物联网环境下中国铁路通信系统的应用

(整期优先)网络出版时间:2023-04-11
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物联网环境下中国铁路通信系统的应用

梅中权

中铁电气化局集团第一工程有限公司 河北省 石家庄市 050000

摘要:信息技术和智能是推动铁路智能化建设和铁路行业未来交通维度的重要技术手段。通过与图像标签、FRID技术、传感器技术和卫星定位技术等通信技术的集成,扩大和扩大了信息集成技术。它主要是一种利用智能来理解、控制和处理物理世界的技术。它是一种技术,使人们能够与有关人员、对象和对象的信息交互,从而实现精确控制和远程管理。与电信网络密切联系,互联网应用的扩大依赖于通信网络的复盖面,而物理网络应用则推动通信技术的发展。基于此,本文章对物联网环境下中国铁路通信系统的应用进行探讨,以供相关从业人员参考。

关键词:物联网中国铁路通信系统应用

引言

建立轨道交通网络的目的是通过第一次准确返回通过轨道交通的数据来确保运营安全。当今整个轨道交通网络建设的趋势更加明显,轨道交通相关领域和技术人员可以利用智能的铁路网络自动清理方法构建良好的轨道交通网络,从而确保轨道交通网络的有效性和轨道交通运营的有效性。因此,实施信息化铁路建设的基本思路是依靠铁路运输网络优化和更新铁路运输系统内的基础设施设备。

一、物联网技术概述

(一)概念

物联网即物与物相连的互联网。物联网的核心,是将本来普通的物品联到网上,从而使这些物品之间具有通信功能;物品本身也就具有了某些灵性,能告诉用户其自身携带的信息。随着虚拟现实(VR)、增强现实(AR)等数字技术的发展,物联网也更多地指向物联网技术与各类数字技术的技术集群。物联网是一个基于互联网延伸出来的概念,它不是一项技术,而是技术的发展方向;它不是改变生活方式的手段,而是未来的生活方式本身。物联网利用传感器等设备,将万事万物泛化连接,真正实现了“万物皆媒”。

物联网体系结构的层次图

(二)物联网核心技术

1.射频识别技术

该项技术简称为RFID技术,是一种有着无接触明显特征的自动识别技术,其构成主要包括三个部分,分别是应答器、阅读器以及应用软件。RFID技术的应用能够实现对目标采集点信息的科学标准化标识作业,完成无接触的高效自动识别任务,从而节省更多的人力物力资源,因此被广泛应用在物联网领域中。RFID技术的工作原理是基于无线射频方式进行非接触的双向数据通信,并实践应用无线射频方式对记录媒体展开读写,最终达成识别目标和数据交换的目的。

2.传感器相关技术

所谓传感器技术,简而言之便是能够实现声、光、热等物理量向电量转化的装置和技术。其不仅能实现诸多物理条件的检测,同时还能达成检测信息向控制器的传送。传感器相关技术的应用不仅是激活电子科学技术应用的关键,同时也能进一步提高物联网设备应用的智能化和现代化水平。就目前形势来看,传感器技术已在物联网的自动化传送以及物料分拣等领域得到大规模应用,这也在一定程度上为物联网线下的规模化和智能化发展打下了良好基础。

3.网络通信技术

网络通信技术主要包括近程通讯技术、远程运输技术,近程通讯技术有蓝牙、ZigBee、RFID等技术,远程运输技术有网关、互联网组网等技术。在智能制造产业中,网络通信技术的实践应用主要包括两个方面,一是广域网络通信,像人们所熟知的4G/5G移动通信、IP互联网以及卫星通信等技术等,伴随着Ipv6为核心的新联网不断创新完善发展,更是推动了物联网技术的持续发展,为其提供了高效安全的信息传输通道;二是近距离网络通信,其中最为广泛应用的是以IEEE802.15.4为代表的近距离通信技术。在IEEE802.15.4网络中,有一个称为PAN网络协调器的FFD设备,是LR-WPAN网络中的主控制器。PAN网络协调器除了直接参与应用以外,还要完成成员身份管理、链路状态信息管理以及分组转发等任务。

二、铁路通信的发展分析

(一)铁路通信概述

当今,数字移动通信系统已在轨道设计中得到有效应用。它是一个成熟的系统,允许在满足轨道应用和发展的同时进行无线数据通信。此外,该系统还可以规划轨道交通列车并控制正在进行的过程。但是,由于这是带宽密集型通信系统,所以频带太忙,无法加载太多数据。这在一定程度上增加了视频显示器的加载难度,影响了旅行者的服务质量。

(二)发展现状

铁路信息化进程一日千里,极大地推动了中国高速铁路的发展。当前我国高铁发展建设跑出“加速度”,如果其发展脱离了信息化,无论是铁路安全监视工作、服务管理系统还是列车正常运行,都会受到不可想象的消极影响。为了使中国铁路建设事业达到更高更快的发展要求,铁路信息化这一版块延伸出来的主要产品发展前景广阔,目前正是这些产品投资的高峰期和黄金期,其庞大的投资规模极大地带动了我国的经济发展。根据产业链受益的观点,中国高铁建设进入新的发展高潮,推动高铁建设产业链各节点紧密联系,并且依次获利。铁路信号微机监控系统、防灾系统、无线电系统、视频监控系统和地铁综合检测系统产品的需求不断增加,今后其市场容量会继续增加。

三、物联网环境下中国铁路通信系统的应用分析

(一)综合视频系统

以前用作轨道中图像和语音监控系统的综合视频监控系统是安全系统不可或缺的组成部分。以前的图像语言监控系统由于存储设备的带宽和性能限制,在帧速率、图像清晰度、夜视和存储时间方面存在问题。随着电信和存储技术的快速发展,传统的图像处理系统正在发展为高带宽、高传输速率、增强夜间可见性和更长的存储时间的综合视频系统,如图所示。它拥有一个完整的技术系统,包括前端映像构建器、传感器、控制器、传输连接、工作站存储设备、中央处理设备和客户端组件,主要用于外部环境、决策制定以及历史高峰的确定和采购。

综合视频系统

(二)铁路通信工程无线接入

1 .规划通信。“无线铁路调度”功能是GSM-R的一项基本功能,可以是1: n呼叫、1: n组呼叫或广播呼叫,用于各种用途,如人员调度、调度、拖拉机调度、站点通信、应急通信、维护计划、信道通信等。执行。例如,在发生火车事故之前,调度程序可以及时发布紧急命令,通过无线通信网络发送给司机,以便司机能够按照指示操作车辆,并确保车辆和乘客的安全。我们轨道的发展速度要求通信迅速、及时,最大限度地减少延误,并提高生产率。GSM-R还根据定期计划通信、语音传输和方便职责的管理和跟踪保存呼叫记录。2 .数据传输。GSM-R系统允许及时传输数据,如b .车辆编号、交通堵塞信息、列车尾部气压数据、通过GPRS单元和车辆端点收集车辆运行数据参数、转发至GSM-R系统,并转发给铁路管理员,以获取铁路车辆安全管理决策的重要信息。远程监控和监控图像传输。安装现场和车辆的监控设备,捕获视频信号,将视频信号转发给列车人员,并实时监控车的内部位置。并且这些信号也可以通过GSM-R无线网络传输,这样列车就能在进入前显示现场监测图像信息。

(三)网络信息认证

安全性的两个重要方面是身份验证和保密性。为确保互联网上的数据安全,通常采用经认证的技术。核查制度通常在两个方面进行严格的验证:(1)查明来源,即确认发言人伪造;(2)检查所发送消息的内容是否正确,检查所发送的某些消息是否已被篡改,所发送消息是否包含内容,以及所发送消息是否包含延迟。认证系统可以根据系统术语和解密标准分为有条件和无条件安全系统或秘密和非秘密认证系统。

铁路通信网络安全管理中心组网示例

(四)铁路移动通信

智能轨道在速度、时间安排、列车控制、运营管理、维护、乘客服务等方面提供了新的安全性、可靠性、实时性、传输带宽、访问能力、多样化的业务可移植性等要求。5G提供高速、可靠性和低延迟,支持高速移动方案,分割技术满足多样化的业务通信需求,支持网络数据虚拟化以简化网络融合,因此是下一代移动轨道交通系统的理想选择。5G网络由5G核心网络、移动边缘多点计算、集中单元、分布式单元和现有天线单元等功能单元组成。通过将nfsv技术用于基于云的部署(如5G、MEC、CU等),有效降低构建和运行5g网络的成本。

(五)网络访问控制

网络安全技术中的访问控制主要用于认证和认证系统访问权限。访问控制技术对于铁路运输系统的安全活动至关重要。不受访问控制的铁路通信系统可随时由其他基于互联网的计算机系统调用,以随意修改或使用自己网络上的数据或数据,从而损坏通信系统。因此,访问控制技术是有效防止非法访问的最重要措施。目前有三种类型的访问控制:用户使用帐户或密码登录。通过特定的物理识别单元登录使用个性测试的物理特性。

结束语

随着时代的发展、物联网技术不断成熟,我国铁路系统趋于信息化模式,越来越多的物联网技术应用于铁路信息系统。同时,铁路行业对于物联网技术的应用,使得该系统的效率逐渐提高。RFID、传感器、数据收集及QR代码等相关物联网技术是铁路系统的主要应用。集成信息化是铁路系统将来发展的必然趋势,铁路系统也必将迎来新的发展契机。

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