CN102647206B - 一种接触网载波通信系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种接触网载波通信系统，包括PLC移动站、接触网、接触网分段中继器、PLC基站和PLC核心网，所述的PLC移动站、PLC基站分别与接触网连接，所述的接触网分段中继器设在两个相邻的接触网之间，所述的PLC核心网与PLC基站连接。与现有技术相比，本发明具有实现列车和地面、列车和列车之间双向的数据通信，且频谱资源宽松，受外界的干扰相对较少等优点。

Description

一种接触网载波通信系统
技术领域
本发明涉及一种接触网通信相关技术，尤其是涉及一种接触网载波通信系统。
背景技术
接触网是指电气化铁路接触网，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。当高速动车组沿着线路运行时，悬挂于上方的接触网系统由承力索悬挂挂起，并由吊弦连接接触线与承力索，安装在动车车顶的受电弓通过弓头的碳滑板与接触线滑动接触进行受流，电流沿受电弓传导入动车内部供给动力，弓网结构如图一所示。受电弓出给列车供电外，也是载波通信通道。接触网载波通信系统利用接触网和电力线载波通信技术来实现列车和地面、列车和列车之间双向的数据通信。
目前的列车和地面的通信方式主要有：轨道电路、感应回线、查询应答器、无线通讯。前三者主要用于地面向列车转送少量的数据信息，无线通讯主要用于列车和地面之间的语音和数据双向通讯。这几种方式除了都需要专门的基础设施外，前三种仅为地面到车的单向通讯，且无法完成列车和列车之间的信息交互。第四种无线通讯虽可以实现列车和地面的双向信息交互，但列车和列车之间的通讯是通过地面转发，增加了信息传送的时延和不确定性。另外，无线通信还存在着频谱资源受限及易受干扰的缺点。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种接触网载波通信系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种接触网载波通信系统，其特征在于，包括PLC(电力线载波)移动站、接触网、接触网分段中继器、PLC基站和PLC核心网，所述的PLC移动站、PLC基站分别与接触网连接，所述的接触网分段中继器设在两个相邻的接触网之间，所述的PLC核心网与PLC基站连接。
所述的PLC移动站包括依次连接的第一滤波与功放模块、第一数模转换模块、第一数字变频与滤波模块、第一基带处理与通讯协议模块和串并转换模块，所述的串并转换模块通过通信接口与车载设备连接，所述的第一滤波与功放模块通过第一高压耦合器与接触网连接。
所述的PLC基站包括依次连接的第二滤波与功放模块、第二数模转换模块、第二数字变频与滤波模块、第二基带处理与通讯协议模块和通讯连接模块，所述的通讯连接模块通过通信接口与PLC核心网连接，所述的第二滤波与功放模块通过第二高压耦合器与接触网连接。
所述的PLC基站还包括资源分配模块和操作维护模块，所述的资源分配模块、操作维护模块分别与第二基带处理与通讯协议模块连接。
所述的接触网分段中继器包括两个相互连接的载波信号中继放大模块，每个载波信号中继放大模块分别通过第三高压耦合器与各自的接触网连接。
所述的载波信号中继放大模块包括依次连接的第三滤波与功放模块、第三数模转换模块、第三数字变频与滤波模块和第三基带处理与通讯协议模块。
两个载波信号中继放大模块的第三基带处理与通讯协议模块相互连接。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)利用既有的电气化铁路接触网及相对成熟的电力线载波技术，可实现列车和地面、列车和列车之间双向的数据通信，且频谱资源宽松，受外界的干扰相对较少。
2)相对于无线通信方式而言除了可实现前后列车直接的数据通信之外，还具有经济和高效的特点。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的PLC移动站结构示意图；
图3为本发明的PLC基站结构示意图；
图4为本发明的接触网分段中继器结构示意图；
图5为本发明的PLC基站和核心网安装位置示意图；
图6为本发明的PLC移动站在电力机车上的安装位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种接触网载波通信系统，包括PLC移动站1、接触网2、接触网分段中继器3、PLC基站4和PLC核心网5，所述的PLC移动站1、PLC基站4分别与接触网2连接，所述的接触网分段中继器3设在两个相邻的接触网2之间，所述的PLC核心网5与PLC基站4连接。
如图2所示，所述的PLC移动站1包括依次连接的第一滤波与功放模块11、第一数模转换模块12、第一数字变频与滤波模块13、第一基带处理与通讯协议模块14和串并转换模块15，所述的串并转换模块15通过通信接口与车载设备连接，所述的第一滤波与功放模块11通过第一高压耦合器6与接触网连接。
如图3所示，所述的PLC基站4包括依次连接的第二滤波与功放模块41、第二数模转换模块42、第二数字变频与滤波模块43、第二基带处理与通讯协议模块44和通讯连接模块45，所述的通讯连接模块45通过通信接口与PLC核心网5连接，所述的第二滤波与功放模块41通过第二高压耦合器7与接触网2连接。所述的PLC基站4还包括资源分配模块和操作维护模块，所述的资源分配模块、操作维护模块分别与第二基带处理与通讯协议模块44连接。
如图4所示，所述的接触网分段中继器3包括两个相互连接的载波信号中继放大模块，每个载波信号中继放大模块分别通过第三高压耦合器8与各自的接触网2连接。所述的载波信号中继放大模块包括依次连接的第三滤波与功放模块31、第三数模转换模块32、第三数字变频与滤波模块33和第三基带处理与通讯协议模块34。两个载波信号中继放大模块的第三基带处理与通讯协议模块33相互连接。
具体实施时将PLC核心网5安装在机房，将PLC基站1与牵引供电站安装在一起，见图5。列车的车厢信息通过载波调制器，依托高压供电线(27.5kV)传输至PLC基站/牵引供电站。LC基站/牵引供电站中的载波调制器可以从接触网电力线中解调出载波信息，并通过光纤网络传至PLC核心网/中心机房，反之也然。
PLC移动站安装在电力机车上，其位置在主断路器后，牵引变压器之前，见图6。

Claims (4)

1.一种接触网载波通信系统，其特征在于，包括PLC移动站、接触网、接触网分段中继器、PLC基站和PLC核心网，所述的PLC移动站、PLC基站分别与接触网连接，所述的接触网分段中继器设在两个相邻的接触网之间，所述的PLC核心网与PLC基站连接；
所述的接触网分段中继器包括两个相互连接的载波信号中继放大模块，每个载波信号中继放大模块分别通过第三高压耦合器与各自的接触网连接；
所述的载波信号中继放大模块包括依次连接的第三滤波与功放模块、第三数模转换模块、第三数字变频与滤波模块和第三基带处理与通讯协议模块；
两个载波信号中继放大模块的第三基带处理与通讯协议模块相互连接。
2.根据权利要求1所述的一种接触网载波通信系统，其特征在于，所述的PLC移动站包括依次连接的第一滤波与功放模块、第一数模转换模块、第一数字变频与滤波模块、第一基带处理与通讯协议模块和串并转换模块，所述的串并转换模块通过通信接口与车载设备连接，所述的第一滤波与功放模块通过第一高压耦合器与接触网连接。
3.根据权利要求1所述的一种接触网载波通信系统，其特征在于，所述的PLC基站包括依次连接的第二滤波与功放模块、第二数模转换模块、第二数字变频与滤波模块、第二基带处理与通讯协议模块和通讯连接模块，所述的通讯连接模块通过通信接口与PLC核心网连接，所述的第二滤波与功放模块通过第二高压耦合器与接触网连接。
4.根据权利要求3所述的一种接触网载波通信系统，其特征在于，所述的PLC基站还包括资源分配模块和操作维护模块，所述的资源分配模块、操作维护模块分别与第二基带处理与通讯协议模块连接。
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