一種列車多功能電話廣播系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及高速列車通訊系統領域，具體地涉及一種列車多功能電話廣播系統。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著高速列車出行越來越普及，列車通訊系統顯得日益重要。而車內通訊主要是指列車廣播系統和列車通話系統，它在列車運行期間提供站點信息播報、背景音樂播放、人工廣播、人工對講等功能。
[0003]目前，這兩個系統目前一般被分開，通話時使用電話系統，如果需要廣播，列車員需要去廣播室進行廣播，這顯得十分不方便。此外，列車員與司機的通話一般都比較緊急，相對比較頻繁，如果每次都撥打司機室的號碼來呼叫司機，顯得效率不高。如若有緊急情況發生，而乘務員因為緊張或其他原因而一時無法正確撥對司機室號碼，那么可能會引發嚴重后果。
[0004]現有技術的通訊系統還存在以下問題，例如當兩位列車員通話時，電話信道被占，如果此時有列車員有重要信息想要通知司機或者機械師，電話無法接通，有可能會造成嚴重后果。
[0005]如果由于某種原因，車內的命令信道被破壞不能使用，那么整個通訊系統將無法工作，將會引起無法報站，緊急情況無法及時廣播通知乘客等后果。
[0006]另外，UIC568提出的通訊方式為半雙工方式，在通話時顯得非常不便。

【發明內容】

[0007]本發明的目的在于提供一種列車多功能電話廣播系統，旨在解決目前列車內電話系統和廣播系統分離造成不便的問題。
[0008]本發明是這樣實現的:一種列車多功能電話廣播系統，包括列車中央控制器、多功能終端、交換器、廣播使能線、主音頻線、副音頻線以及廣播總線，所述多功能終端通過所述交換器與列車以太網總線相連，所述列車中央控制器通過所述交換器與列車以太網總線相連，所述多功能終端分別與所述廣播使能線、主音頻線、副音頻線和廣播總線相連，所述列車中央控制器與所述廣播使能線相連，所述廣播使能線具有高、低兩種電平，所述廣播使能線的高電平對應所述廣播總線的繁忙狀態，所述廣播使能的低電平對應所述廣播總線的空閑狀態，所述列車中央控制器和所述多功能終端可以對廣播使能線的電平狀態進行調整。
[0009]所述系統可以完成通過一個終端同時實現列車間通話和列車廣播兩種功能。傳統的UIC568的有一根對講優先級硬線，這個邏輯只能讓其他對講終端知道現在處于占線狀態，進而只有兩個邏輯處理方式:任意后撥的通話可以打斷之前的通話或是任意后撥的通話都因為被占線而無法通話；傳統的UIC568總線只有一路對講通道，只能實現半雙工對講。而本發明提供的列車多功能廣播電話系統基于UIC568總線做了適當的優化設計，同時存在兩根獨立的音頻線，使得電話通訊變為全雙工，提高了通話質量。另外，通過廣播使能線構建一個冗余的廣播命令系統，使得當以太網由于某種原因斷開時，列車員仍然可以通過廣播發布訊息。
[0010]本發明的進一步技術方案是:列車每節車廂至少包括一臺所述多功能終端，每臺所述多功能終端都對應一臺所述交換機。
[0011]傳統列車使用的RS-485總線上任何時候只能有一個發送器發送，且數據傳輸速率較低，而工業以太網優點很多，例如協議通用性很強、速度很快等，所以本發明用以太網代替了 RS-485總線。
[0012]本發明的進一步技術方案是:所述多功能終端包含顯示屏、撥碼盤、話筒、指示燈、鍵盤、全車廣播鍵、單車廣播鍵，所述話筒上設有司機按鈕，所述多功能終端的IP號與所述撥碼盤上的數字相同，所述列車中央控制器具有固定IP號，所述多功能終端與所述列車中央控制器之間通過以太網建立TCP/IP連接，所述列車中央控制器和所述多功能終端均設有USB接口。
[0013]將所述多功能終端分布于列車中的合適位置:標準動車組一列列車包含I到8車一共8節車廂，在司機室(I車)、機械師室(5車)、乘務員室(5車)分別各設置一部終端，其他車每節車廂設置一部終端。
[0014]根據電話所在車廂和安裝位置號，撥動所述2位的撥碼盤，比如5車機械師所用終端撥為51，乘務員電話撥為52。每個電話根據撥碼盤當前值，以及一定的轉換關系，固定自己的IP和端口，使得互相呼叫時，可以根據車廂號和位置號進行呼叫。
[0015]標準動車組一列列車只有I個列車中央控制器，它的IP地址和端口號是固定的。每一部多功能終端都通過以太網連接到列車中央控制器上。列車中央控制器實現車內通話的優先級控制。使得優先級高的通訊可以將正在進行通訊的優先級低的電話強行掛機。
[0016]所述列車中央控制器設有多功能車輛總線接口，通過多功能車輛總線與列車的列車控制和管理系統相連。
[0017]列車中央控制器會獲取司機位置信息并通過以太網告知多功能終端，使得多功能終端可以一鍵呼叫司機。
[0018]列車中央控制器通過以下方式獲取司機位置信息:上電后，當司機進入當前車次列車的司機室后，會做一系列操作啟動列車，這個信息會被列車控制和管理系統檢測到，進而分析出司機的位置。列車中央控制器通過多功能車輛總線接口與列車控制和管理系統實現數據交互，獲得該信息。繼而通過以太網告訴所有的多功能終端，哪一部多功能終端現在被司機所使用。
[0019]當以太網絡正常時，廣播系統依賴于列車中央控制器和多功能終端之間的以太網命令交互，多功能終端最終要收到列車中央控制器允許其廣播的以太網命令時，才能開始廣播。
[0020]列車中央控制器和每一部多功能終端都連接在廣播使能的信號線廣播使能線上。當出現極端情況，網線異常且被終端檢測到時，多功能終端將獲得權限對此信號線進行設置，多功能終端將采用獨立于以太網命令之外的另外一套邏輯，使得廣播系統仍然可以正常工作，實現廣播功能的冗余。
[0021]UIC568總線定義了一條通話優先級的信號線和一條通訊信道，但是本發明利用列車中央控制器已經實現了車內通話的優先級控制，不需要再單獨設立一根優先級信號線，這使得原來的優先級信號線可以空出來與原來UIC568定義的通訊信道形成雙通道，提供了全雙工通訊功能，同時簡化了語音處理電路，使得通話質量、便利性有了大幅度提升。
[0022]列車中央控制器和多功能終端可以通過USB接口外接到其他設備并進行系統升級。多功能終端上各個按鍵的設置為進行各種操作帶來了方便。
[0023]本發明的進一步技術方案是:所述列車中央控制器通過列車以太網總線實時發送心跳數據包，所述多功能終端收到心跳數據包之后向所述列車中央控制器發送心跳回應包，所述多功能終端通過所述心疼數據包檢測到列車以太網總線出現異常時，可對所述廣播使能線的電平進行調節。
[0024]列車中央控制器將周期性的給各多功能終端發心跳數據包，各多功能終端收到之后向列車中央控制器發心跳回應包。如果多功能終端在一段時間之內沒有收到心跳數據包，將每隔一段時間嘗試重連列車中央控制器，列車中央控制器在預置的時間內沒收到某終端的心跳回應包，會提示該終端網絡異常，工作人員可以根據提示進行定點檢修。
[0025]本發明的進一步技術方案是:在列車的第一節車廂和最后一節車廂設有重連網關，所述重連網關通過所在車廂的所述交換機連接到列車以太網，可以通過網絡地址轉換方式將列車編組重連。
[0026]編組重聯運營時，兩車的列車中央控制器互為熱備，但運行過程中不會自動切換主從狀態。列車重聯后，列車控制和管理系統會設置重聯狀態，人工也可設置重聯狀態。本發明所述系統中，在1，8節車廂各有I個重聯網關，當列車重聯時，參與重聯的2個網關會獲取重聯狀態，產生信息交互，讓兩列車的通訊系統連接起來。在本系統中，具體來說，網關主要完成將本車通過TCP方式傳輸來的數據進行網絡地址轉換，傳輸給鄰車網關；或將鄰車網關傳輸過來的數據進行網絡地址轉換，并傳輸給本車設備兩個功能。
[0027]本發明的有益效果是:本發明采用以太網收發控制信息和數據信息，基于568總線做了適當的優化設計，使得主音頻線、副音頻線能全雙工收發語音信息。集全列廣播、單車廣播、一鍵呼叫司機、