高速铁路车载检测数据无线传输系统研制及应用_王凡.pdf

特 别 策 划 ·5G技术铁路应用 高速铁路车载检测数据 无线传输系统研制及应用 1 1 1 2 1 1 2 王凡 ， 刘俊博 ， 王登阳 ， 刘国跃 ， 宋浩然 ， 苟云涛 ， 代春平 （1. 中国铁道科学研究院集团有限公司 基础设施检测研究所，北京 100081； 2.北京铁科英迈技术有限公司，北京 100081） 摘 要：高速铁路车载检测数据具有体积大、时效性强、安全要求高的特点，给数据无线传输 系统的性能带来很大挑战。高速铁路车载检测数据无线传输系统基于工业级5G无线网关和 AirFlash毫米波车地转储设备搭建数据传输网络，其中，5G无线网关用于实时传输各检测系统 产生的超限大值数据，车地转储设备用于快速传输大体积原始数据。为保障检测数据的时效性 和安全性，在传输过程中还利用数据压缩、数据加密算法对检测数据进行处理，并针对特殊场 景设计数据传输策略。该系统搭载于检测车并在实际线路进行了试验验证，结果表明：该系统 能够高效、正确地将各检测系统产生的数据及时传输至地面数据中心，有效保障了检测数据的 时效性和安全性。 关键词：高速铁路；5G；无线传输系统；车地转储；检测车 中图分类号：U285 文献标识码：A 文章编号：1001-683X （2022）09-0134-07 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2022.03.27.005 分重要的作用，运营维护承担的责任也日益增长。基 1 概述 础设施维修养护部门掌握线路设备的变化规律、及时 随着我国铁路基础网络布局不断推进，截至2021年 检测线路状态、加强线路检测管理是确保线路质量、 底，全国铁路营业里程已达15万km，其中投入运营的 保证运输安全的重要基础力量。 高速铁路超过4万km，轨道交通已向全方位、高速度、 目前，高速综合检测列车和高速铁路综合巡检 高密度方向发展，铁路运输的安全保障工作发挥着十 ［1］ 车 已成为我国高速铁路基础设施检测的主要检测装 备，显著提升了高速铁路检测效率和精度。检测过程 基金项目：中国铁道科学研究院集团有限公司科技研究开发计划 项目 （2021YJ310） 中发现的超限大值需要及时上报和处理，检测报告需 第一作者：王凡 （1988—），男，助理研究员，硕士。 要及时分发到线路所辖的养护维修单位。由于检测数 E-mail：wangfan@ 据体积大、安全要求高，目前需要人工拷贝后上传至 通信作者：刘俊博 （1989—），男，助理研究员，博士。 E-mail：liujunbo@ 地面数据中心进行数据分析和处理，严重影响检测数 - 134 - CHINA RAILWAY 2022/ 09 高速铁路车载检测数据无线传输系统研制及应用 王凡等 特 别 策 划 据的时效性和安全性，难以满足快速增长的铁路基础 验证，能够为高铁线路安全检测任务提供重要支撑。 设施检测需求。因此，如何将大量的车载检测数据及 2 系统架构 时、正确、安全地传输至地面数据中心进行数据分析 和备份，是亟待研究的问题。