LAIS无线传输系统介绍
lora无线传输方案
lora无线传输方案无线传输技术在现代社会的应用越来越广泛，其中Lora无线传输方案以其长距离传输、低功耗和高抗干扰能力而备受关注。
本文将介绍Lora无线传输方案的原理、应用场景和未来发展。
一、Lora无线传输方案的原理Lora是一种低功耗长距离无线传输技术，它采用扩频技术和碰撞避免机制来实现数据的可靠传输。
Lora无线传输方案的核心是基于Lora调制解调器，其工作频段在433MHz、868MHz或915MHz等无许可频段，具备较强的穿透能力和抗干扰能力。
Lora无线传输方案利用扩频技术将数据通过调制方式扩展到更宽的带宽，增加了数据的传输范围，同时降低了传输功率。
通过采用反馈机制和碰撞避免算法，Lora无线传输方案可以实现多个节点之间的协调传输，避免数据碰撞和丢失。
二、Lora无线传输方案的应用场景1. 物联网应用：Lora无线传输方案在物联网领域有广泛应用。
例如，在城市智能照明系统中，通过Lora无线传输方案，可以实现对灯具的远程控制和管理，提高照明效率和节能水平。
此外，Lora无线传输方案还可应用于智能家居、智能交通等领域，实现设备之间的数据传输和互联互通。
2. 农业领域：Lora无线传输方案可以应用于农业领域，实现对农田环境的实时监测和数据采集。
例如，通过Lora无线传输方案，可以监测土壤湿度、温度等参数，帮助农民合理灌溉和调节农田环境，提高农作物产量和质量。
3. 物流行业：在物流行业中，Lora无线传输方案可以实现对货物位置和状态的远程监控。
通过在货物中嵌入Lora模块，物流公司可以实时追踪货物的位置，并获取货物的温湿度等参数，确保货物在运输过程中的安全性和质量。
三、Lora无线传输方案的未来发展Lora无线传输方案在物联网领域的应用潜力巨大，未来有望实现更广泛的应用。
随着5G技术的推广和智能设备的快速发展，Lora无线传输方案将更好地满足物联网设备对低功耗、长距离传输和高抗干扰能力的需求。
AIS系统的工作原理
AIS系统的工作原理
1.分类：AIS系统使用按类别对船只进行分类，以便更有效地跟踪船
只的位置。
这些类别包括：渔船、货运船、客轮、运输船、救助船等。
2.传输：当一艘船只发送或接收AIS消息时，它会通过VHF无线电频
率传输数据。
该信息包括船只的类型、船只标识码、位置、航向、船速等。
3.接收：AIS天线可以接收VHF无线电发射的AIS信息，将其定位并
显示在航海图上。
AIS系统使用特定的数据帧来发送信息，包括船只的ID、类型、时间戳、位置、航向和船速等数据。
4.更新：当船只发射AIS消息时，接收的信息会更新或覆盖旧的信息。
因此，接收方可以随时跟踪船只的位置。
5.校验：AIS系统使用8位校验码来校验接收到的数据是否有效。
如
果接收到的数据与校验码不匹配，则说明接收的信息有误，需要重新发送。
第8章 机车运行控制系统车载设备
LKJ相关设备包括机车安全信息综合监测装置（内含机车语音记录装置，以下简称TAX）、列车运行状态信息系统车载设备（LAIS车载设备）、铁路车号自动识别系统ATIS机车车号识别设备(车号识别设备)、专用连接线缆等。其结构示意图如图8-1细实线框部分所示。
8.1.1
8.1.1.1设备构成
在HXN5型内燃机车装备了LKJ系统车载设备，该系统主要由LKJ设备和LKJ相关设备组成，其组成结构示意图如图8-1所示。
LKJ由监控主机箱、人机交互单元（又称屏幕显示器）、机车信号设备、监控装置功能扩展盒、GPS信息接收装置、压力传感器、速度传感器、鸣笛转换器、本/补切换装
8.1
我国监控装置的研究开发从1990年代初开始，从1995年起形成全路普及使用的规模。普及使用的监控装置主要型号为LKJ-93型和JK-2H型。LKJ2000型监控装置吸取了JK-2H型和LKJ-93型监控装置的成熟技术经验，在技术等级、功能、性能和可靠性等方面都有了较大程度的提高，并且在功能扩展性和各项发展中的技术设备的接口配合方面作了适应设计，是监控装置的新一代设备。与JK-2H型及LKJ-93型装置相比，LKJ2000型监控装置的技术性能具有明显优势。
2个
DF16型兼容安装，采用机车轴端光电式速度传感器
5
机车信号设备
JT-C系列
1套
5.1
机车信号主机
JT1.Z
1套
5.2
双面八显示机车信号机
J.XS-8
2套
含开关盒
5.3
机车信号双路接收线圈
JT1.JS-Ⅱ
4套
5.4
机车信号通信板
基于LMD和质量分析的机车周期检测管理系统
基于LMD和质量分析的机车周期检测管理系统邓永祁，杨 将，邓国知(湖南中车时代通信信号有限公司，长沙 410100)摘要：针对中国国家铁路集团有限公司推行的修程修制改革，采用前沿Web技术、基于LMD与质量分析设计机车周期检测管理系统，实现电务车载设备周期检测作业管理，机车周期检测报警。
通过与车载设备运行故障报警相结合，在保障车载设备安全运行的基础上，有效提高铁路电务检测生产作业的效率。
关键词：修程修制改革；机车周期检测；质量分析；检测作业中图分类号：U284.48 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2020)06-0030-05Locomotive Cycle Detection Management System Based onLMD and Quality AnalysisDeng Yongqi, Yang Jiang, Deng Guozhi（Hunan CRRC Times Signal & Communication Co., Ltd., Changsha 410100, China）Abstract: In view of the repair program and repair system reform carried out by China Railway Corporation, this paper uses the advanced web technology to design the locomotive cycle detection management system based on LMD and quality analysis, to realize the cycle detection operation management of the onboard signal and communication equipment and the locomotive cycle detection alarm. By combining with the onboard equipment operation fault alarm, the efficiency of railway signal and communication detection can be effectively improved on the basis of ensuring the safe operation of the onboard equipment.Keywords: repair program and repair system reform; locomotive cycle detection quality analysis;detection operationDOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2020.06.006目前，国内铁路里程已突破13万km，对国家经济的快速发展发挥了重大作用。
动车组DMS与LAIS系统设备融合方案探讨
注：图中虚线表示共用部分 图� “动车组列控设备监测系统”原理
Fig.3 Principe of EMU train control equipment monitoring system
CPU 核 心 算 法 需 要 重 新 设 计， 需 要 在 现 有 DMS 核心算法基础上兼容对 LKJ 设备信息数据的 采集和处理。算法逻辑修改如图 4 所示。 3.2 地面设备服务器及终端软件的融合
通过分析 DMS 车载设备及 LAIS 车载设备构 成，发现两者在构成上重合度较高，两者均由电源、 主控、通信接口、数据采集、无线通信模块组成， 其 中 DMS 车 载 主 机 通 信 接 口、 数 据 采 集 模 块 由
No.7 张明星：动车组DMS与LAIS系统设备融合方案探讨
19
T 技术创新 ECHNOLOGICAL INNOVATION
《铁路技术管理规程（高速铁路部分）》第 106 条，《铁路技术管理规程（普速铁路部分）》第 109 条规定，装备 CTCS-2 级列控车载设备的动车组应 装设 LKJ 设备。为便于实时掌握动车组列控车载设 备（ATP）及 LKJ 设备实时运用状态和动车组运行 速度、位置等信息，动车组上一般都安装了用于监 测 ATP 运用状态的动车组列控设备动态监测系统 （DMS）以及用于监测 LKJ 设备运用状态的列车运 行状态信息系统（LAIS）。而现场运用过程中，由 于动车组需要在既有线改造 200 km/h 区段及其以 下区段运行，ATP 设备与 LKJ 设备的工作转换经常 发生，且在时速 250 km 及以下客运专线运行发生
扩扩扩扩扩扩 展展展展展展 单单单单单单 元元元元元元
GPRS GPS CPU
CIR TCR
RFID技术科普
在身边的高新科技——RFID 技术RFID 是Radio Frequency Identification 的缩写，中文译名射频识别。
RFID 技术在日常生活中已有广泛的应用：目前，RFID 技术已在食品卫生、物流、零售、制造、服装、医疗、交通、防伪等多个领域得到普遍应用。
RFID 技术是一种非接触的自动识别技术，属于无线通信技术的一种，通过射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）或雷达反射的传输特性，实现对被识别物体的自动识别，从而获取相关数据。
一套完整的RFID 设备至少需要两个部分的器件，分别是阅读器和电子标签。
阅读器与电子标签通过自身内置的天线发出或接收射频信号。
由耦合元件及芯片组成，每个标签具电子标签上的数据可以加密，存储数（2）根据标签的工作频率分为：低频电子标签，高频电子标签，超高频电子标签和微波电子标签。
（3）根据标签的封装形式分为：行用卡标签，线形标签，纸状标签，玻璃管标签，圆形标签及特殊用途的异形标签等。
-（2）根据工作原理分类：可分为磁场耦合式天线，电磁波向后散射式天线，微带天线（微带贴片天线、微带振子天线和微带阵列天线）。
发生在阅读器和电子标签之间的射频信号的耦合类型有两种。
（1）电感耦合：变压器模型，通过空间高频交变磁场实现耦合，依据的是电磁感应定律。
RFID 射频信号传送原理电感耦合方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。
典型的工作频率有：125kHz、134.2kHz、225kHz和13.56kHz。
识别作用距离小于1m，典型作用距离为10~20cm。
（2）电磁反向散射耦合：雷达原理模型，发射出去的电磁波，碰到目标后反射，同时携带回目标信息，依据的是电磁波的空间传播规律。
电磁反向散射耦合方式一般适合于高频、微波工作的远距离射频识别系统。
典型的工作频率有：433MHz、915MHZ、2.45GHz、5.8GHz。
识别作用距离大于1m，典型作用距离为3~10cm。
根据标签是否有源，RFID系统可以分为被动射频与主动射频系统两种。
小站部署中非视距（NLOS）微波回传
小站部署中非视距（NLOS）微波回传· 当前微波已是移动回传中的主要传输介质,但应用仍局限在在视距(LOS)条件下。
在环境杂乱的都市中部署小站更需要支持接近和完全非视距的场景。
非视距的应用已被无线接入技术所证实，但对高性能的回传仍是一个新的挑战。
本文将讨论通用原理，主要系统参数，简单工程指导同时通过演示爱立信28GHz产品和6Ghz以下产品的对比提出对一般的观点质疑。
一、背景点对点微波是灵活快速部署回传网到几乎任意一点的经济有效的技术。
它是移动网络中主要的回传方式，同时在移动宽带演进过程中依旧保持这样的地位。
微波技术也发展迅猛，现已能够支持多个吉比特的回传容量[1]。
无线接入网中小站的引入，微蜂窝层面工程实施将会使回传网面临新挑战。
典型的全户外小站是安装在街道装饰物或建筑物表面上，距街道高3-6米，站间距离在50-300米之间。
由于小站数量众多，所以它们需要更经济，可升级的易于安装的回传方案。
方案需支持在整个无线接入网中更加统一的用户经验[2]。
传统的回传技术如经济有效的视距微波，光纤和铜线正满足这一方案新要求。
尽管如此，由于建筑物顶高度位置的限制，仍将会有大量的小站不具备通过有线连接或与对方视距连接的条件。
非视距（NLOS）并非微波回传的新挑战。
现存的方法可以克服非视距传输。
在山区地势下，会使用无源反射和中继站方案，但方案对于成本敏感小站接入由于增加更多站点而成为非理想方案。
在都市，每日都在变化的建筑使接入理想站点很困难，而理想站点恰是小站回传得最有效的方案。
尽管如此，将会有一定数量的站点难以接入，因此需要非视距的微波回传方案，如图1所示。
图 1 小站部署的非视距回传举例规划回传容量的最终目标就是支持蜂窝的全容量，即站点的峰值容量和平均站点容量[3]。
然而，在实践中，诸如成本和部署小站类型（容量或覆盖）等参数将决定最终目标容量和可用性。
运营商将会做出成本的权衡，而这一权衡使回传容量即至少支持忙时预期话务量又满足未来发展统计冗余的容量需要。
列车运行监控装置(LKJ)数据无线传输实施方案研究
列车运行监控装置 (LKJ)数据无线传输实施方案研究摘要：列车运行监控设备中的数据无线装置，可以保证传输系统在机车回段并入库后，借助LAIS车载系统设备中的无线发射模块和对应的WLAN天线，将本身的LKJ数据信息发送至地面接受设备。
真正做到车载LKJ数据可以从车上正式转移到地面的操作，此传输过程可靠性极高，能够有效提升设备测试人员在LKJ运行期间的数据分析工作，保证最终测试作业效率更高。
关键词：监控装置；数据无线传输；实施方案前言：列车运行过程中，车内装有监控记录装置(英文缩写为：LKJ)(本文简称“监控装置”)，该监控装置能够为列车的正常运行提供保障作用，是提升列车运行安全性的保障手段，同时也是信息化的速度控制装置，能够协助列车司机完成车辆行驶速度的控制工作，避免列车存在冒进信号或者超速运行的不良问题。
这一装置在保证列车安全速度控制的过程中，还能够有效采集并详细的记录与列车运行有关的机车各方面运行状态和信息，以此促进机车运行系统管理的自动化发展。
一、概述列车正常运行期间，本身的监控装置(LKJ)的数据信息记录，属于检测作业人员在机车入库后,通过人工方式完成下载，此后由铁路办公人员上传至所属的专门车载设备中，并由专业人员完成与之相对应的处理与分析工作[1]。
在现场作业过程中，因为机车种类、作业性质和车辆整备作业要求的不同, LKJ运行的信息数据检测作业点大多会比较分散,通过人工下载方式完成作业，不仅效率低下，收集到的关键数据存在错漏的可能性较高，数据信息安全性缺少有效保障,还会由于高度频繁的使用，导致移动存储介质插拔疲劳,导致LKJ车载设备故障的出现[2]。
铁路总公司运输局在《关于做好电务系统安全监控技术体系规划和建设工作的通知》、(运电信号函[ 2014 ]460号)文件中明确指出：LKJ数据必须“通过LAIS的WLAN传输检测作业信息,实现对机车入库检测作业的安全监控”[3]。
为积极响应文件要求，从实际角度提升现场作业效率并保证数据的可靠性,针对LKJ数据无线传输整改的实施方案展开研究，能够取得十分显著的安全收益。
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GSM/ GPRS + Internet GSM-R
2.4G 无线局域网
走行部检测 机车标签 弓网检测
轴温检测 机车语音录音
外网通信服务器 网络安全平台 内网通信服务器 内网数据应用服务器
内网通信服务器 内网数据应用服务器
无线通信服务器
铁路广域网 铁路局域网 部/ 局内网通信服务器 部/ 局内网数据应用服务器
LAIS列车运行状态信息系统
研发背景
新的机遇、挑战 跨局 点对点 长交路 单司机值乘
新的要求 快速、便捷 准确、实时 远程技术支持
现有条件
设计目标
现有状况
•机务基础信息源的 获取建立在车载应用 系统基础之上 •机车入库时通过人 工方式下载 •电务、机务、工务 多部门实施
整合 监控、监测、 机车动态检测诊断 建立信息闭环系统 车对地、车对车 地对车、地对地 要求 全程监控 及时、可靠
车载数据的汇集 车载运行状态信息的实时传输
LAIS车载 系统功能
车地间应急通话 车载全程记录文件的无线转储
车载记录文件的实时无线下载
GPS定位及统一系统信息源时钟
LAIS列车运行状态信息系统
2. 车地无线传输网络
系统的总体网络结构由无线 和有线两部分网络组成。无线网 络目前实时信息依托电信 GSM/GPRS移动公网和Internet 互联网，将来向GSM—R铁路移 动专网过渡，主要完成机车与地 面间的数据信息传输；入段后利 用2.4G无线局域网，主要完成机 车安全装备全程记录信息的无线 转储；有线网络利用已经建成的 铁路计算机网络系统，主要完成 铁道部、铁路局、站段三级网络 范围内的数据信息传递。
LAIS列车运行状态信息系统
LAIS列车运行状态信息系统是整个铁路行车安全监控系统 的重要组成部分，该系统通过机车车载信息平台、无线和有线 数据传输通信网络、铁路局数据处理中心、站段数据处理中心 和部、局、站段三级应用服务平台，构成“地对车、车对地、 地对地”安全监控体系的三维立体数字化通信网络，实现机车 运行安全状态信息的自动采集，机车信息和地面信息的双向互 动传输，机车运行实时信息与地面线路、设备档案及其他其它 相关信息的动态融合。
查询终端 大屏幕电视墙 其它业务终端
列车运行状态调度查询系统 列车运行安全监测信息管理中心
LAIS列车运行状态信息系统
1. 车载信息平台——设备构成
LAIS车载设备主要包括LAIS车载主机、车载通话器、外围接口设备、 GSM/GPRS天线、WLAN天线等。
LAIS车载主机
复合天线
车载通话器
另外还有配套的电缆、馈线、接车载通话器
LAIS车载设备
TAX2综合状态监测装置
机车状态诊断装置
音电 测走 弓 轨 T D
台
行
网
道
I M
I M
语
部
检 测
检 测
S
S
音监
录
安全检测设备
600V
其 测机
微
其
它
车供机
它
检
动电柜
检
测
态检
测
测
检
质量检测设备
LAIS列车运行状态信息系统
1. 车载信息平台——功能实现
为铁路信息化总体规划的组织实施提供信息共享 ，车载部分和地面设备软硬件都可以无障碍地融 入机车信息化平台和地面信息化平台，承担车载 信息整合、车地信息无线传输、机车运行实时信 息的提供等任务，促进机务信息化总体规划的加 快实施。
LAIS列车运行状 态信息系统
•是铁路信息化规划的 重要组成部分； •定位于为运输生产服 务的生产系统。
LAIS列车运行状态信息系统
LAIS列车运行状态信息系统
LAIS列车运行状态信息系统
1. 车载信息平台——工作原理
车顶
GPS设备
WLAN
GSM/GPRS
无线发射模块
CAN
CAN
LAIS车载主机
LKJ2000 监控装置
信息采集模块 CAN/RS485/RS422
以太网 模块
LKJ车载设备 RS485
LAIS列车运行状态信息系统
3. 部/局/站段各终端可实现的功能
3.1 列车运行状态实施查询
❖ 电子地图、运行曲线、 数据列表等多种方式
❖ 在地面可实时查询列 车运行状况信息:
▪ 列车运行位置 ▪ 车次 ▪ 正晚点情况 ▪ 速度 ▪ 前方信号
▪ ……
LAIS列车运行状态信息系统
3. 部/局/站段各终端可实现的功能
LAIS列车运行状态信息系统
列车 运行 状态 信息 系统
车载信息平台
车- 地 无线数据传输网络
路局 数据处理中心
站/段 数据处理中心
地- 地 有线数据传输网络
部/ 局/ 站段 3 级应用服务平台
机车信息采集 车载信息处理主机
无线通信模块
列车运行安全监控装置
机车动态检测诊断装置
机车运行安全 综合监测装置( TAX2)
3.2 实现地面模拟添乘
LAIS列车运行状态信息系统
3. 部/局/站段各终端可实现的功能
3.3 乘机车运行安全监测信息的集中监控、预警
通过对机车安全设备的实时监测、动态分析，根据报警门限值和各种智能分 析模型，判断各种安全隐患、设备故障的类型和级别，生成预警或报警信息。
LAIS列车运行状态信息系统
3. 部/局/站段各终端可实现的功能
3.3 乘机车运行安全监测信息的集中监控、预警
通过对机车安全设备的实时监测、动态分析，根据报警门限值和各种智能分 析模型，判断各种安全隐患、设备故障的类型和级别，生成预警或报警信息。
机车 600V供电列车供电
LAIS列车运行状态信息系统
为机车运用管理提供科学依据，使机务段调度能 够全面了解全段在途机车执乘司机的操控情况， 更加科学有效地提高对机车乘务人员的管理水平
作为维修、救援的支持保障模块，利用监测信息 和管理功能，为维修、救援等提供决策支持。根 据监测数据和预警信息，提高维修的针对性，及 时消除设备的安全隐患并减少日常养护和维修作 业中人为错误造成的隐患，同时这样可以进一步 减少维修对区间通过的影响
以安全监控、安全管理和应急 保障为核心，开发满足各级安全管理 决策部门和机车管理维护部门的应用 软件，实现机车运行安全监测信息的 集中监控、预警，提供安全信息综合 分析及决策支持，构成完整的机车运 行安全保障体系。
LAIS列车运行状态信息系统
为行车组织提供一种新的技术手段，使各级调度 能够更加及时、正确地掌握管辖区域内在途机车 的运行状况，可以更加及时、合理地组织、调整 机车运行。有利于运输效率和列车正点率的提高