列车授时装置和系统的制作方法

本申请涉及列车安全技术领域，特别是涉及一种列车授时装置和系统。

背景技术：

重载列车的开行技术较为复杂，特别是万吨重载组合列车，多台机车分布在长大列车不同部位，面临长大坡道周期制动调速，制动时间长，制动距离长。因此，在紧急情况下需要制动的时候，这会对列车及线路的安全有极大的威胁。在分析机车同步装置和列车安全等事故时，往往需要时间点精确到秒级以内，快几秒或慢几秒很可能导致得出两种不同的分析结论。列车设备间时间同步问题致使分析机车故障等方面存在诸多困难，对故障原因分析造成较大影响，无法准确定位故障原因，极容易使故障二次发生。因此，需要对列车各设备进行时间同步。

在实现过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：采用人工授时的方式对列车各设备进行授时，授时准确度低，存在多种设备时间不同步的问题。

技术实现要素：

基于此，有必要针对传统的人工授时方式准确度低的问题，提供一种列车授时装置和系统。

为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种列车授时装置；

一种列车授时装置，包括：

卫星定位模块。

自动过分相接口单元，用于连接自动过分相系统。

lkj接口单元，用于连接lkj装置。

处理模块；处理模块分别与卫星定位模块、自动过分相接口单元和lkj接口单元连接。

在其中一个实施例中，列车授时装置还包括视频监控接口单元，用于连接视频监控系统；

视频监控接口单元与处理单元连接。

在其中一个实施例中，列车授时装置还包括显示模块；显示模块与处理模块连接。

在其中一个实施例中，列车授时装置还包括电源模块；

处理模块通过电源模块分别与自动过分相接口单元和lkj接口单元连接。

在其中一个实施例中，处理模块为fpga、dsp芯片或单片机。

另一方面，本申请实施例还提供了一种列车授时系统。

一种列车授时系统，包括：

自动过分相系统。

lkj装置。

列车授时装置；列车授时装置包括卫星定位模块、自动过分相接口单元、lkj接口单元和处理模块。

处理模块分别与卫星定位模块、自动过分相接口单元和lkj接口单元连接；自动过分相接口单元与自动过分相系统连接；lkj接口单元与lkj装置连接。

在其中一个实施例中，列车授时系统还包括视频监控系统；

列车授时装置还包括视频监控接口单元；所述处理模块通过所述视频监控接口单元连接所述视频监控系统。

在其中一个实施例中，列车授时系统还包括无线重联设备；无线重联设备与lkj设备连接。

在其中一个实施例中，列车授时系统还包括中央控制单元；中央控制单元与lkj设备连接。

在其中一个实施例中，列车授时系统还包括卫星定位接收器；卫星定位接收器与卫星定位模块连接。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

列车授时装置包括卫星定位模块、自动过分相接口单元、lkj接口单元和处理模块，处理模块分别与卫星定位模块、自动过分相接口单元和lkj接口单元连接。其中，卫星定位模块，用于接收卫星的基准时间信息；自动过分相接口单元，用于连接自动过分相系统；lkj接口单元，用于连接lkj装置。基于上述结构，处理模块根据接收到的基准时间信息，通过自动过分相接口单元、lkj接口单元，快速实现对自动过分相系统、lkj装置的时间同步。该列车授时装置操作简单，能够准确同步列车各设备的当前时间，有效提高授时准确性。

附图说明

通过附图中所示的本申请的优选实施例的更具体说明，本申请的上述及其它目的、特征和优势将变得更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分，且并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本申请的主旨。

图1为一个实施例中列车授时装置的第一示意性结构图；

图2为一个实施例中列车授时装置的第二示意性结构图；

图3为一个实施例中列车授时装置的第三示意性结构图；

图4为一个实施例中列车授时装置的第四示意性结构图；

图5为一个实施例中列车授时系统的第一示意性结构图；

图6为一个实施例中列车授时系统的第二示意性结构图；

图7为一个实施例中列车授时系统的第三示意性结构图；

图8为一个实施例中列车授时系统的第四示意性结构图；

图9为一个实施例中列车授时系统中授时数据流示意图；

图10为一个实施例中列车授时系统的第五示意性结构图；

图11为一个实施例中列车授时系统的第六示意性结构图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的首选实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本申请的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件并与之结合为一体，或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

重载列车的开行技术较为复杂，特别是万吨重载组合列车，多台机车分布在长大列车不同部位，面临长大坡道周期制动调速，制动时间长，制动距离长。因此，在紧急情况下需要制动的时候，这会对列车及线路的安全有极大的威胁。在上述面临的问题中，各设备时间同步是所有问题的基础。在分析机车同步装置和列车安全等事故时，往往需要时间点精确到秒级以内，快几秒或慢几秒很可能导致得出两种不同的分析结论。

重载列车中的关键设备由不同生产厂家以不同执行标准、不同设计方法生产而成，缺乏统一规范的时间同步机制，大部分车载设备都依赖于设备自身的时钟。而传统的采用人工授时的方式对列车各设备进行授时，准确度易受人为因素影响，导致授时准确度低，存在多种设备时间不同步的问题。为此，本申请实施例提供了一种列车授时装置，基于该列车授时装置能够准确、快速地同步列车各设备的时间，有效提高授时准确性，实现较高的自动化和智能化。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种列车授时装置，包括：

卫星定位模块；

自动过分相接口单元，用于连接自动过分相系统；

lkj接口单元，用于连接lkj装置；

处理模块；处理模块分别与卫星定位模块、自动过分相接口单元和lkj接口单元连接。

具体而言，卫星定位模块，用于获取gps定位系统(globalpositioningsystem，全球定位系统)、北斗定位系统、伽利略定位系统等卫星定位系统发送的授时信号作为卫星基准时间信息。卫星定位模块，将接收到的卫星基准时间信号发送给处理模块，以对列车各设备或系统进行时间同步。示例性地，卫星定位模块为gps/北斗模块，采用gps/北斗双模工作模式，通过卫星天线获取gps和/或北斗卫星信号，作为卫星基准时间信息，能够实现秒级同步，提升了时间信息的可靠性。

自动过分相系统。当动车组长距离行驶过程中，接触网供电会来自不同的变电所，两变电所接触网供电交接处会有一段无电区，自动过分相系统能够保证动车组安全惰性通过无电区，而无需进行升降弓。

自动过分相接口单元，用于连接自动过分相系统，将自动过分相系统对应的基准时间信息发送给自动过分相系统，实现对自动过分相系统的自动授时。示例性地，自动过分相接口单元，包括rj45接口、脉冲信号接口、rs232接口、以太网接口或rs485接口的任意一种或多种，此处不做具体限定，可按照自动过分相系统的接口类型，选择对应的接口进行连接。

lkj装置(列车运行控制记录装置)，用于列车运行安全防护和运行状态记录。lkj接口单元，用于连接lkj装置，将对应的基准时间信息输出给lkj装置，实现对lkj装置的自动授时。示例性地，lkj接口单元，包括rj45接口、脉冲信号接口、以太网接口、rs232接口或rs485接口中的任意一种或多种。本申请实施例中，各个接口单元具有单独的软/硬件模块，相互独立，能够做到故障隔离和弱化，提供系统整体的可用性。

处理模块，分别与卫星定位模块、自动过分相接口单元和lkj接口单元连接。具体地，处理模块根据卫星定位模块获取到的卫星基准时间信息，通过自动过分相接口单元，输出对应的基准时间信息给自动过分相系统，修正自动过分相系统的时钟时间；同时，处理模块，通过lkj接口单元，输出对应的基准时间信号给lkj装置，以修正lkj装置的时钟时间。从而，列车授时装置能够对lkj装置、自动过分相系统进行统一授时，防止列车的lkj装置、自动过分相系统中没有统一时间，影响列车的正常运行和列车事故综合分析。示例性地，处理模块可为现场可编程逻辑门阵列。

基于上述结构，列车授时装置根据卫星定位模块获取到的基准时间信息，通过处理模块、lkj接口单元完成对lkj装置的自动授时，同时通过处理模块、自动过分相接口单元完成对自动过分相系统的自动授时，实现对列车各设备的统一授时，从而能够有效地提高各设备授时的准确性。本申请实施例具有操作简单、授时快速、授时准确性高等特点。

在一个实施例中，如图2所示，列车授时装置，还包括视频监控接口单元，用于连接视频监控系统；

视频监控接口单元与处理单元连接。

具体而言，视频监控系统用于记录列车的相关视频信息，实现列车调度、安全监督的自动化。

列车授时装置还包括视频监控接口单元，用于连接视频监控系统。视频监控接口单元与处理单元连接。示例性地，视频监控接口单元包括rj45接口、脉冲信号接口、rs232接口、以太网接口或rs485接口的任意一种或多种，此处不做具体限定，可按照视频监控系统的接口类型，选择对应的接口与其连接。

本申请实施例中，列车授时装置根据卫星定位模块获取到的卫星基准时间信息，通过视频监控接口单元将对应的基准时间信息发送给视频监控系统，实现对视频监控系统的快速时间校准。

在一个实施例中，如图3所示，列车授时装置还包括显示模块，显示模块与处理模块连接。

具体而言，显示模块可在执行完授时操作后，同步显示操作后各列车设备的授时结果、当前时间。示例性地，显示模块可为液晶显示屏等。

在一个实施例中，如图4所示，列车授时装置还包括电源模块；

处理模块通过电源模块分别与自动过分相接口单元和lkj接口单元连接。

具体而言，电源模块用于为列车授时装置中处理模块、自动过分相接口单元、lkj接口单元供电。示例性地，电源模块可为锂电池、充电电路。

在一个实施例中，处理模块为fpga、dsp芯片或单片机。

在一个实施例中，如图5所示，提供了一种列车授时系统，包括：

自动过分相系统；

lkj装置；

列车授时装置；列车授时装置包括卫星定位模块、自动过分相接口单元、lkj接口单元和处理模块；

处理模块分别与卫星定位模块、自动过分相接口单元和lkj接口单元连接；自动过分相接口单元与自动过分相系统连接；lkj接口单元与lkj装置连接。

具体而言，自动过分相系统通过自动过分相接口单元与列车授时装置连接，lkj装置通过lkj接口单元与列车授时装置连接。列车授时装置中，处理模块根据卫星定位模块获取到的卫星基准时间信息，通过自动过分相接口单元，输出对应的基准时间信息给自动过分相系统，修正自动过分相系统的时钟时间；同时，处理模块，通过lkj接口单元，输出对应的基准时间信号给lkj装置。从而，列车授时系统实现对自动过分相系统和lkj装置的自动授时。

目前，lkj设备(列车运行控制记录装置)、自动过分相系统采用人工授时的方式，授时准确度受人为因素影响。本申请实施例中，列车授时系统中根据列车授时装置获取到的卫星标准时间，列车授时系统装置通过对应的接口单元分别对lkj设备和自动过分相系统进行自动授时，避免人工授时误差，能够提高列车设备授时的效率和准确性，提高列车运行安全性。

在一个实施例中，如图6所示，列车授时系统还包括视频监控系统；

列车授时装置还包括视频监控接口单元；处理模块通过视频监控接口单元连接视频监控系统。

具体而言，列车授时装置还包括视频监控接口单元，处理模块通过视频监控接口单元连接视频监控系统。列车授时系统中，列车授时装置根据获取到的卫星基准时间信息，通过视频监控接口单元输出对应的时间信息给视频监控系统，实现对视频监控系统时钟时间的修正，从而精准地实现对列车自动过分相系统、lkj装置和视频监控系统的时间同步。

在一个实施例中，如图7所示，列车授时系统还包括无线重联设备；无线重联设备与lkj设备连接。

无线重联设备用于通过无线方式控制重载组合列车中不同位置的多台机车协同牵引运行。在重联运行模式下，主控机车的无线重联系统与从控机车的无线重联系统建立连接，主控机车通过其无线重联系统将机车控制命令以无线信号方式传输至各个从控机车，以实现多台机车的无线同步控制。

具体而言，列车授时系统还包括无线重联设备；无线重联设备与lkj设备连接，根据获取到的lkj设备的基准时间信息，实现对该无线重联设备的自动授时。

在一个实施例中，无线重联设备通过智能总线与lkj设备连接。

在一个实施例中，如图8所示，列车授时系统还包括中央控制单元；中央控制单元与lkj设备连接。

中央控制单元(ccu)用于车辆总线上各节点间通信管理、重联机车间的信息交换处理、控制单元和数据采集与输出单元的状态实时检测、机车控制系统故障的智能诊断等。

具体而言，列车授时系统还包括中央控制单元；中央控制单元与lkj设备连接，根据获取到的lkj设备的基准时间信息，实现对中央控制单元的自动授时。示例性地，如图9所示，列车授时系统中，列车授时装置通过获取卫星定位系统发送的卫星基准信号，将卫星基准信号进行打包，并按照一定时间周期和接口要求，向lkj装置、视频监控系统、自动过分相系统输出当前时间信息，同时通过lkj装置机将收到的卫星定位系统的时间信息，按照一定时间周期和接口要求向无线重联设备和中央控制单元输出当前时间信息，实现列车授时系统中各列车设备、系统的统一授时。

在一个实施例中，中央控制单元通过智能总线与lkj装置连接。

在一个实施例中，如图10所示，列车授时系统，还包括卫星定位接收器；卫星定位接收器与列车授时装置连接。

具体而言，卫星定位接收器，用于接收卫星系统发射的原始卫星基准时间信息。卫星定位接收器与卫星定位模块连接，将获取到的原始卫星基准时间信息通过卫星定位模块发送给列车授时装置，实现与卫星时间同步。

在一个实施例中，如图11所示，列车授时装置还包括射频功分器；

列车授时系统还包括机车在线智能预警系统；机车在线智能预警系统的卫星天线与射频功分器连接；卫星定位模块通过射频功分器与机车在线智能预警系统连接。

具体而言，列车授时系统还包括机车在线智能预警系统。机车在线智能预警系统可用于负责所确定的危险源的负责方发送与危险源有关的信息，以进行智能预警。机车在线智能预警系统的卫星天线与射频功分器连接；卫星定位模块通过射频功分器与机车在线智能预警系统连接。

列车授时装置通过射频功分器连接机车在线智能预警系统的卫星天线，通过该既有的卫星天线接收卫星定位系统发送的卫星的基准时间信息，从而通过各接口单元实现对对应的列车设备的时间同步。在本申请实施例中，列车授时系统中利用射频功分器，在不增加天线的情况下，卫星定位系统同时给机车在线智能预警系统和列车授时装置提供卫星定位信号，本系统在软/硬件上改动较小，便于实际运用。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本申请范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请的保护范围应以所附权利要求为准。

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