试好电路板的编解码功能,再连接以太网接口便可测试并实现服务器端的数据收发功能。
3 服务器端控制软件设计与实现
本系统的PC端服务器工作在Windows下,PC端控制软件是在Microsoft VC++6.0平台上开发的,突出了操作方便、高效的特点。PC端服务器工作的一个重要功能就是可以实现分区广播,即对选定的播放区域进行个性化的广播,包括人工广播和背景广播。此外,当遇到紧急情况时,可以强插紧急广播[6]。
在服务器端程序设计中,在音频数据前添加了一个结构体,用来存储各个终端的IP地址,代码为:
struct strIP
{ string IP1;
string IP2;
string IP3;
string IP4;};
当需要对某个或某几个区域进行播放时,在对应的界面中选择播放区域(如图4所示),这时就可以将选定的终端通过IP地址从配置文件中读取,从而赋予结构体中的变量。当终端收到数据封包首先判定是否与自己的IP地址对应,如果是,则播放,否则拒绝。该方法不需要每次广播都对终端跟踪,只须当终端第一次加入该系统时将对应的IP地址写入配置文件即可,后续每次登陆界面后就会直接显示终端在线状态并可选择进行广播。系统综合界面业务平台如图4所示,圆点(绿点)表示终端在线,可对选择好的区域进行人工广播和背景广播。当终端遇到紧急情况可按动终端报警按钮,紧急广播对应区域变为红点闪烁,然后可选择连接通话。
客户端和服务器端设计完成后,可对文件的传输播放进行测试,包括2个方面:1)文件质量的测试,先用UltraEdit对需要传输的文件进行包分析,然后通过wireshark软件对传输的过程进行抓包后对比得出丢包数;2)通过wireshark软件判定传输包的速度与文件的位速(一个数据流中每秒通过的信息量)对比,大于文件位速即可高质量播放,如普通MP3文件的位速为320 kbit/s,TFTP协议规定每个包为512 byte,通过wireshark软件计算出每秒传输TFTP包的个数,从而判定传输速度是否能达到文件位速。图5为部分TFTP封包传输过程中wireshark软件的抓包截图。测试结果表明,本系统成功实现广播文件在以太网环境下高质量传输和流畅的音频播放。
4 小结
本文给出了一种适用于地铁车站PIS系统的数字式分区广播系统,并对其终端硬件和控制服务器端软件进行了设计。该系统经过测试可实现对某一区域个性化广播,传输质量高,扩展性强,具有较高的市场价值。这种基于网络技术和智能化控制的广播系统,是今后车站PIS系统不断完善和发展的必然要求。随着网络智能化的不断提升,本系统的应用范围也将更加广阔,如大型停车场、综合写字楼或商场等,其紧急报警和背景播放等功能将在信息发布领域中得到更广泛的应用和发展。
摘要：结合当今地铁车站多媒体乘客信息系统(PIS)的完善与发展,提出一种基于以太网的地铁车站数字分区广播系统方案,给出了系统的总体结构,并对网络终端硬件结构和服务器端控制软件两方面进行了分析和设计。系统能够有效利用以太网资源,具有布线成本低、功能多和扩展性强等优点。经过测试,本系统实现了高质量传输和流畅的音频播放。
关键词：以太网,分区广播,地铁车站
参考文献
[1]陈栋.地铁乘客信息系统中无线局域网的研究与实现[D].北京:北京交通大学,2006.
[2]ETSI TR 101496～3 v1.1.2.Digital Audio Broadcasting(DAB).Guide-lines and rules for implementation and operation,part 3:broadcast net-work[S].2001.
[3]钟恭良.公共广播的过去和现在(二)[J].电声技术,2005,29(6):45-49.
[4]陈昶.嵌入式MP3流IP数字广播终端的研究与设计[D].山西:太原理工大学,2008.
[5]曾卫华.基于ARM-uClinux的网络MP3设备的设计与实现[J].微计算机信息,2008(23):39-40.