CN102610086B - 信号处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种信号处理装置，包括控制器以及分别连接所述控制器的光纤、电流环和一个以上第一硬线输出接口，控制器对来自光纤的控制信息进行解析后通过电流环传送到下级设备，对解析后的控制信息进行分包后分别通过对应的第一硬线输出接口传送到下级设备，对来自电流环的制动器状态信息进行打包后通过光纤传送到上级设备。采用本发明提供的信号处理装置，能够实现以通过光纤传输的控制信号控制下级设备。

Description

信号处理装置

技术领域

本发明涉及交通控制技术，尤其涉及一种信号处理装置。

背景技术

目前，在铁路、城市轻轨等轨道交通领域，采用电子控制方式，通过硬线传输车辆控制信号。随着光纤通信技术的不断发展，已经能够实现通过光纤通信网络传输交通控制信号。由于与传统的硬线控制方式相比，采用光纤传输控制信号具有传输容量大、传输速度快等优势，因此采用光纤通信网络控制方式替代传统的硬线控制方式将会提高列车通信控制效率。但是，由于受控的传统制动控制系统中采用的设备均为电子器件，无法识别光纤传输的信号，因此无法以光纤传输的控制信号直接控制下级设备。

发明内容

本发明提供一种信号处理装置，以解决现有技术的缺陷，实现以光纤传输的控制信号控制下级设备。

本发明提供一种信号处理装置，包括：控制器以及分别连接所述控制器的光纤、电流环和一个以上第一硬线输出接口；

所述控制器对来自所述光纤的控制信息进行解析后通过所述电流环传送到下级设备，对解析后的控制信息进行分包后分别通过对应的第一硬线输出接口传送到所述下级设备，对来自所述电流环的制动器状态信息进行打包后通过所述光纤传送到上级设备。

如上所述的装置，其中，所述控制器在接收所述电流环的制动器状态信息成功时向所述电流环传送肯定应答信号，在接收所述电流环的制动器状态信息失败时向所述电流环传送否定应答信号。

如上所述的装置，其中，每个第一硬线输出接口包括：第一继电器；

所述第一继电器的输入端连接所述控制器，所述第一继电器的输出端连接所述下级设备。

如上所述的装置，其中，每个第一硬线输出接口还包括：连接所述第一继电器的输出端和所述控制器的第一光耦。

如上所述的装置，其中，还包括：连接所述控制器和所述电流环的第二光耦。

如上所述的装置，其中，还包括：连接所述控制器和所述下级设备的第二硬线输出接口；所述第二硬线输出接口向所述下级设备传送来自所述控制器的工作状态正常指示信号。

如上所述的装置，其中，所述第二硬线输出接口包括：第二继电器和第三继电器；

所述第二继电器接收来自控制器的信号处理装置工作状态正常指示信号并传送给所述第三继电器；

所述第三继电器接收来自所述控制器的光纤接收状态正常指示信号以及来自所述第二继电器的信号处理装置工作状态正常指示信号并传送给所述下级设备。

如上所述的装置，其中，还包括：连接所述控制器和检测设备的检测接口；

所述检测接口向所述检测设备传送来自所述控制器的故障记录数据。

如上所述的装置，其中，还包括：连接所述控制器的一个以上指示灯；

所述一个以上指示灯分别根据来自所述控制器的信号处理装置工作状态正常指示信号、光纤接收状态正常指示信号、光纤发送状态正常指示信号、电流环接收状态正常指示信号、电流环发送状态正常指示信号以及分别对应所述一个以上第一硬线输出接口的一个以上第一硬线输出接口输出状态正常指示信号点亮或熄灭。

由上述发明内容可见，本发明通过控制器对来自光纤的控制信号进行解析和分包，生成分别适合一个以上第一硬线输出接口的控制信号并传送给对应的第一硬线输出接口，由该第一硬线输出接口传送给下级设备，从而实现对下级设备进行控制。并且，通过控制器对来自电流环的制动器状态数据进行打包后传送给光纤，通过光纤上传到上级设备。从而通过该信号处理装置实现了以光纤传输的控制信号控制下级设备。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的信号处理装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例一的信号处理装置的结构示意图。如图1所示，该装置至少包括：控制器11、光纤12、电流环14和一个以上第一硬线输出接口13。其中，每一个第一硬线输出接口13中至少包括一个第一继电器131，还可以包括一个第一光耦132。进一步地，该信号处理装置还可以包括：第二硬线输出接口15、第二光耦16、检测接口17和一个以上指示灯18。其中，第二硬线输出接口15中包括：第二继电器151和第三继电器152。

其中，控制器11分别连接光纤12、电流环14、一个以上第一硬线输出接口13。控制器11从光纤12接收控制信息，对控制信息进行解析，将解析后的控制信息发送给电流环14，以通过电流环14传送到下级设备。控制器11对解析后的控制信息进行分包，将其分包为一个以上分包控制信息，将每一个分包控制信息传送到对应的第一硬线输出接口13，以分别通过对应的第一硬线输出接口13将解析并分包后的控制信息传送到下级设备。并且，控制器11从电流环14接收制动器状态信息，对该制动器状态信息进行打包，将打包后的制动器状态信息传送到光纤12，以通过光纤12传送到上级设备。在接收电流环14的制动器状态信息成功时，控制器11向电流环14传送肯定应答信号；在接收电流环14的制动器状态信息失败时，控制器11向电流环14传送否定应答信号。进一步地，控制器11接收每一个第一硬线输出接口13反馈的输出信号，并根据该反馈的输出信号实时检测该第一硬线输出接口13的输出状态是否正常。当检测到一个或一个以上的第一硬线输出接口13的输出状态异常时，控制器11判断该第一硬线输出接口13发生故障，并存储故障记录数据。并且，控制器11对信号处理装置的工作状态进行实时检测，通过信号处理装置工作状态正常指示信号控制对应的指示灯点亮或熄灭。并且，在信号处理装置的工作状态正常时，控制器11向第二继电器151发送信号处理装置工作状态正常指示信号。控制器11对光纤12的接收状态进行实时检测，通过光纤接收状态正常指示信号控制对应的指示灯点亮或熄灭。并且，在光纤12的接收状态正常时，控制器11向第三继电器152发送光纤接收状态正常指示信号。控制器11对光纤12的发送状态进行实时检测，通过光纤发送状态正常指示信号控制对应的指示灯点亮或熄灭。控制器11对电流环14的接收状态进行实时检测，通过电流环接收状态正常指示信号控制对应的指示灯点亮或熄灭。控制器11对电流环14的发送状态进行实时检测，通过电流环发送状态正常指示信号控制对应的指示灯点亮或熄灭。控制器11对一个以上第一硬线输出接口13的输出状态进行实时检测，通过一个以上第一硬线输出接口输出状态正常指示信号控制对应的指示灯点亮或熄灭，其中，每个第一硬线输出接口输出状态正常指示信号分别对应一个第一硬线输出接口13。一种较佳的实施方式为，控制器11可以采用16位数字信号控制器11。控制器11内部具有与光纤12连接的光纤12收发电路、与电流环14连接的电流环14通信电路、与一个以上第一硬线输出接口13以及第二硬线输出接口15连接的一路以上输出端口。并且，检测接口17以及一个以上指示灯18可以在控制器11外独立设置，也可以集成在该控制器11中。光纤12传输到控制器11的信号可以经过缓冲器后输入控制器11的外部输入端口，控制器11传输到光纤12的信号可以从控制器11的输入输出(Input/Output，简称I/O)接口输出到缓冲器后再输出到光纤12中。具体地，来自光纤12的控制信号采用高级数据链路控制(High-LevelData Link Control，简称HDLC)格式，控制器11可以根据链接资源计算机网络(Attached Resource Computer Net，简称ARCNET)标准，对来自光纤12的控制信号进行解析和分包，将其解析分包为数字控制信号并传输给对应的第一硬线输出接口13。

光纤12连接上级设备和控制器11。该上级设备位于光纤12通信网中，向光纤12中传送控制信息，光纤12从上级设备接收控制信息并传送给控制器11。该控制信息中可以包括：制动级位信息、列车运行状态信息和当前时间信息。并且，光纤12从控制器11接收打包后的制动器状态信息，并传送到上级设备。一种较佳的实施方式为，光纤12通信采用HDLC协议，通信速度为192kb/s。

每一个第一硬线输出接口13均连接下级设备和控制器11。该下级设备为控制信息所要控制的受控设备，例如：制动器等。每一个第一硬线输出接口13从控制器11接收自身对应的解析并分包后的控制信息，并传送到自身对应的下级设备。具体地，每一个第一硬线输出接口13中至少包括一个第一继电器131，该第一继电器131的输入端连接控制器11，从控制器11接收该第一硬线输出接口13对应的解析并分包后的控制信息；该第一继电器131的输出端连接下级设备，将该第一硬线输出接口13对应的解析并分包后的控制信息传送到对应的下级设备。进一步地，每一个第一硬线输出接口13中还可以包括一个第一光耦132，该第一光耦132连接第一继电器131的输出端和控制器11，将该第一硬线输出接口13的输出信号反馈到控制器11，以供控制器11实时检测该第一硬线输出接口13的输出状态是否正常。

第二硬线输出接口15连接控制器11和下级设备。第二硬线输出接口15从控制器11接收工作状态正常指示信号，并向下级设备传送该工作状态正常指示信号。具体地，第二硬线输出接口15中包括：第二继电器151和第三继电器152。其中，第二继电器151从控制器11接收信号处理装置工作状态正常指示信号，并传送给第三继电器152。第三继电器152从控制器11接收光纤12接收状态正常指示信号，从第二继电器151接收信号处理装置工作状态正常指示信号，并将上述信号传送到下级设备，以向下级设备告知上级网络工作正常。

电流环14连接下级设备和控制器11。电流环14从控制器11接收解析后的控制信息，并发送到下级设备。该电流环14向下级设备输出的信号与上述一个以上第一硬线输出接口13向下级设备输出的信号互为冗余，以保证信号传输的可靠性。并且，电流环14从下级设备接收制动器状态信息，并传送给控制器11。一种较佳的实施方式为，该电流环14可以采用国际通信标准规定的电流环14，例如：5-20mA电流环14。电流环14的通信协议可以采用偶校验通用异步接收/发送(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，简称UART)协议，通信速度为9600b/s。

进一步地，该信号处理装置还可以包括第二光耦16。该第二光耦16连接控制器11和电流环14，对控制器11向电流环14输出的信号以及电流环14输入到控制器11的信号进行隔离。

进一步地，该信号处理装置还可以包括检测接口17。检测接口17连接控制器11和检测设备，向检测设备传送来自控制器11的故障记录数据。一种较佳的实施方式为，检测接口17的通信协议也采用UART协议。检测接口17可以在控制器11外独立设置，也可以集成在控制器11中。

进一步地，该信号处理装置还可以包括一个以上指示灯18。一个以上指示灯18在控制器11的控制下，通过点亮或熄灭显示信号处理装置、光纤12、电流环14以及一个以上第一硬线输出接口13的工作状态。一个以上指示灯18可以在控制器11外独立设置，也可以集成在控制器11中。

在本发明实施例中，通过控制器对来自光纤的控制信号进行解析和分包，生成分别适合一个以上第一硬线输出接口的控制信号并传送给对应的第一硬线输出接口，由该第一硬线输出接口传送给下级设备，从而实现对下级设备进行控制。并且，通过控制器对来自电流环的制动器状态数据进行打包后传送给光纤，通过光纤上传到上级设备。从而通过该信号处理装置实现了以光纤传输的控制信号控制下级设备。

并且，本发明实施例的信号处理装置采用光纤通信方式和电流环通信方式，因此抗干扰性能强。该信号处理装置对上级设备采用光纤传输方式，对下级设备采用硬线传输接口，因此提高了信号传输的实时性。该信号处理装置采用电流环向下级设备输出的信号与一个以上第一硬线输出接口向下级设备输出的信号互为冗余，从而保证了信号传输的可靠性。该信号处理装置通过第一硬线输出接口的反馈信号对其输出状态进行实时监控，并且向下级设备发送上级网络工作正常指示，进一步提高了该信号处理装置的可靠性。该信号处理装置具有高实时性和可靠性，能够适应轨道交通控制系统，尤其是具有极高的安全性和舒适性的高速动车组光纤网络控制系统的要求。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (5)

1.一种信号处理装置，其特征在于，包括：

控制器以及分别连接所述控制器的光纤、电流环和一个以上第一硬线输出接口；

所述控制器对来自所述光纤的控制信息进行解析后通过所述电流环传送到下级设备，对解析后的控制信息进行分包后分别通过对应的第一硬线输出接口传送到所述下级设备，对来自所述电流环的制动器状态信息进行打包后通过所述光纤传送到上级设备；

其中，所述电流环向所述下级设备输出的信号与所述一个以上第一硬线输出接口向所述下级设备输出的信号互为冗余；

每个所述第一硬线输出接口包括：第一继电器；

所述第一继电器的输入端连接所述控制器，所述第一继电器的输出端连接所述下级设备；

每个所述第一硬线输出接口还包括：

连接所述第一继电器的输出端和所述控制器的第一光耦，所述第一光耦用于将所述第一硬线输出接口的输出信号反馈到所述控制器，以供所述控制器实时监测所述第一硬线输出接口的输出状态是否正常；

所述信号处理装置还包括：连接所述控制器和所述下级设备的第二硬线输出接口；

所述第二硬线输出接口向所述下级设备传送来自所述控制器的工作状态正常指示信号；

所述第二硬线输出接口包括：第二继电器和第三继电器，所述第二继电器和所述第三继电器串联；

所述第二继电器接收来自控制器的信号处理装置工作状态正常指示信号并传送给所述第三继电器；

所述第三继电器接收来自所述控制器的光纤接收状态正常指示信号以及来自所述第二继电器的信号处理装置工作状态正常指示信号并传送给所述下级设备，以向所述下级设备告知上级网络工作正常。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述控制器在接收所述电流环的制动器状态信息成功时向所述电流环传送肯定应答信号，在接收所述电流环的制动器状态信息失败时向所述电流环传送否定应答信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

连接所述控制器和所述电流环的第二光耦。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的装置，其特征在于，还包括：连接所述控制器和检测设备的检测接口；

所述检测接口向所述检测设备传送来自所述控制器的故障记录数据。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的装置，其特征在于，还包括：连接所述控制器的一个以上指示灯；

所述一个以上指示灯分别根据来自所述控制器的信号处理装置工作状态正常指示信号、光纤接收状态正常指示信号、光纤发送状态正常指示信号、电流环接收状态正常指示信号、电流环发送状态正常指示信号以及分别对应所述一个以上第一硬线输出接口的一个以上第一硬线输出接口输出状态正常指示信号点亮或熄灭。