CN102632908A - 轨道电路读取器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轨道电路读取器，包括：电源模块，用于给轨道电路读取器提供工作电源；第一主控模块，用于对轨道电路信息进行处理，将处理后的轨道电路信息发给第一通信模块与第二通信模块；第二主控模块，用于对轨道电路信息进行处理，将处理后的轨道电路信息发给第一通信模块与第二通信模块；第一通信模块，用于从两个主控模块处理后的轨道电路信息中选择一路发送给车载ATP设备；第二通信模块，用于从两个主控模块处理后的轨道电路信息中选择一路发送给车载ATP设备。本发明的轨道电路读取器能够在列车高速行使时接收钢轨上的轨道电路信息，并采用双套冗余方案，能在故障切换时实现信号输出不间断，提高了系统的可靠性、安全性。

Description

轨道电路读取器

 

技术领域

本发明涉及铁路信号领域，特别涉及一种应用于高速列车中的轨道电路读取器。

 

背景技术

列车运行控制系统是目前高速铁路的核心安全系统，其中轨道电路系统作为列车运行控制系统的基础设备，用于检查钢轨的断轨与列车的占用位置，同时向列车传送前方区段空闲的数量及前方的区段的情况等，以确保列车的安全可靠运行。

随着国内高速铁路建设步伐的加快，列车运行速度不断提高，为了满足高速列车安全行车的需要，亟需一种设备既能在列车高速行使的情况下接收钢轨上的轨道电路信息，同时又能保证高可靠性、高安全性，车载ATP设备中的C2CU提供移动授权信息，从而保证列车的行车安全。

 

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种轨道电路读取器，能够在列车高速行使获取轨道电路信息并传给车载ATP设备作为移动授权信息，该轨道电路读取器包括：

电源模块，用于给轨道电路读取器提供工作电源；

第一主控模块，用于对接收到的轨道电路信息进行处理，将处理后的轨道电路信息发给第一通信模块与第二通信模块；

第二主控模块，用于对接收到的轨道电路信息进行处理，将处理后的轨道电路信息发给第一通信模块与第二通信模块；

第一通信模块，用于从第一主控模块、第一主控模块处理后的轨道电路信息中选择一路发送给车载ATP设备；

第二通信模块，用于第一主控模块、第一主控模块处理后的轨道电路信息中选择一路发送给车载ATP设备。

本发明的有益效果在于：本发明提供的轨道电路读取器能够在列车高速行使时接收钢轨上的轨道电路信息，并且该轨道电路读取器采用双套冗余方案，能在故障切换时，实现信号输出不间断，不影响系统正常工作，提高了系统的可靠性、安全性，确保了轨道电路信号的可靠性接收，更好地满足高速铁路车载控制系统的各项要求。

附图说明

图1是本发明实施例提供的轨道电路读取器的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的轨道电路读取器的安全设计示意图；

图3是本发明实施例提供的轨道电路读取器的详细结构示意图。

 

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明确，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明主要用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。

实施例一

本发明实施例提供了一种轨道电路读取器，如图1所示，该轨道电路读取器包括电源模块、第一主控模块、第二主控模块、第一通信模块和第二通信模块；其中，

电源模块，用于给轨道电路读取器提供工作电源；

第一主控模块，用于独立地对接收到的轨道电路信息进行处理，将处理后的轨道电路信息发给第一通信模块与第二通信模块；

第二主控模块，用于独立地对接收到的轨道电路信息进行处理，将处理后的轨道电路信息发给第一通信模块与第二通信模块；

第一通信模块，用于从第一主控模块与第二主控模块发送的处理后的轨道电路信息中选择一路发送给车载ATP设备；

第二通信模块，用于从第一主控模块与第二主控模块发送的处理后的轨道电路信息中选择一路发送给车载ATP设备。

具体的，本发明实施例中的电源模块主要包括接口单元与电源转换单元，接口单元从机车蓄电池获取电源，然后电源转换单元用于将上述电源转换成适合轨道电路读取器使用的电源，举例说明，例如机车蓄电池提供的电源是110V的，电源模块可将110V的电源转换成24V和5V的电源，分别为两个主控模块和通信模块提供工作电源。

在本实施例中，第一主控模块与第二主控模块独立地从接收线圈接收轨道电路信息，并独立地对其进行处理，因此在其中一个出现故障时另一个还能正常工作，保证了轨道电路读取器的可用性；

具体如图2所示，描述了本发明轨道电路读取器的安全结构设计，其中第一主控模块与第二主控模块中都包括：两个译码单元与两个输出控制单元；

译码单元，用于独立地对轨道电路信息进行译码处理，得到译码后的轨道电路信息并发给对应的控制单元，其中译码后的轨道电路信息包括：载频编码、低频编码、绝缘节状态、断线检测信息、幅度信息；

输出控制单元，用于与另一输出控制单元交换各自从译码单元的接收的译码后的轨道电路信息，并比较是否一致，若一致，则将上述译码后的轨道电路信息输出给第一通信模块与第二通信模块；

输出控制单元在输出轨道电路信息之前比较其一致性是为了保证译码结果的准确性，从而提高输出的安全性，而为了进一步提高输出的轨道电路信息的安全性，本发明实施例中的输出控制单元还用于在将译码后的轨道电路信息输出给第一通信模块与第二通信模块的同时，与另一输出控制单元交换输出的轨道电路信息并且比较是否一致，不一致时执行安全处理操作，更提高安全性；

本实施例中，一个译码单元对应着一个输出控制单元，且主控模块中的两个译码单元独立的进行译码，不进行通信，提高了译码信息的可靠性，两个输出控制单元在输出译码信息之后互相交换译码信息，再比较交换得到的译码信息与输出的是否一致，不一致时则执行安全处理操作，也进一步提高了轨道电路读取器的安全性，例如本实施例中的译码单元以DSP为例，两个输出控制单元之间通过SPI进行通信，相互交换译码信息；

并且本发明实施例中的第一主控模块与第二主控模块中还包括跳线设置模块，用于通过设置跳线来适应不同的车型以及接收不同制式的轨道电路信息，信息包括但不限于ZPW-2000系列信息，移频信息；

相应的，本实施例中的通信模块分别包括两个计算单元，用于在将轨道电路信息输出给车载ATP设备之前判断其安全性，即两个计算单元分别对同一主控模块中的两个输出控制单元输出的译码信息进行处理，再比较处理得到的结果是否一致，如果一致，则通信模块将上述译码信息输出给车载ATP设备，如果不一致，则认为内部故障，进行安全处理操作，保障安全；

或者，本实施例中的通信模块还可以通过双软件处理来判断译码信息的安全性，即对同一主控模块中的两个输出控制单元输出的译码信息分别采用两种不同的处理方法或者过程，经过不同的处理方法或过程之后，产生的结果再进行比较，如果一致，则通信模块将上述译码信息输出给车载ATP设备，如果不一致，则认为内部故障，进行安全处理操作，这样就可以防止由于处理方法或过程错误导致结果错误，保障了安全。

另外，在本实施例中，虽然第一通信模块与第二通信模块都处于与ATP建立通信的状态，但由于ATP是冷备的，因此只有一个通信模块处于正常工作状态，即与工作的ATP建立通信的通信模块处于正常工作状态，可进行正常的数据通信，且该通信模块与第一主控模块、第二主控模块进行通信，并判断上述两个主控模块是否均正常，若是，则选择预设的主控模块为工作主控模块，并维持与上述两个主控模块的通信，并且在以后的工作过程中，当工作主控模块故障时，通信模块会自动切换将另一主控模块作为工作主控模块，以确保系统的可靠性；若其中之一正常，则选择正常的主控模块为工作主控模块，只维持对该主控模块的通信，并不再恢复与异常主控模块的通信；如果都异常，则进入故障状态；

进一步地，若两个主控模块均正常，通信模块在接收到两个主控模块输出的译码信息后还需要选择将哪个主控模块输出的译码信息发给车载ATP设备，具体的选择方法为：判断两个主控模块输出的译码信息是否均有码，若均有码或工作主控模块有码，则选择工作主控模块的译码信息，若另一主控模块有码，则选择该主控模块的译码信息，并将该主控模块作为工作主控模块，但仍然维持与上述两个主控模块的通信，否则执行安全处理。

在本发明实施例中，通信模块还用于对从ATP接收到的信息进行安全性检测，再将检测通过后的上下行命令转发给第一主控模块和第二主控模块，其中检测的方法具体为：

两个计算单元分别对来自ATP的信息进行处理，再比较处理得到的结果是否一致，如果一致，则通信模块输出两个主控模块，如果不一致，则进行安全处理；

或者，

通过双软件来处理ATP的信息，即对ATP的信息分别采用两种不同的处理方法或者过程，经过不同的处理方法或过程之后，产生的结果再进行比较，如果一致，则通信模块输出给两个主控模块，如果不一致，则进行安全处理；

在本发明实施例的轨道电路读取器中使用两个通信模块分别对应两个车载ATP设备，其中和工作车载ATP设备通信的通信模块为工作通信模块，当工作车载ATP设备故障时或者工作通信模块故障时，可以切换到备用通信模块进行工作。

进一步地，如图3所示，本发明实施例中的轨道电路读取器还可以包括：滤波模块、记录模块和测试接口模块；

其中，滤波模块，用于对电源进行滤波处理，还用于对轨道电路信息进行限幅、阻抗匹配处理；

该滤波模块具体与电源模块、第一主控模块、第二主控模块、记录模块和测试接口模块分别相连，将经滤波处理后的机车蓄电池提供的电源发给电源模块，为轨道电路读取器中的各个模块提供工作电源，并且滤波模块在将限幅、阻抗匹配后的两路轨道电路信息分别提供给第一主控模块和第二主控模块的同时也将上述轨道电路信息提供给记录模块和测试接口模块；

记录模块，用于记录轨道电路读取器的内部信息及对外发送的信息；

该记录模块具体与滤波模块、电源模块、第一主控模块、第二主控模块、第一通信模块、第二通信模块和测试接口模块分别相连，从电源模块上获取工作电源，记录经过滤波模块的轨道电路信息，并监听、记录主控模块发送的CAN总线信息和通信模块发送的CAN总线信息，并且记录数据采用CF卡保存数据，同时还可以通过优盘进行信息转储，并支持拔下CF卡进行信息转储；

进一步地，记录模块具有RS422接口，与DTU进行双向通信，可控制DTU发送无线监测信息给客户端，实现实时对轨道电路读取器的在线监测；

测试接口模块，用于提供接口以便外接设备对该轨道电路读取器进行测试，同时还可以为外接设备提供工作电源，方便测试；

将第一主控模块与第二主控模块的CAN总线供测试使用，将来自滤波模块的两路轨道电路信息供测试使用，另外，在测试轨道电路读取器时还可以通过该测试接口模块给其提供轨道电路信息，将电源模块提供的电源给DTU供电。

具体的，如图3所示，图中的第一主控模块与第二主控模块也是通过CAN总线接收上下行信息及将轨道电路信息输出给通信模块的，但在实际应用中不限于通过CAN总线来通信，同时第一通信模块、第二通信模块与车载ATP设备之间也是通过RS422相连，当然在实际应用中也可以通过PROFIBUS相连。

本发明提供的轨道电路读取器能够在列车高速行使时接收钢轨上的轨道电路信息，并且该轨道电路读取器采用双套冗余方案，能在故障切换时，实现信号输出不间断，不影响系统正常工作，提高了系统的可靠性、安全性，确保了轨道电路信号的可靠性接收，更好地满足高速铁路车载控制系统的各项要求。

总之，以上所述仅为本发明技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种轨道电路读取器，其特征在于，所述轨道电路读取器包括：

电源模块，用于给轨道电路读取器提供工作电源；

第一主控模块，用于对接收到的轨道电路信息进行处理，将处理后的轨道电路信息发给第一通信模块与第二通信模块；

第二主控模块，用于对接收到的轨道电路信息进行处理，将处理后的轨道电路信息发给第一通信模块与第二通信模块；

第一通信模块，用于从第一主控模块、第二主控模块处理后的轨道电路信息中选择一路发送给车载ATP设备；

第二通信模块，用于从第一主控模块、第二主控模块处理后的轨道电路信息中选择一路发送给车载ATP设备。

2.如权利要求1所述的轨道电路读取器，其特征在于，所述第一主控模块

与第二主控模块均包括：两个译码单元和两个输出控制单元；

译码单元，用于独立地对轨道电路信息进行译码处理，得到译码后的轨道电路信息并发给对应的输出控制单元；

输出控制单元，用于与另一输出控制单元交换从所述译码单元接收的译码后的轨道电路信息，并进行比较是否一致，若是，则将所述译码后的轨道电路信息输出给第一通信模块与第二通信模块。

3.如权利要求2所述的轨道电路读取器，其特征在于，所述输出控制单元

还用于在将所述译码后的轨道电路信息输出给第一通信模块与第二通信模块的同时，与另一输出控制单元交换输出给通信模块的轨道电路信息，并比较是否一致，不一致时则执行安全处理操作，进入故障状态。

4.如权利要求1所述的轨道电路读取器，其特征在于，所述第一主控模块

与第二主控模块还包括：

跳线设置模块，用于通过设置跳线来适应不同的车型以及接收不同制式的轨道电路信息。

5.如权利要求1所述的轨道电路读取器，其特征在于，所述第一通信模块与第二通信模块从第一主控模块、第二主控模块处理后的轨道电路信息中选择一路发送给车载ATP设备的操作具体为：

判断所述两个主控模块输出的轨道电路信息是否均有码；

若均有码或预设的工作主控模块有码，则选择工作主控模块输出的轨道电路的信息；

若另一个主控模块有码，则选择该主控模块输出的轨道电路信息；

否则执行安全处理操作。

6.如权利要求5所述的轨道电路读取器，其特征在于，所述第一通信模块与第二通信模块将处理后的轨道电路信息发给车载ATP设备之前还需要对所述轨道电路信息进行安全性检查，具体为：

所述通信模块的两个计算单元分别对同一主控模块中的两个输出控制单元输出的译码信息进行处理，再比较处理得到的结果是否一致，如果一致，则通信模块将上述译码信息输出给车载ATP设备，如果不一致，则认为内部故障，进行安全处理；

或者，

通过双软件来处理译码信息，即对同一主控模块中的两个输出控制单元输出的译码信息分别采用两种不同的处理方法或者过程，经过不同的处理方法或过程之后，产生的结果再进行比较，如果一致，则通信模块将上述译码信息输出给车载ATP设备，如果不一致，则认为内部故障，进行安全处理。

7.如权利要求1所述的轨道电路读取器，其特征在于，所述第一通信模块与第二通信模块还用于对车载ATP设备发送的上下行信息进行检查，具体操作为：

所述通信模块中的两个计算单元分别对所述上下行信息进行处理，比较处理得到的结果是否一致，若是，则将所述上下行信息输出给两个主控模块，否则进行安全处理操作；

或者，

所述通信模块中的双软件分别对所述上下行信息采用两种不同的处理方法或者过程，再比较产生的结果是否一致，若，则将所述上下行信息输出给两个主控模块，否则进行安全处理操作。

8.如权利要求1所述的轨道电路读取器，其特征在于，所述轨道电路读取

器还包括：

滤波模块，用于对电源进行滤波处理，还用于对轨道电路信息进行限幅、阻抗匹配处理；

记录模块，用于记录轨道电路读取器的内部信息及对外发送的信息；

测试接口模块，用于提供接口以便外接设备对该轨道电路读取器进行测试。

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