CN106184286A - 一种移频轨道电路系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移频轨道电路系统，该系统包括：室内设备；室内设备包括接口设备和移频设备；接口设备接收编码设备发送的控制命令，并向编码设备返回轨道电路系统信息；并将控制命令发送给移频设备，接收和解析移频设备返回的返回信号，根据该返回信号判断移频设备发出去的移频信号是否正确。移频设备对控制命令进行信号调制，生成轨道列车的移频信号，并向轨道列车发送该移频信号；并且采集轨道列车关于该移频信号的返回信号，对该返回信号进行解调，获取列车轨道状态信息。通过本发明的方案，能够对移频轨道电路形成系统性管理，实现整个移频轨道电路的闭环控制，提高了系统的安全性。

Description

一种移频轨道电路系统

技术领域

本发明涉及轨道控制技术领域，尤其涉及一种移频轨道电路系统。

背景技术

移频轨道电路的主要功能是实现轨道占用空闲检查、向机车发送控制命令，当前移频轨道电路主要包括室内设备和室内设备组成，室内由发送器、接收器、模拟网络、衰耗器等模块组成，室外由调谐单元、匹配单元、空芯线圈及补偿电容组成。室内设备发送器发送移频信号至钢轨，接收器从钢轨接收信号，各个模块之间的信号发送与接收都是独立完成，没有相互联系，并且独立保证自身的信号安全性，并未形成系统性管理。例如，发送器向钢轨发送的移频信号是否正确，除了自身的验证外，没有其他模块对其进行验证，安全性低。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种移频轨道电路系统，能够对移频轨道电路形成系统性管理，实现整个移频轨道电路的闭环控制，提高了系统的安全性。

为了达到上述目的，本发明提出了一种移频轨道电路系统，该系统包括：室内设备；室内设备包括接口设备和移频设备。

接口设备，用于接收编码设备发送的控制命令，并向编码设备返回轨道电路系统信息；并将控制命令发送给移频设备，接收和解析移频设备返回的返回信号，根据返回信号判断移频设备发出去的移频信号是否正确；其中，控制命令包括编码信息、载频信息和方向信息。

移频设备，用于对控制命令进行信号调制，生成轨道列车的移频信号，并向轨道列车发送该移频信号；并且采集轨道列车关于该移频信号的返回信号，对该返回信号进行解调，获取列车轨道状态信息。

可选地，接口设备包括两种工作模式：通信接口模式或继电接口模式；并且接口设备包括通信接口设备和继电接口设备；在通信接口模式下通信接口设备处于工作状态；在继电接口模式下继电接口设备处于工作状态。

可选地，通信接口模式和继电接口模式为相互独立的工作模式。

在通信接口模式下，编码设备为列控中心；在继电接口模式下，编码设备为继电编码设备。

可选地，接口设备为二取二架构；接口设备包括主用接口设备和备用接口设备；当主用接口设备发生故障时，从主用接口设备切换到备用接口设备。

移频设备包括主用移频设备和备用移频设备；当主用移频设备发生故障时，从主用移频设备切换到备用移频设备。

可选地，室内设备还包括维护终端。

通信接口设备，还用于对移频设备的安全状态进行监控。

维护终端，用于采集接口设备监控到的安全状态信息以及根据安全状态信息产生的报警信息，并将该安全状态信息和报警信息发送给集中监测系统。

可选地，该系统还包括室外设备；移频设备包括：发送模块和接收模块。

发送模块，用于根据控制命令产生由载频和低频信号调制的移频信号，并将移频信号通过室外设备发送至钢轨的送端轨面，经钢轨发送至受端轨面；还用于向接收模块发送与移频信号对应的回读信号。

接收模块，用于接收发送模块发送的回读信号，并接收受端轨面对于移频信号的返回信号；并对回读信号的信号强度和返回信号的信号强度进行分析，根据分析结果判断轨道状态信息的正确性；还用于将移频信号的返回信号返回给接口设备，通过接口设备判断返回信号的正确性。

可选地，

通信接口设备，还用于当接收模块的判断结果为轨道状态信息不正确时和/或接口设备的判断结果为返回信号不正确时，确定移频设备为非安全状态；当接收模块的判断结果为轨道状态信息正确时以及接口设备的判断结果为返回信号正确时，确定移频设备为安全状态。

可选地，

接口设备，还用于当确定移频设备为非安全状态时，切断当前移频设备的安全工作电源，停止移频信号的输出。

可选地，轨道电路系统信息包括：轨道状态信息、列车方向状态以及设备维护信息。

轨道状态信息包括：轨道占用/空闲信息。

可选地，

接收模块，还用于通过室外设备接收由受端轨面的返回信号；并将返回信号与预设的门限信号相比较，当返回信号大于或等于门限信号时，确定轨道区段为空闲状态，当返回信号小于门限信号时，确定轨道区段为占用状态；并将确定结果返回接口设备。

可选地，移频设备还包括：方向切换模块。

方向切换模块，用于根据接口设备发送的控制命令生成继电器的开合控制信号，根据开合控制信号控制轨道运行方向，并向接口设备返回当前的轨道运行方向状态；其中，控制命令包括运行方向控制命令。

与现有技术相比，本发明提出了一种移频轨道电路系统，该系统包括：室内设备；室内设备包括接口设备和移频设备；接口设备接收编码设备发送的控制命令，并向编码设备返回轨道电路系统信息；并将控制命令发送给移频设备，接收和解析移频设备返回的返回信号，根据该返回信号判断移频设备发出去的移频信号是否正确。移频设备对控制命令进行信号调制，生成轨道列车的移频信号，并向轨道列车发送该移频信号；并且采集轨道列车关于该移频信号的返回信号，对该返回信号进行解调，获取列车轨道状态信息。通过本发明的方案，能够对移频轨道电路形成系统性管理，实现整个移频轨道电路的闭环控制，提高了系统的安全性。

附图说明

下面对本发明实施例中的附图进行说明，实施例中的附图是用于对本发明的进一步理解，与说明书一起用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限制。

图1为本发明实施例的移频轨道电路系统结构示意图；

图2为本发明实施例的通信接口设备接口示意图；

图3为本发明实施例的通信接口设备与列控中心在冗余工作模式下的连接示意图；

图4为本发明实施例的通信接口设备与轨道继电器在冗余工作模式下的连接示意图；

图5为本发明实施例的通信接口设备与移频设备在非冗余工作模式下的连接示意图；

图6为本发明实施例的通信接口设备与移频设备在冗余工作模式下的连接示意图；

图7为本发明实施例的继电接口设备接口示意图；

图8为本发明实施例的继电接口设备与继电编码设备在冗余工作模式下的连接示意图；

图9(a)为通信编码方式下非冗余工作模式系统逻辑结构图；

图9(b)为通信编码方式下冗余工作模式系统逻辑结构图；

图10(a)为继电编码方式下非冗余工作模式系统逻辑结构图；

图10(b)为继电编码方式下冗余工作模式系统逻辑结构图。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合附图对本发明作进一步的描述，并不能用来限制本发明的保护范围。

为了达到上述目的，本发明提出了一种移频轨道电路系统01，如图所示，该系统包括：室内设备02和室外设备03；室内设备02包括接口设备021和移频设备022。

本发明是以基于安全计算机实现的接口设备为核心，加上室内设备(包括发送模块、接收模块、方向切换模块、模拟网络)以及室外设备(包括调谐单元、匹配单元、空芯线圈及补偿电容)构成的闭环系统。

接口设备021，用于接收编码设备发送的控制命令，并向编码设备返回轨道电路系统信息；并将控制命令发送给移频设备022，接收和解析移频设备022返回的返回信号，根据返回信号判断移频设备022发出去的移频信号是否正确；其中，控制命令包括编码信息、载频信息和方向信息。

移频设备022，用于对控制命令进行信号调制，生成轨道列车的移频信号，并向轨道列车发送该移频信号；并且采集轨道列车关于该移频信号的返回信号，对该返回信号进行解调，获取列车轨道状态信息。

可选地，接口设备021包括通信接口设备0211和继电接口设备0212。接口设备包括两种工作模式：通信接口模式或继电接口模式；在通信接口模式下通信接口设备0211处于工作状态；在继电接口模式下继电接口设备0212处于工作状态。

可选地，通信接口模式和继电接口模式为相互独立的工作模式。

在通信接口模式下，编码设备为列控中心；在继电接口模式下，编码设备为继电编码设备。

下面首先对工作在通信接口模式下的移频轨道电路系统01进行说明。

在通信接口模式下，通信接口设备0211用于接收列控中心发送的第一控制命令，并向列控中心返回轨道电路系统信息；并将第一控制命令发送给移频设备022，接收和解析移频设备022返回的第一返回信号，根据第一返回信号判断移频设备发出去的第一移频信号是否正确。

移频设备022，用于对第一控制命令进行信号调制，生成轨道列车的第一移频信号，并向轨道列车发送第一移频信号；并且采集轨道列车关于第一移频信号的第一返回信号，对第一返回信号进行解调，获取列车轨道状态信息。

如图2所示，通信接口设备0211包含外部接口和内部接口。其中，外部接口包括：①②与列控中心的接口、④与轨道继电器的接口、③与维护终端的接口、⑩与报警继电器的接口。内部接口包括：⑦与移频设备的通信接口、⑥与移频设备的安全电源接口、⑧与移频设备的切换控制接口、⑤与冗余通信接口设备的接口、⑨电源接口。下面分别进行说明。

1、与列控中心的接口①②

通信接口设备0211与列控中心通信采用以太网连接，通信接口设备接收列控中心的第一控制命令，由于列控中心也是主备冗余结构，该第一控制命令只有列控中心主系发送，即通过图2中①或②接口发送，通信接口设备0211同时通过①和②接口向列控中心主、备系上传轨道电路系统信息。

可选地，轨道电路系统信息包括：轨道状态信息、列车方向状态以及设备维护信息。该轨道状态信息包括：轨道占用/空闲信息。

可选地，接口设备021为二取二架构；接口设备021包括主用接口设备和备用接口设备；当主用接口设备发生故障时，从主用接口设备切换到备用接口设备。

在本发明实施例中，基于安全考虑，接口设备021也采用了1+1主备冗余结构，可以在冗余工作模式下实现主、备通信接口设备的切换，以及主、备通信接口设备数据交互。为了实现传输数据的准确性，接口设备021还采用了二取二架构，其中二取二架构指的是两个不同的中央处理器CUP运算结果需要一致的时候，才会进行有效输出，或者确定为有效的运算结果。

冗余工作模式时，通信接口设备0211与列控中心采用交叉冗余连接，连接关系如图3所示。通信接口设备A与通信接口设备B互为冗余关系。只有列控中心主系向通信接口设备A和B发送命令信息，且发送的命令信息相同；通信接口设备A和B同时向列控中心的主系(A)和备系(B)上传信息；列控中心只处理主通信接口设备的信息。

在本发明实施例中，通信接口设备A与通信接口设备B之间的连接可以通过下述的与冗余通信接口设备的接口⑤实现。

2、与轨道继电器的接口④

通信接口设备0211采用数字量输出，最多控制5路轨道继电器吸起或者落下。

冗余工作模式时，通信接口设备与轨道继电器的连接如图4所示。主用通信接口设备和备用通信接口设备分别驱动同一轨道继电器的两个线圈，备用通信接口设备通过系间通信获得主用通信接口设备的轨道继电器控制命令并驱动输出。

3、与维护终端的接口③

室内设备02包括维护终端023。

通信接口设备，还用于对移频设备的安全状态进行监控。

维护终端，用于采集通信接口设备0211监控到的安全状态信息以及根据安全状态信息产生的报警信息，并将该安全状态信息和报警信息发送给集中监测系统。

通信接口设备0211与维护终端采用以太网单向连接，向维护终端提供轨道电路移频设备的状态信息、接口设备的状态信息、区段特征信息等。上述的安全状态信息包括：轨道电路移频设备的状态信息、接口设备的状态信息、区段特征信息。

在本发明实施例中，室内设备还包括监测设备。该监测设备包括：通道采集模块和维护终端。通道采集模块负责采集轨道电路特征量，并将特征量通过CAN通信发送给维护终端。

其中，所述的特征量可以包括以下信息：发送模块发出的电压、电流、载频、低频；送端模拟网络电缆侧电压、电流、载频、低频；受端模拟网络电缆侧电压、电流、载频、低频。

轨道电路维护终端具备站场及设备状态显示、数据及曲线查询、故障报警、历史数据回放、与集中监测通信等功能。

4、与报警继电器的接口⑩

接口设备根据所管辖区段的移频设备状态，任一移频设备故障时，以继电器常开接点的方式输出报警条件，通过预制线缆连接至接口柜。工程应用时，本站的所有的MTOR输出串联后驱动移频报警继电器，并且在冗余工作模式下，主、备通信接口设备输出的报警条件串联。

5、与移频设备的通信接口⑦

通信接口设备0211与移频设备022通信可以采用RS422串行接口连接，如图5所示。

移频设备022包括：发送模块0221、接收模块0222和方向切换模块0223。一个通信接口设备分别与移频设备022的发送模块、接收模块、方向切换模块进行多点通信，通信速率19.2Kbps，支持10路独立的RS422通信。向轨道电路发送命令，接收并解析返回的状态信息。其中，发送模块只发送信息，接收模块与方向切换模块既接收信息也发送信息(或回复信息)。通信接口设备0211与移频设备022的连接关系可以参考图5所示的非冗余工作模式下的连接关系。

另外，基于安全考虑，移频设备022也采用了主备冗余结构，移频设备022包括主用移频设备和备用移频设备。例如，1个轨道电路机笼中集成了两套轨道电路移频设备，除了移频信号输出、电源输入、串行通信连接完全独立。两套移频设备可以由不同的通信接口设备控制。每套移频设备的编号由地址编码模块配置。基于移频设备022的主备冗余结构，当主用移频设备发生故障时，可从主用移频设备切换到备用移频设备，具体可以通过下述的通信接口设备0211与移频设备022的切换控制接口⑧，由通信接口设备0211控制实现。

冗余工作模式时，通信接口设备与移频设备的连接如图6所示(以通信接口设备0211连接一套主、备移频设备为例)。通信接口设备A、B的对应RS422通道并联，只有主用通信接口设备向移频设备下发数据，且向主、备移频设备发送的数据相同；移频设备同时向通信接口A、B回复信息；主通信接口设备解析移频设备的返回信息，备用通信接口设备只判断自身工作状态以及与移频设备的连接状态，通过重构获取主通信接口设备的数据，用于向列控中心上传；通信接口设备只向列控中心发送主用移频设备的返回信息。

移频设备022中的各个模块将钢轨作为传输介质(信号电流在钢轨上传输)，实现地对列车控制信号的连续式传输，可选地，移频设备022中的各个模块可以通过以下方案对通信接口设备0211下发的数据，即上述的第一控制命令进行处理：

发送模块0221，用于根据第一控制命令产生由载频和低频信号调制的第一移频信号，并将第一移频信号通过室外设备03发送至钢轨的送端轨面，经钢轨发送至受端轨面；还用于向接收模块0222发送与第一移频信号对应的第一回读信号。

在本发明实施例中，室外设备包括：调谐单元、匹配单元、空芯线圈及补偿电容。在上述方案中，具体地，发送模块0221由编码条件控制产生表示不同含义的低频调制的移频信号，该信号经运行方向继电器、模拟网络、室外电缆、匹配单元、调谐单元送至送端轨面，经钢轨送到受端轨面。下面首先对发送模块0221做简单介绍：发送模块0221由硬件、CPU软件组成。发送模块有4种载频配置，分别为1700Hz、2000Hz、2300Hz及2600Hz，硬件通过板卡跳线区分，CPU软件通用。发送模块0221可以实现下列主要功能：1)与通信接口设备通信，接收轨道电路载频和低频信息；2)产生4种载频、18种低频的移频信号，由载频和低频调制而成，载频有4种：上行线使用2000Hz和2600Hz，下行线使用1700Hz和2300Hz；低频有18种；3)从通信接口设备接收保证安全传输的安全电源，当通信接口设备检测到移频设备故障，由通信接口设备控制切断该安全电源，从而安全切断发送模块发送；4)向接收模块提供回读信号，用于接收模块分析和检查发送的信号。每个发送模块都配置有编码插头，向发送模块提供载频编码、通信地址编码及发送电平调整。通信地址编码用于区分多点串行连接，为固定信息；发送模块提供9种不同电平，供使用时调整。

接收模块0222，用于接收发送模块0222发送的第一回读信号，并接收受端轨面对于第一移频信号的第一返回信号；并对第一回读信号的信号强度和第一返回信号的信号强度进行分析，根据分析结果判断轨道状态信息的正确性；还用于将移频信号的第一返回信号返回给通信接口设备0211，通过通信接口设备0211判断第一返回信号的正确性。

在本发明实施例中，通过上述的发送模块0221向列车发送移频信号以后，为了确保所发送信号的安全性(或正确性)，接收模块0222会对发送模块0221发送的回读信号(即上述的第一回读信号)进行分析，该回读信号与所述的移频信号相对应，该移频信号可以与该移频信号相同或者为该移频信号的关键信息。下面对接收模块0222做简单介绍：接收模块0222是轨道电路移频设备的核心，包含2个独立采集通道的信号处理板，由硬件、现场可编程门阵列FPGA固件及CPU软件组成。接收模块0222有4种载频配置，分别为1700Hz、2000Hz、2300Hz及2600Hz，硬件通过板卡跳线区分，FPGA固件、CPU软件通用。接收模块0222可以实现下列主要功能：1)通过串行连接与通信接口设备通信，即可发送又可接收；主要从通信接口设备接收传输时间及载频信息；向通信接口设备应答，提供：发送模块回读信号的分析结果、轨道接收信号的分析结果、内部自检结果、SACEM校验等；2)回接收轨道返信号(通过匹配单元、传输电缆、模拟网络及运行方向继电器KR2)，实现列车占用检查功能，同时向通信接口设备上传占用、空闲状态信息；3)接收发送模块提供的回读信号，用于对发送信号的分析，同时将状态上传给通信接口设备；4)减少分路死区长度。接收模块从地址编码插头接收编码，用于安全信息的SACEM编码的计算；接收模块配置有编码插头，提供接收信号电平调整。

可选地，通信接口设备0211，还用于当接收模块0222的判断结果为轨道状态信息不正确时和/或通信接口设备的判断结果为第一返回信号不正确时，确定移频设备为非安全状态；当接收模块0222的判断结果为轨道状态信息正确时以及通信接口设备的判断结果为第一返回信号正确时，确定移频设备022为安全状态。

可选地，接收模块0222，还用于通过室外设备03接收由受端轨面的第一返回信号；并将第一返回信号与预设的门限信号相比较，当第一返回信号大于或等于门限信号时，确定轨道区段为空闲状态，当第一返回信号小于门限信号时，确定轨道区段为占用状态；并将确定结果返回通信接口设备。

在本发明实施例中，具体地，返回信号经调谐单元、匹配单元、电缆通道、模拟网络传至本区段接收模块。接收模块0222通过对该返回信号的解析获取轨道占用/空闲信息。

可选地，方向切换模块0223，用于根据通信接口设备0211发送的第一控制命令生成继电器的开合控制信号，根据开合控制信号控制轨道运行方向，并向通信接口设备返回当前的轨道运行方向状态；其中，第一控制命令包括运行方向控制命令。

在本发明实施例中，方向切换模块0223是轨道运行方向和运行方向确认的控制板，由硬件、CPU软件组成。方向切换模块0223可以实现下列主要功能：1)通过串行连接与通信接口设备0211通信，即可发送信号又可接收信号；从通信接口设备0211接收运行方向控制命令和编码时间；并向通信接口设备0211提供运行方向状态；2)输出双稳态继电器的控制信号；3)实现运行方向的安全回读。方向切换模块从地址编码插头接收编码，用于SACEM编码计算的常量选择。

6、与移频设备的安全电源接口⑥

通信接口设备与移频设备的安全电源接口⑥，支持向10套移频设备提供安全电源。当移频设备故障时，通信接口设备停止提供安全电源，令移频设备停止输出移频信号。

可选地，通信接口设备0211，还用于当确定移频设备022为非安全状态时，切断当前移频设备022的安全工作电源，停止移频信号的输出。

在本发明实施例中，基于上述接收模块0222对发送模块0221发送的回读信号的分析，如果分析出该回读信号与发送模块0221发送的移频信号不匹配，则可以确定信息出错，从而可以判定移频设备022故障，即移频设备022为非安全状态，则通信接口设备0211可以通过切断当前移频设备022的安全工作电源阻止移频设备022的发送模块0221继续输出错误的移频信号。

7、与移频设备的切换控制接口⑧

主用移频设备和备用移频设备都设置有反映自身工作状态的报警继电器，通信接口设备0211根据移频设备022的工作状态控制报警继电器动作，通过继电器切换电路实现主用移频设备和备用移频设备间移频输入、输出通道的切换。

8、与冗余通信接口设备的接口⑤

互为冗余的通信接口设备之间通过背板总线、切换模块上的系间通信通道实现双向通信功能。当系统工作在非冗余工作模式时，该接口不起作用。

9、电源接口⑨

通信接口设备0211的输入电源可以为24V直流。

以上内容是对工作在通信接口模式下的移频轨道电路系统01的详细说明，下面对工作在通信接口模式下的移频轨道电路系统01进行说明。通信接口模式和继电接口模式为相互独立的工作模式。

可选地，在继电接口模式下，继电接口设备0212，用于采集继电编码设备所编写的用于控制继电器的第二控制命令；并将第二控制命令发送给移频设备，接收和解析移频设备返回的第二返回信号，根据第二返回信号判断移频设备发出去的第二移频信号是否正确；其中，第二控制命令包括继电编码信息、载频信息和方向信息。

移频设备022，用于对第二控制命令进行信号调制，生成轨道列车的第二移频信号，并向轨道列车发送第二移频信号；并且采集轨道列车的关于第二移频信号的第二返回信号，对第二返回信号进行解调，获取列车轨道状态信息。

可选地，

在继电接口模式下，发送模块用于根据第二控制命令产生由载频和低频信号调制的第二移频信号，并将第二移频信号通过室外设备发送至钢轨的送端轨面，经钢轨发送至受端轨面；还用于向接收模块发送与第二移频信号对应的第二回读信号。

接收模块，用于接收发送模块发送的第二回读信号，并接收受端轨面对于第二移频信号的第二返回信号；并对第二回读信号的信号强度和第二返回信号的信号强度进行分析，根据分析结果判断轨道状态信息的正确性；还用于将移频信号的第二返回信号返回给通信接口设备，通过通信接口设备判断第二返回信号的正确性。

如图7所示，继电接口设备0212包含外部接口和内部接口。其中，外部接口包括：①与继电编码设备的接口、④与轨道继电器的接口、②与报警继电器的接口、③与维护终端的接口。内部接口包括：⑦与移频设备的通信接口、⑥与移频设备的安全电源接口、⑧与移频设备的切换控制接口、⑤冗余继电接口设备的接口、⑨电源接口。

由于继电接口设备0212与通信接口设备0211相比，仅是接口①与继电编码设备的接口及①②与列控中心的接口的功能具有较大的不同，下面仅对①与继电编码设备的接口进行详细说明，其他接口与通信接口设备0211的接口功能相同，在此不再赘述。

与继电编码设备的接口①：

继电接口设备0212通过ICM(Digital Input Control Module数字输入控制模块)与外部继电器进行交互，即继电接口设备通过与继电编码设备的接口①接收继电编码信息，获取载频、低频和方向信息。

由以上内容已知，接口设备021可以采用1+1主备冗余结构，因此，继电接口设备包括主用继电接口设备和备用继电接口设备。

冗余工作模式时，继电接口设备A与继电接口设备B互为冗余关系，与外部继电器的连接关系如图8所示。继电接口设备A与继电接口设备B分别采集同一继电器的不同节点。

以上内容便是本发明实施例的通信接口设备0211和继电接口设备0212的基本结构以及与系统中其他设备之间的相互协作所实现的功能。需要说明的是，通信接口设备0211和继电接口设备0212可以同时存在于一个移频轨道电路系统01中，也可以分别存在于两个移频轨道电路系统01中。

基于上述的包含通信接口设备0211和继电接口设备0212的两种移频轨道电路系统01，根据应用场景，本发明实施例的移频轨道电路系统01的两种工作方式：通信编码方式和继电编码方式，分别适用于客运专线及既有线路。并且这两种工作方式分别对应具有通信接口设备0211的移频轨道电路系统和具有继电接口设备0212的移频轨道电路系统。

通信编码方式由列控中心根据列车进路和轨道区段状态等信息，实现轨道电路的载频、低频信息编码功能，并控制轨道电路的发码方向。移频轨道电路系统与列控中心设备、轨道继电器、集中监测设备、车载设备接口。通信编码方式应用在列控编码的客专线路，移频轨道电路系统主要由通信接口设备、移频设备、室外设备和监测设备构成。系统支持冗余及非冗余两种工作模式，如图9(a)和图9(b)所示。

继电编码方式下，由继电编码电路根据列车进路和轨道区段状态等信息，完成轨道电路的载频、低频信息的编码功能，并通过编码控制轨道电路的发码方向。移频轨道电路系统与继电编码电路、轨道继电器、集中监测设备、车载设备接口。继电编码方式应用在既有线路，移频轨道电路系统主要由继电接口设备、移频设备和室外设备构成。系统支持冗余及非冗余两种工作模式，如图10(a)和图10(b)所示。

通过配置，轨道电路系统可满足通信编码方式及继电编码方式两种应用场景。

与现有技术相比，本发明提出了一种移频轨道电路系统，该系统包括：室内设备；室内设备包括接口设备和移频设备；接口设备包括两种工作模式：通信接口模式或继电接口模式；并且接口设备包括通信接口设备和继电接口设备；在通信接口模式下通信接口设备处于工作状态；在继电接口模式下继电接口设备处于工作状态。其中，在通信接口模式下，通信接口设备用于接收列控中心发送的第一控制命令，并向列控中心返回轨道电路系统信息；并将第一控制命令发送给移频设备，接收和解析移频设备返回的第一返回信号，根据第一返回信号判断移频设备发出去的第一移频信号是否正确；其中，第一控制命令包括编码信息、载频信息和方向信息。移频设备，对第一控制命令进行信号调制，生成轨道列车的第一移频信号，并向轨道列车发送第一移频信号；并且采集轨道列车关于第一移频信号的第一返回信号，对第一返回信号进行解调，获取列车轨道状态信息。通过本发明的方案，能够对移频轨道电路形成系统性管理，实现整个移频轨道电路的闭环控制，提高了系统的安全性。

总之，本发明实施例具有以下优势：

1、通信接口设备是基于安全计算机实现的，采用2取2架构和主备冗余结构，控制着发送模块、接收模块、方向切换模块，其向发送模块发送移频信息，同时通过接收模块接收的返回信息，整个设计为大闭环回路。当发现异常时，将系统导向安全侧，提高了整个系统的安全性。

2、通信接口设备实时监控着发送模块、接收模块和方向切换模块的工作状态，当发现模块异常时，通过安全与门直接切断发送模块的输出，进一步提高了系统的安全性。

3、通信接口设备经过安全计算后，其直接控制轨道继电器的输出，即直接控制轨道电路继电器的位置变化。

4、发送模块在向钢轨发送信号的同时，也通过小回路向接收模块发送信号。接收模块通过小回路的信号实时监控着发送模块的状态，同时也能对接收到的钢轨的信号进行正确性判断。

5、内部集成了可以改变方向的继电器(简称改方继电器)，并以通信方式接收方向信息实现改方操作功能。

6、室内设备集成度高，采用一种机柜方式安装，仅有通信线缆、电源电缆、移频信号输入输出电缆，大大简化施工过程。

需要说明的是，以上所述的实施例仅是为了便于本领域的技术人员理解而已，并不用于限制本发明的保护范围，在不脱离本发明的发明构思的前提下，本领域技术人员对本发明所做出的任何显而易见的替换和改进等均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种移频轨道电路系统，其特征在于，所述系统包括：室内设备；所述室内设备包括接口设备和移频设备；

所述接口设备，用于接收编码设备发送的控制命令，并向所述编码设备返回轨道电路系统信息；并将所述控制命令发送给所述移频设备，接收和解析所述移频设备返回的返回信号，根据所述返回信号判断所述移频设备发出去的移频信号是否正确；

所述移频设备，用于对所述控制命令进行信号调制，生成轨道列车的所述移频信号，并向所述轨道列车发送所述移频信号；并且采集所述轨道列车关于所述移频信号的所述返回信号，对所述返回信号进行解调，获取列车轨道状态信息。

2.如权利要求1所述的移频轨道电路系统，其特征在于，所述接口设备包括两种工作模式：通信接口模式或继电接口模式；并且所述接口设备包括通信接口设备和继电接口设备；在所述通信接口模式下所述通信接口设备处于工作状态；在所述继电接口模式下所述继电接口设备处于工作状态。

3.如权利要求2所述的移频轨道电路系统，其特征在于，所述通信接口模式和所述继电接口模式为相互独立的工作模式；

在所述通信接口模式下，所述编码设备为列控中心；在所述继电接口模式下，所述编码设备为继电编码设备。

4.如权利要求1所述的移频轨道电路系统，其特征在于，所述接口设备为二取二架构；所述接口设备包括主用接口设备和备用接口设备；当所述主用接口设备发生故障时，从所述主用接口设备切换到所述备用接口设备；

所述移频设备包括主用移频设备和备用移频设备；当所述主用移频设备发生故障时，从所述主用移频设备切换到所述备用移频设备。

5.如权利要求1所述的移频轨道电路系统，其特征在于，所述室内设备还包括维护终端；

所述通信接口设备，还用于对所述移频设备的安全状态进行监控；

所述维护终端，用于采集所述接口设备监控到的安全状态信息以及根据所述安全状态信息产生的报警信息，并将所述安全状态信息和所述报警信息发送给集中监测系统。

6.如权利要求1所述的移频轨道电路系统，其特征在于，所述系统还包括室外设备；所述移频设备包括：发送模块和接收模块；

所述发送模块，用于根据所述控制命令产生由载频和低频信号调制的移频信号，并将所述移频信号通过所述室外设备发送至钢轨的送端轨面，经所述钢轨发送至受端轨面；还用于向所述接收模块发送与所述移频信号对应的回读信号；

所述接收模块，用于接收所述发送模块发送的所述回读信号，并接收所述受端轨面对于所述移频信号的返回信号；并对所述回读信号的信号强度和所述返回信号的信号强度进行分析，根据分析结果判断所述轨道状态信息的正确性；还用于将所述移频信号的返回信号返回给所述接口设备，通过所述接口设备判断所述返回信号的正确性。

7.如权利要求6所述的移频轨道电路系统，其特征在于，

所述通信接口设备，还用于当所述接收模块的判断结果为所述轨道状态信息不正确时和/或所述接口设备的判断结果为所述返回信号不正确时，确定所述移频设备为非安全状态；当所述接收模块的判断结果为所述轨道状态信息正确时以及所述接口设备的判断结果为所述返回信号正确时，确定所述移频设备为安全状态。

8.如权利要求7所述的移频轨道电路系统，其特征在于，

所述接口设备，还用于当确定所述移频设备为非安全状态时，切断当前移频设备的安全工作电源，停止所述移频信号的输出。

9.如权利要求1至8任意一项所述的移频轨道电路系统，其特征在于，所述轨道电路系统信息包括：所述轨道状态信息、列车方向状态以及设备维护信息；

所述轨道状态信息包括：轨道占用/空闲信息。

10.如权利要求9所述的移频轨道电路系统，其特征在于，

所述接收模块，还用于通过所述室外设备接收由所述受端轨面的返回信号；并将所述返回信号与预设的门限信号相比较，当所述返回信号大于或等于所述门限信号时，确定轨道区段为空闲状态，当所述返回信号小于所述门限信号时，确定轨道区段为占用状态；并将确定结果返回所述接口设备。