CN104702349A - 应答器自动检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应答器自动检测装置，其通过主控模块控制无源应答器检测模块对无源应答器的上行链路信号强度、上行链路信号的频率和相位，以及报文读写状态进行检测；还可以仿真LEU设备，并通过有源应答器检测模块对有源应答器的工作状态进行检测，从而判断有源应答器与无源应答器是否正常工作，从而有效的保障了行车安全；另外，还可以模拟有源应答器产生列车经过信号，以检测LEU设备的响应状态；同时，本方案不仅可以实现大容量应答器的检测，还兼容既有的欧标应答器的检测。

Description

应答器自动检测装置

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种应答器自动检测装置。

背景技术

应答器是CTCS系统中的重要设备，通过接口“A”与BTM(应答器传输模块)连接，通过接口“C”与LEU(地面电子单元)连接。客运专线目前使用的列控系统为CTCS-2级或CTCS-3级列控系统，大量使用欧标应答器提供ATP(列车超速防护系统)控车所需的基础数据，欧标无源应答器内部存储一条报文(若为长格式报文则为1023比特，若为短格式报文则为341比特)，接口“A1”采用FSK(频移键控)调试方式。欧标有源应答器的应答器默认报文为一条报文(若为长格式报文则为1023比特，若为短格式报文则为341比特)，通过接口“C1”获取LEU的报文信息，当接口“C1”有效时，发送来源于接口“C1”的串行数据，当接口“C1”无效时，发送自身存储的应答器默认报文。普速线路目前使用的列控系统为CTCS-0级列控系统，列控车载设备配置了LKJ(列车运行监控装置)，LKJ设备的车载数据修改、维护和管理存在的诸多问题，为了解决既有LKJ存在的问题，需要使用应答器系统向LKJ提供控车数据，使其最终具备CTCS-1级列控系统功能。

但现有的欧标应答器系统，单一应答器设备的用户数据量仅为830位(长格式报文)或210位(短格式报文)，已远不能满足系统改造的需求，需要考虑增加系统传输的信息量，并兼任既有的CTCS-2级列控系统，通过在欧标应答器基础上增加PSK新通道，实现应答器系统传输信息量扩容，形成了大容量应答器(无源应答器)，大容量应答器存储的信息量为欧标应答器的2倍，有效节省了升级普速线路信号系统的成本。

但是，目前还没有针对应答器(包括欧标应答器与大容量应答器)各项工作状态进行检测的方案，因而，存在一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种应答器自动检测装置，可以对大容量应答器进行检测，获取其工作状态，从而有效的保障了行车安全。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种应答器自动检测装置，该装置包括：无源应答器检测模块、有源应答器检测模块、检测信号传输模块、检测信号处理与反馈模块以及主控模块；

其中，所述无源应答器检测模块，用于根据主控模块的控制指令并通过检测信号传输模块对无源应答器的上行链路信号强度、上行链路信号的频率和相位，以及报文读写状态进行检测；其中，无源应答器包括：大容量无源应答器与欧标无源应答器；

所述有源应答器检测模块，用于根据主控模块的控制指令对有源应答器的工作状态进行检测；其中，有源应答器包括：欧标有源应答器；

所述检测信号传输模块，用于实现无源应答器检测模块与无源应答器之间、无源应答器和检测信号处理与反馈模块之间，以及有源应答器和检测信号处理与反馈模块之间的信号传输；

所述检测信号处理与反馈模块，用于将检测信号传输模块传输的有源应答器与无源应答器的反馈信号进行处理后，传输至主控模块；

所述主控模块，用于控制无源应答器检测模块对无源应答器进行检测、控制有源应答器检测模块对有源应答器进行检测，以及获取检测信号处理与反馈模块反馈的无源应答器与有源应答器的检测结果。

进一步的，所述无源应答器检测模块包括：27M振荡电路、27M功率放大电路、9M带通滤波器、9M功率放大电路与“8”字形9M天线及匹配电路；

其中，9M带通滤波器、9M功率放大电路、匹配电路及“8”字形9M天线依次连接，用于根据主控模块的控制指令向无源应答器发送一检测报文；

27M振荡电路与27M功率放大电路依次连接，用于在无源应答器写入该检测报文后，通过检测信号传输模块产生27MHz激励信号给无源应答器供电，读取无源应答器中写入的检测报文，并检测上行链路信号强度、上行链路信号的频率和相位。

进一步的，所述检测信号传输模块包括：相互连接的27M、9M与4M三频天线及其匹配电路；用于通过27M、9M与4M三频天线将所述无源应答器检测模块的检测信号传输至无源应答器，以及依次通过27M、9M与4M三频天线及其匹配电路将有源应答器与无源应答器的反馈的信号传输至检测信号处理与反馈模块。

进一步的，所述有源应答器检测模块包括：

依次连接的DBPL信号模块双工器与功放电路，其中，所述双工器还与8.82k振荡模块相连；

主控模块发送检测信号至DBPL信号模块，并进入双工器中；

由双工器对DBPL信号模块与8.82k振荡模块的输入信号进行耦合后，经由功放电路传输至应答器。

进一步的，所述检测信号处理与反馈模块包括：依次连接的低通滤波器与低噪放大器；用于对检测信号传输模块发送的有源应答器与无源应答器的反馈信号依次进行低通滤波与低噪放大处理后传输至主控模块。

进一步的，该装置还包括：地面电子单元LEU设备信号获取模块，用于获取LEU设备发出的报文与供电信号并传输至主控模块，由主控模块对LEU设备的报文与供电信号进行检测；

该LEU设备信号获取模块包括：ADC采样模块与电压检测模块；

其中，所述ADC采样模块连接于LEU设备与主控模块之间，所述电压检测模块一端与ADC采样模块相连，另一端与LEU设备相连；

通过所述ADC采样模块与电压检测模块对LEU设备的报文与供电信号进行检测与采样后发送至主控模块。

进一步的，该装置还包括：LEU设备状态检测模块，用于产生一列车经过信号，以检测LEU设备的响应状态；

该LEU设备状态检测模块包括：相互连接的信号滤波器与短路器；该信号滤波器的另一端还与LEU设备相连，该短路器另一端还与主控模块相连；

所述信号滤波器，用于滤除LEU设备的报文信号，保留供电信号；

所述短路器，用于根据主控模块的控制指令，结合信号滤波器输入的供电信号产生一列车经过信号并发送至LEU设备。

进一步的，该装置还包括：与主控模块依次相连的外部接口模块与人机交互模块；

该人机交互模块，用于显示主控模块发送的无源应答器与有源应答器的检测结果，以及控制主控模块向外发送控制指令。

进一步的，该装置还包括：与主控模块相连用于产生时钟信号的时钟模块。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，通过主控模块控制无源应答器检测模块对无源应答器的上行链路信号强度、上行链路信号的频率和相位，以及报文读写状态进行检测；还可以仿真LEU设备，并通过有源应答器检测模块对有源应答器的工作状态进行检测，从而判断有源应答器与无源应答器是否正常工作，从而有效的保障了行车安全；另外，还可以模拟有源应答器产生列车经过信号，以检测LEU设备的响应状态；同时，本方案不仅可以实现大容量应答器的检测，还兼容既有的欧标应答器的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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附图。

图1为本发明实施例提供的一种应答器自动检测装置的示意图；

图2为本发明实施例提供的又一种应答器自动检测装置的示意图。

具体实施方式

下面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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例

图1为本发明实施例提供的一种应答器自动检测装置的示意图。如图1所示，该装置主要包括：

无源应答器检测模块11、有源应答器检测模块12、检测信号传输模块13、检测信号处理与反馈模块14以及主控模块15；

所述无源应答器检测模块11，用于根据主控模块15的控制指令并通过检测信号传输模块对无源应答器的上行链路信号强度、上行链路信号的频率和相位，以及报文读写状态进行检测；其中，无源应答器包括：大容量无源应答器与欧标无源应答器；

所述有源应答器检测模块12，用于根据主控模块15的控制指令对有源应答器的工作状态进行检测；其中，有源应答器包括：欧标有源应答器；

所述检测信号传输模块13，用于实现无源应答器检测模块11与无源应答器之间、无源应答器和检测信号处理与反馈模块14之间，以及有源应答器和检测信号处理与反馈模块14之间的信号传输；

所述检测信号处理与反馈模块14，用于将检测信号传输模块13传输的有源应答器与无源应答器的反馈信号进行处理后，传输至主控模块15；

所述主控模块15，用于控制无源应答器检测模块11对无源应答器进行检测、控制有源应答器检测模块12对有源应答器进行检测，以及获取检测信号处理与反馈模块14反馈的无源应答器与有源应答器的检测结果。

本发明实施例所提供的应答器自动检测装置不仅可以对应答器进行检测，也可以对欧标应答器进行检测。

为了便于理解，下面结合附图2对本发明做进一步的说明。

如图2所示，图2中示出了无源应答器检测模块11、有源应答器检测模块12、检测信号传输模块13，以及检测信号处理与反馈模块14的结构组成；具体来说：

1、所述无源应答器检测模块11主要包括：27M振荡电路、27M功率放大电路、9M带通滤波器、9M功率放大电路与“8”字形9M天线及匹配电路；

其中，9M带通滤波器、9M功率放大电路、匹配电路及“8”字形9M天线依次连接，用于根据主控模块的控制指令向无源应答器发送一检测报文；

27M振荡电路与27M功率放大电路依次连接，用于在无源应答器写入该检测报文后，通过检测信号传输模块产生27MHz激励信号给无源应答器供电，读取无源应答器中写入的检测报文，并检测上行链路信号强度、上行链路信号的频率和相位。

2、所述检测信号传输模块14主要包括：相互连接的27M、9M与4M三频天线及其匹配电路；用于通过27M、9M与4M三频天线将所述无源应答器检测模块11的检测信号传输至无源应答器，以及依次通过27M、9M与4M三频天线及其匹配电路将有源应答器与无源应答器的反馈的信号传输至检测信号处理与反馈模块14。

3、所述有源应答器检测模块12主要包括：

依次连接的DBPL(双向差分电平编码)信号模块双工器与功放电路，其中，所述双工器还与8.82k振荡模块相连；

主控模块发送检测信号至DBPL信号模块，并进入双工器中；

由双工器对DBPL信号模块与8.82k振荡模块的输入信号进行耦合后，经由功放电路传输至有源应答器。

4、所述检测信号处理与反馈模块14主要包括：依次连接的低通滤波器与低噪放大器；用于对检测信号传输模块发送的有源应答器与无源应答器的反馈信号依次进行低通滤波与低噪放大处理后传输至主控模块15。

可选的，该装置还可以包括：LEU(地面电子单元)设备信号获取模块16，用于获取LEU设备发出的报文与供电信号并传输至主控模块15，由主控模块15对LEU设备的报文与供电信号进行检测；

该LEU设备信号获取模块包括：ADC采样模块与电压检测模块；

其中，所述ADC采样模块连接于LEU设备与主控模块之间，所述电压检测模块一端与ADC采样模块相连，另一端与LEU设备相连；

通过所述ADC采样模块与电压检测模块对LEU设备的报文与供电信号进行检测与采样后发送至主控模块。

可选的，该装置还可以包括：LEU设备状态检测模块17，用于产生一列车经过信号，以检测LEU设备的响应状态

该LEU设备状态检测模块17包括：相互连接的信号滤波器与短路器；该信号滤波器的另一端还与LEU设备相连，该短路器另一端还与主控模块相连；

所述信号滤波器，用于滤除LEU设备的报文信号，保留供电信号；

所述短路器，用于根据主控模块的控制指令，结合信号滤波器输入的供电信号产生一列车经过信号并发送至LEU设备。

可选的，该装置还可以包括：与主控模块依次相连的外部接口模块与人机交互模块；

该人机交互模块，用于显示主控模块发送的无源应答器与有源应答器的检测结果，以及控制主控模块向外发送控制指令。

可选的，该装置还包括：与主控模块相连用于产生时钟信号的时钟模块。

另外，该装置的电源可以兼容两种工作方式：主控模块主控与人机交互模块主控；其工作电压有14.4V、5V、3.3V、1.5V。

本发明实施例所提供的应答器自动检测装置能完成对目前既有的欧标应答器及应答器的检测分析，主要包括：无源应答器的报文读取，报文改写，应答器上行链路信号波形及频谱分析。同时，还可以仿真LEU设备，产生接口“C”的所有信号，以便对有源应答器进行检测与分析。

该装置工作后，通过人机交互模块选择相应的工作模式，如应答器报文读取、应答器报文写入，LEU报文读取、数据存储及回放、检测应答器及LEU工作状态等。通过应答器报文的读取及写入可以对各厂家的应答器进行应答器默认报文的读取、改写，并将读取及改写的状态信息通过显示终端进行显示及存储，方便现场维护人员使用。通过检测应答器上行链路信号的强度，绘制应答器接口“A”信号(即无源应答器反馈的检测信号)的通信区、旁瓣区和串扰区的形状，检测上行链路的信号的频率、相位，将采样数据送到显示设备，显示上行链路信号的波形及频谱。

此外，该装置还可以将获取到的LEU设备信号进行处理后输出至人机交互界面进行显示及存储；以及，还可以模拟有源应答器产生列车经过信号，以检测LEU设备的响应状态。

本发明提供的应答器自动检测装置主要具有如下优点：

1)体积小、便于携带，可以在现场进行测试和验证；

2)接口丰富，便于扩展；

3)采用人机交互模块，方便人员查看及操作。

4)报文的读取采用27M、9M与4M三频天线，报文写入采用“8”字形9M发射天线；

5)可模拟有源应答器检测LEU的输出信号质量，同时可提取及解析LEU报文，将解析结果实时显示及存储；

6)可模拟LEU的输出信号，通过回读有源应答器的报文，测试有源应答器的工作状态；

7)可进行应答器的检测，也可兼容既有的欧标应答器检测。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种应答器自动检测装置，其特征在于，该装置包括：无源应答器检测模块、有源应答器检测模块、检测信号传输模块、检测信号处理与反馈模块以及主控模块；

其中，所述无源应答器检测模块，用于根据主控模块的控制指令并通过检测信号传输模块对无源应答器的上行链路信号强度、上行链路信号的频率和相位，以及报文读写状态进行检测；其中，无源应答器包括：大容量无源应答器与欧标无源应答器；

所述有源应答器检测模块，用于根据主控模块的控制指令对有源应答器的工作状态进行检测；其中，有源应答器包括：欧标有源应答器；

所述检测信号传输模块，用于实现无源应答器检测模块与无源应答器之间、无源应答器和检测信号处理与反馈模块之间，以及有源应答器和检测信号处理与反馈模块之间的信号传输；

所述检测信号处理与反馈模块，用于将检测信号传输模块传输的有源应答器与无源应答器的反馈信号进行处理后，传输至主控模块；

所述主控模块，用于控制无源应答器检测模块对无源应答器进行检测、控制有源应答器检测模块对有源应答器进行检测，以及获取检测信号处理与反馈模块反馈的无源应答器与有源应答器的检测结果。

2.根据权利要求1所述的应答器自动检测装置，其特征在于，所述无源应答器检测模块包括：27M振荡电路、27M功率放大电路、9M带通滤波器、9M功率放大电路与“8”字形9M天线及匹配电路；

其中，9M带通滤波器、9M功率放大电路、匹配电路及“8”字形9M天线依次连接，用于根据主控模块的控制指令向无源应答器发送一检测报文；

27M振荡电路与27M功率放大电路依次连接，用于在无源应答器写入该检测报文后，通过检测信号传输模块产生27MHz激励信号给无源应答器供电，读取无源应答器中写入的检测报文，并检测上行链路信号强度、上行链路信号的频率和相位。

3.根据权利要求1所述的应答器自动检测装置，其特征在于，所述检测信号传输模块包括：相互连接的27M、9M与4M三频天线及其匹配电路；用于通过27M、9M与4M三频天线将所述无源应答器检测模块的检测信号传输至无源应答器，以及依次通过27M、9M与4M三频天线及其匹配电路将有源应答器与无源应答器的反馈的信号传输至检测信号处理与反馈模块。

4.根据权利要求1所述的应答器自动检测装置，其特征在于，所述有源应答器检测模块包括：

依次连接的DBPL信号模块双工器与功放电路，其中，所述双工器还与8.82k振荡模块相连；

主控模块发送检测信号至DBPL信号模块，并进入双工器中；

由双工器对DBPL信号模块与8.82k振荡模块的输入信号进行耦合后，经由功放电路传输至应答器。

5.根据权利要求1所述的应答器自动检测装置，其特征在于，所述检测信号处理与反馈模块包括：依次连接的低通滤波器与低噪放大器；用于对检测信号传输模块发送的有源应答器与无源应答器的反馈信号依次进行低通滤波与低噪放大处理后传输至主控模块。

6.根据权利要求1-5所述的应答器自动检测装置，其特征在于，该装置还包括：

地面电子单元LEU设备信号获取模块，用于获取LEU设备发出的报文与供电信号并传输至主控模块，由主控模块对LEU设备的报文与供电信号进行检测；

该LEU设备信号获取模块包括：ADC采样模块与电压检测模块；

其中，所述ADC采样模块连接于LEU设备与主控模块之间，所述电压检测模块一端与ADC采样模块相连，另一端与LEU设备相连；

通过所述ADC采样模块与电压检测模块对LEU设备的报文与供电信号进行检测与采样后发送至主控模块。

7.根据权利要求1-5所述的应答器自动检测装置，其特征在于，该装置还包括：

LEU设备状态检测模块，用于产生一列车经过信号，以检测LEU设备的响应状态；

该LEU设备状态检测模块包括：相互连接的信号滤波器与短路器；该信号滤波器的另一端还与LEU设备相连，该短路器另一端还与主控模块相连；

所述信号滤波器，用于滤除LEU设备的报文信号，保留供电信号；

所述短路器，用于根据主控模块的控制指令，结合信号滤波器输入的供电信号产生一列车经过信号并发送至LEU设备。

8.根据权利要求1-5任一项所述的应答器自动检测装置，其特征在于，该装置还包括：与主控模块依次相连的外部接口模块与人机交互模块；

该人机交互模块，用于显示主控模块发送的无源应答器与有源应答器的检测结果，以及控制主控模块向外发送控制指令。

9.根据权利要求1-5任一项所述的应答器自动检测装置，其特征在于，该装置还包括：与主控模块相连用于产生时钟信号的时钟模块。