一种基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统

摘要

本发明公开了一种基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统，包括分别设于每节车辆上的功能客户端和无线Mesh路由器，且所有的功能客户端均支持Mesh功能，每一节车辆上均设有两个无线Mesh路由器，本节车辆的功能客户端通过无线网与本节车辆的无线Mesh路由器进行信息交互，同一节车辆中的两个无线Mesh路由器通过定向天线向临近的两节车辆中的任意一个无线Mesh路由器进行数据传输。与现有技术相比，本发明的有益效果是：基于无线Mesh网络，解决传统列车布线复杂、连接器不稳定以及屏蔽处理不当等问题，功能客户端安装更加灵活，扩展功能客户端更加自由，而且能提高系统的冗余性；降低制造成本以及车辆重量。

说明书

技术领域

本发明属于轨道交通列车信息系统领域，涉及一种基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统。

背景技术

信息系统是轨道交通列车重要的必不可少的一个系统，该系统能够实现功能控制，并获取系统内所有终端的状态，再对所有终端的状态进行诊断，然后发送状态报告。而且系该统能够为乘客提供丰富的视频信息以及精准的引导信息，并且可以对全列车进行安全视频监控。

现有技术中，轨道交通列车的信息系统是基于通信技术的，由开始的低速率的串行总线发展到目前百兆、千兆高速率的以太网。当前所有的状态信息、指令信息、视频信息以及音频信息均通过以太网传输。

如图1所示，现有的轨道交通列车信息系统采用以太网总线（带宽为100Mbit/s）实现功能客户端之间的相互通信。以太网总线采用环网架构，当任意功能客户端故障时不会影响其他客户端，当本节车辆的交换机故障时，不会影响其他节车辆的功能客户端的通信。

但是现有的轨道交通列车的信息系统具有以下技术缺陷：

1、无论是串行总线或是以太网都存在布线复杂的问题，尤其是环路设计。

2、大量的电缆以及连接器的使用增加整车重量，不利于轻量化设计。

3、由于施工工艺等因素，给车辆的调试工作带来不便，例如短路，屏蔽处理等。

4、设备扩展受限等，例如以太网的设备扩展受到交换机接口数量的限制。

发明内容

本发明需要解决的问题是针对上述现有技术的诸多不足，而提供一种通过采用无线Mesh网络搭建列车信息系统，实现系统内的通信互联，从而减少城轨车辆的布线以及连接器，提供一个更灵活、更自由的基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统，包括分别设于每节车辆上的功能客户端和无线Mesh路由器，每一节车辆上至少设有2种功能的功能客户端，且所有的功能客户端均支持Mesh功能，每一节车辆上均设有两个无线Mesh路由器，同一节车辆中的两个无线Mesh路由器之间既相互通信，同时也互为冗余，本节车辆的功能客户端通过无线网与本节车辆的无线Mesh路由器进行信息交互，同一节车辆中的两个无线Mesh路由器通过定向天线向临近的两节车辆中的任意一个无线Mesh路由器进行数据传输。

所述的功能客户端包括车辆控制单元、信号采集单元、显示器、乘客信息单元、车门控制单元、娱乐显示器、车载摄像机、牵引控制单元、制动控制单元、功放扬声器、辅助控制单元、空调控制单元、车门控制单元、动态地图。

每一节车辆均设有一个信号采集单元。

列车信息系统将所有需要传输的数据进行分类管理传输，将状态数据以及控制指令全部通过位于上端的无线Mesh路由器进行传输，将所有的音视频数据通过位于下端的无线Mesh路由进行传输。

同一节车辆中的两个无线Mesh路由器，任意一个无线Mesh路由器发生故障或信息拥堵时，另一个无线Mesh路由器可代替其进行通信。

无线Mesh路由器所属的无线Mesh网络是基于IEEE802系列标准的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：基于无线Mesh网络，能够减少车辆布线，解决传统列车布线复杂、连接器不稳定以及屏蔽处理不当等问题，使得列车各控制设备间没有通信电缆，并且不需要任何连接器，从而使得各种功能客户端安装更加灵活，扩展功能客户端更加自由，而且能提高系统的冗余性；此外由于通信电缆以及连接器大量的减少，从而大大降低制造成本以及车辆重量。

附图说明

图1是原轨道交通列车信息系统的结构框架图；

图2是本发明的基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统的结构框架图；

图3是相邻的车辆间无线Mesh路由器的网状信息传输路径示意图；

图4是无线Mesh路由器将不同类型数据分路传输的路径示意图；

图5是其中一节车辆中位于下端的无线Mesh路由器故障时数据传输的路径示意图。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图2所示，一种基于无线Mesh网络的轨道交通列车信息系统，包括分别设于每节车辆上的功能客户端和无线Mesh路由器，每一节车辆上至少设有2种功能的功能客户端，且所有的功能客户端均支持Mesh功能，每一节车辆上均设有两个无线Mesh路由器，同一节车辆中的两个无线Mesh路由器之间既相互通信，同时也互为冗余，本节车辆的功能客户端通过无线网与本节车辆的无线Mesh路由器进行信息交互，同一节车辆中的两个无线Mesh路由器通过定向天线向临近的两节车辆中的任意一个无线Mesh路由器进行数据传输。

所述的功能客户端包括车辆控制单元、信号采集单元、显示器、乘客信息单元、车门控制单元、娱乐显示器、车载摄像机、牵引控制单元、制动控制单元、功放扬声器、辅助控制单元、空调控制单元、车门控制单元、动态地图。

每一节车辆均设有一个信号采集单元。

如图3所示，同一节车辆中的两个无线Mesh路由器通过定向天线可向临近的两节车辆中的任意一个无线Mesh路由器进行数据传输，能提高系统的冗余性。

如图4所示，列车信息系统将所有需要传输的数据进行分类管理传输，将状态数据以及控制指令全部通过位于上端的无线Mesh路由器进行传输，将所有的音视频数据通过位于下端的无线Mesh路由进行传输。

如图5所示，当同一节车辆中的两个无线Mesh路由器，任意一个无线Mesh路由器发生故障或信息拥堵时，另一个无线Mesh路由器可代替其进行通信。

无线Mesh路由器所属的无线Mesh网络是基于IEEE802系列标准的。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：基于无线Mesh网络，能够减少车辆布线，解决传统列车布线复杂、连接器不稳定以及屏蔽处理不当等问题，使得列车各控制设备间没有通信电缆，并且不需要任何连接器，从而使得各种功能客户端安装更加灵活，扩展功能客户端更加自由，而且能提高系统的冗余性；此外由于通信电缆以及连接器大量的减少，从而大大降低制造成本以及车辆重量。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。