17b,其用于使用例如GSM、GPRS、UMTS、LTE或HSDPA標準的移動通信接口。
[0053]在圖1的實施例中,控制單元18包括GPS接收機19,其從作為用于檢測地理位置的部件的衛星30的系統接收定位信號。系統被配置以使得:取決于以下進一步解釋的檢測到的地理位置來激活和/或禁用狀況監控單元10。
[0054]圖2示出根據本發明的監控系統的系統組件示圖。
[0055]狀況監控單元10配備有控制器14以及用于無線通信的發射機16,并且配備有對傳感器、控制器14和發射機16進行供電的電池。
[0056]控制單元18裝配有存儲器20,用于存儲車輛的路線數據以及包括傳感器12所捕獲的傳感器數據的其它數據。在車輛為列車的實施例中,路線數據是鐵路網絡的地圖。在其它實施例中,路線數據可以是以節點和鏈路構成的網絡或路點的集合或數據庫。鐵路網絡包括與描述區段的性質的參數(例如斜率、平均曲率和最大可允許行駛速度)組合的存儲器20中的數據庫中所存儲的多個區段或鏈路。存儲器20中的數據庫包括車輛可以沿著行駛的多個可能路線區段。
[0057]路點設置單元22被配置為設置用于在軌道的合適區段中用傳感器12激活狀況監控單元10的路點。路點設置單元22同樣可以設置禁用路點。
[0058]路點設置單元22可以是控制單元18或使用移動通信接口將路點發送到控制單元18的遠程服務器的一部分。
[0059]路點中的每一個是不僅包括GPS坐標而且包括指示應觸發監控的列車的行駛方向的另一可選字段的數據結構。此外,數據結構可以包括用于速度上下限并且在本發明一個實施例中用于半徑(即觸發路點告警所需的距GPS坐標的最小距離)的字段。相應地,系統可以被配置以使得:每次列車通過路點,而非僅當列車在軌道上在兩個可能方向之一上通過時或當速度處于適合于獲得高質量的測量的期望范圍中時,不觸發告警。
[0060]在附圖實施例中,路點設置單元22是用于規劃列車的路線上的數據收集路點的GUI應用。它們可以具體地包括速度已知為恒定的筆直路徑上的實際坐標。實施例中的路點設置單元22提供KML(匙孔標記語言)文件或作為用于各種地圖提供商所使用的GIS數據的標準的其它種類的標準文件格式(例如GML)。這種通用文件可以由狀況監控系統的服務器用于下載并且使用路點或路點數據庫23中所存儲的路點。
[0061]路點是用于作為應激活狀況監控單元10進行的數據獲取的預定路線區段集合的一部分的路線區段的開始點和端點的候選。
[0062]控制單元18被配置為當列車穿過路點(即進入關于監控所提取并且選擇的路線區段集合當中的新路線區段)時發送喚醒信號來激活狀況監控單元10。當列車穿過禁用路點(即離開應執行測量的路線區段)時,控制單元18通過發送休眠信號來禁用狀況監控單元10。
[0063]在完成測量之后,所測量的數據存儲在存儲器20中并且使用控制單元18的移動通信接口發送到遠程狀況監控服務器。
[0064]在本發明優選實施例中,GPS模塊27實現為控制單元18中的庫或GPS處理線程。其將具有所需的來自全球導航衛星系統(GNSS)接收機19的GIS數據獲取的功能。控制單元18中的線程加載軟件模塊并且啟動GPS消息解釋。該線程由控制單元18的服務器管理器中的選項設置管理。如果選擇GPS選項并且加載適當的KML數據,則線程啟動。
[0065]在啟動時,GPS模塊27自動地連接到GPS設備并且檢測所連接的仿真器。然后,GPS系統偵聽并且解釋用于根據國家海洋電子協會(NMEA)所設置的標準所編碼的位置、速度和方向的消息。然后,使用從路點設置單元22接收到的數據來更新具有存儲器20中的路點集合的存儲器內路點數據庫23。基于位置,GPS系統確定到達所提供的路點中的每一個的路點,并且當到達路點時通知客戶機。
[0066]系統還包括:服務器管理器應用21,其提供配置數據;收集器應用24,其用于手動地觸發測量;設備管理器應用25,其用于管理車輪上的單元10的設置;以及通信服務26。
[0067]可選地,GPS系統監視超越容限限制(若提供)的速度改變,并且通知改變。為此,重復地接收并且處理NMEA消息,直到接收到停止消息。在停止時,執行必要清理。
[0068]圖3示出確定到達路點的路點的GPS模塊27中所實現的路點告警活動算法的更詳細說明。GPS模塊啟動,并且其在2條并行路徑中工作。路點處理示出于圖3中的左手邊,事件處理示出于圖3中的右手邊。在路點處理中,在步驟301中每次從GPS接收機19接收到位置數據時,在步驟302中檢查任何路點是否處于當前位置的預先配置的搜索半徑中。可以取決于位置和/或取決于監控任務來設置預先配置的搜索半徑。
[0069]如果在搜索半徑內存在任何路點,則在步驟303中,檢查與它們中的每一個結合而存儲的方向變量是否其匹配車輛的方向。如果方向匹配,則在步驟304中,檢查速度。當速度大于或等于預先配置的值時,在步驟305中調用事件處理路徑,以提出路點告警。當前位置、行駛的路點和速度的細節被包括作為告警消息的一部分。對該告警的訂戶是控制單元18,其傳遞到傳感器節點10,以使用接口 26執行數據收集。
[0070]在設置對于路點特定的半徑的實施例中,路點應設置得小于搜索半徑,并且路點告警應僅當距路點的距離處于搜索半徑和路點特定半徑內時被觸發。一旦已經生成路點告警,就標記路點以供處理。
[0071]關于測量開始時間指定精確網絡時間的系統促進觸發測量的替選方法。系統應用軟件監控GPS模塊恒定地提供的位置數據,并且估計其將耗費于到達路點位置的時間。在到達路點之前的時間,系統應用軟件通過TCP/IP將廣播消息發放到網關管理器,以指令節點在未來的給定網絡時間觸發。當到達該時間時,每個節點執行測量,并且數據連同其受指令以記錄數據集的時間一起存儲在內部。
[0072]圖4示出上述用于基于路點設置單元22中所實現的路線數據設置路點的方法。在步驟401中,路點設置單元22讀取包括至少關于路點所處的路線的彎曲度的數據的路線數據。彎曲度作為軌道位置的函數存儲在路線數據中作為軌道的局部曲率半徑。在步驟402中,路點設置單元22標識局部曲率半徑交叉預定閾值的點,并且標識軌道的筆直區段或低彎曲度區段作為曲率半徑大于閾值的點所限定的區段。
[0073]在步驟403中,路點設置單元22然后進一步檢查適合于狀況監控的低彎曲度區段,并且丟棄太短的或斜率處于預定范圍之外的區段。為了后一目的,路點設置單元22被配置為從路線數據提取所提取出的路線區段的斜率,并且當斜率處于預定范圍之外(即不夠水平)時丟棄提取出的路線區段。替代地,路點設置單元22可以使用高度變化而非斜率作為準貝IJ,以標識軌道的合適區段。
[0074]其余區段由路點設置單元22保留為適合于設置路點。為此,路點設置單元22被配置為確定提取出的路線區段的中心點作為第一路點,并且將路點設置在所述中心點的每一側上,從而所述路點分別將所述中心點與所述端點之間的距離按照預定比率劃分,其中,所述預定比率優選地是50%。
[0075]路點設置單元22所設置的路點可以作為對于良好質量軌道分段的坐標的建議提出給用戶,用戶可以然后基于系統需求選取特定路點。用戶可以按期望的數據格式導出期望的路點。替代地,如上所確定的路點可以由系統立即采用。
[0076]激活和禁用可以進一步取決于其它參數(例如行駛速度、外部溫度以及自從最近激活逝去的時間)。
[0077]如上所述,在上