CN109131437B - 计轴轨道电路系统 - Google Patents
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Abstract
一种计轴轨道电路系统，包括轨道电路和计轴系统；轨道电路包括轨道电路室内设备和轨道电路室外设备；计轴系统包括计轴室外设备和计轴室内设备；轨道电路和计轴系统采用分频段复用轨道电路信号电缆，实现轨道电路信号和计轴信号的传输。具有轨道电路和计轴系统的优点，可以使用在计轴或轨道电路不能独立应用的地方；计轴信号和轨道电路信号在同一轨道电路信号电缆上传输，大大节约成本和降低施工难度；两个系统同时独立工作，对同一区段内的列车情况进行检查，信号在同一线路上传输而互不干扰，各自输出区段的空闲或占用信息，能够解决道床电阻过低，轨道电路无法正常调整以及各种类型机车或动车组在区间分路不良和检测断轨的问题。
Description
技术领域
本发明属于铁路信号系统技术领域，特别涉及一种将计轴和轨道电路结合为一体的计轴轨道电路系统。
背景技术
钢轨划分为若干区段，列车调度依据每个区段的空闲或占用情况，为列车安排进路，信号系统控制列车的行进。通常铁路信号系统用轨道电路或计轴系统检查列车的位置情况，判断区段是空闲或占用，给联锁系统提供行车条件。两种系统的工作原理互不相同，各有优缺点，其中轨道电路能够检测断轨等。计轴系统相对于轨道电路具有一下特点：适用于道床状态差、道床泄漏电阻过低的轨道区段；可以检测钢轨生锈及轻车情况下的轨道区段占用/空闲；可以避免轨道电路由传输距离的限制而设置的多个轨道电路；不需要绝缘节等。
目前，轨道电路在工程应用中，出现了很多问题。如道床电阻过低，轨道电路无法正常调整；另外，还出现各种类型机车或动车组在区间分路不良问题。针对轨道电路固有的问题，采用计轴系统可以有效解决。由于两种系统工作原理不相信同，用计轴系统解决上述轨道电路的问题需要重新铺设计轴信号电缆，但是重新铺设计轴电缆的难度和工程造价是难以接受的。现有技术计轴系统无法共用轨道电路信号电缆，无兼有计轴系统和轨道电路优点的信号系统。
发明内容
本发明针对现有技术存在问题，提供一种能将轨道电路与计轴系统相结合，轨道电路和计轴系统共用现有轨道电路信号电缆，实现信号同缆传输的计轴轨道电路系统。
计轴轨道电路系统，其特征在于： 包括轨道电路和计轴系统；所述轨道电路包括轨道电路室内设备和轨道电路室外设备；轨道电路室外设备包括设置在轨旁的匹配变压器、设置在钢轨上的调谐线圈PT和空芯电感SVA；所述计轴系统包括计轴室外设备和计轴室内设备；计轴室外设备包括设置在钢轨上的磁头和设置在轨旁的放大板；计轴室内设备包括计轴板和输出板；轨道电路室外设备和计轴室外设备与轨道电路室内设备和计轴室内设备采用分频段复用轨道电路信号电缆，实现轨道电路信号和计轴信号的同缆传输。
本发明进一步技术方案为：在轨道电路室外设备与轨道电路室内设备间轨道电路信号电缆上串联室外隔离设备和室内隔离设备；所述室内隔离设备将供电电源耦合到轨道电路信号电缆上传输，并将计轴信号从所述轨道电路信号电缆上分离；所述室外隔离设备将供电电源从所述轨道电路信号电缆上分离，传输给计轴室外设备使用，并将计轴信号耦合到所述轨道电路信号电缆上传输。
本发明进一步技术方案为：所述计轴系统还包括调制设备、解调设备和通信设备；所述调制设备将放大处理的磁头信号进行数字化通信编码；所述通信设备在室外和室内各设置一个，将调制设备的编码信号经室外隔离设备、轨道电路信号电缆、室内隔离设备传输给设置在室内的解调设备；所述解调设备将编码信号还原，用于计轴运算。
本发明进一步技术方案为：所述通信设备采用PLC通信技术实现室内、外点对点双向数据通信，将调制设备的信息传回室内解调设备。
本发明进一步技术方案为：所述通信设备采用差分移码键控的扩频调制技术，并采用多频段和多调制模式自适应选择技术。
本发明进一步技术方案为：所述通信设备将100-420KHz频段划分为三个频段，依据信道质量好坏，采用6比特、4比特或2比特调制；依据信道质量好坏，三个频段可传输不同或相同内容的数字信号。
本发明进一步技术方案为：所述通信设备采用信道动态检测机制，即每次接收到一个数据包，使用一个字节标识该数据包的质量等级，用于描述当前信道的动态传输性能和质量。
本发明进一步技术方案为：所述通信设备在DLL链路层设计有CSMA/CA机制，用于避免数据碰撞并提高通道使用效率。
本发明进一步技术方案为：所述室内外调制、解调设备使用两条独立的通信通道，每条通信通道采用主从工作方式，室内为主机，室外为从机，通信采用握手确认方式。
本发明进一步技术方案为：对所述通信设备赋予唯一的ID编码，当ID编码不匹配时，调制、解调设备拒绝接收该数据包。
本发明进一步技术方案为：所述调制设备与解调设备采用应答式通信机制，调制设备必须收到解调设备的应答帧，才能确认成功完成了一次数据通信。
本发明进一步技术方案为：所述调制设备，将符合“00-10-11-01-00”和“00-01-11-10-00”相位关系的脉冲信号，用于轮轴数量、轮轴方向两个信息表示，生成固定延迟、固定宽度的两个轴脉冲和占用脉冲；在两次通信周期之间，所述调制设备对通过的轮轴数量进行累加，当正、反向轮轴出现时，按数量相减进行处理。
本发明进一步技术方案为：所述室外隔离设备包隔直电容（C隔直）、谐振电容（C1）和谐振电钢（L1）；所述隔直电容（C隔直）用于隔离直流进入轨道电路；所述谐振电容和谐振电感（C1、L1）构成谐振电路，用于对轨道电路移频信号形成并联谐振高阻电路；所述室内隔离器包隔直电容、谐振电容、谐振电钢和高频隔离电感；所述隔直电容用于隔离直流进入轨道电路；所述谐振电容和谐振电感构成谐振电路，用于对轨道电路移频信号形成并联谐振高阻电路；所述高频隔离电感用于阻止调制的计轴信号进入轨道电路。
本发明进一步技术方案为：所述通信设备为适应不同电缆长度下的通信需求，功率放大输出的发送电平可配置，共设置有8个电平等级，在电缆较长时，使用高电平级，电缆较短时，使用低电平级，实现通信距离和干扰输出量之间的平衡。
本发明的积极效果在于：本发明包括轨道电路和计轴系统；计轴系统和轨道电路可以同时独立工作，对同一区段内的列车情况进行检查，信号在同一线路上传输而互不干扰，各自输出区段的空闲或占用信息，具有轨道电路和计轴系统的优点，使用在计轴或轨道电路不能独立应用的地方，可以解决因两个系统各自局限而导致的信号系统问题，如能够解决钢轨生锈、道床电阻低、轨道电路无法正常调整以及各种类型机车或动车组在区间分路不良问题等因素导致的分路不良，同时能检测断轨等问题；此外，计轴信号和轨道电路信号在同一轨道电路信号电缆上传输，无需轨道电路信号和计轴信号分别铺设信号电缆，大大节约线缆数量，减少施工阶段工作量及施工难度，节约成本，也减少日后线缆维护工作量。
下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
附图说明
图1为本发明系统原理框图。
图2为本发明通信设备主从通信示意图。
图3为本发明调制磁头信号示意图。
图4为本发明室外隔离设备原理框图。
图5为本发明室内隔离设备原理框图。
具体实施方式
本发明计轴轨道电路系统原理框图所示，计轴轨道电路系统，包括轨道电路和计轴系统。
所述轨道电路包括轨道电路室内设备和轨道电路室外设备；所述轨道电路室外设备包括设置在轨旁的匹配变压器、设置在钢轨上的调谐线圈PT和空芯电感SVA。轨道电路室内设备包括发送器、接收器、防雷模拟网络；发送器，用于产生高稳定性、高精度移频信号；接收器，用于接收发送器通过传输通道送来的信号；防雷电缆模拟网络，于发送器端和接收器端各设置一个，电缆模拟网络一般按0.5、0.5、1、2、2、2×2KM设置为六段，用于对轨道电路信号电路（即SPT 数字信号线缆）进行补偿，总的补偿长度为10KM，在电缆模拟网上中安装防雷模块，对电缆模拟网络作雷电防护。所述轨道电路室外设备包括设置在轨旁的匹配变压器、设置在钢轨上的调谐线圈PT和空芯电感SVA ；匹配变压器，于发送器端和接收器端各设置一个，一般条件下，按0.25~1Ω/KM道碴电阻设计，实现轨道电路与轨道电路信号电缆匹配连接；空心电感SVA和调谐单元PT设置在钢轨上构成绝缘节，用于通过规定频率的信号阻止并阻止其它相应频率信号通过，在功能上实现相邻轨道电路的电气隔离，钢轨用绝缘节划分为若干区段，两个绝缘节间的钢轨区间为一个区段；两条钢轨组成的传输通路，在必要时在两条钢轨间并联补偿电容，根据通道传输参数和低道碴电阻情况，考虑补偿电容的容量，使传输通道趋于阻性，确保轨道电路良好的传输性能。当接收器接收到发送器发来的信号时，表示该区段没有列车，轨道电路输出区段空闲的信号；当接收器未接收到发送器发来的信号时，表示该区段有列车或者故障，轨道电路给出区段占用的信号。轨道电路信号频率通常为1700、2100、2300和2600HZ四个频率。
所计轴系统包括计轴室外设备和计轴室内设备；所述计轴室外设备包括设置在钢轨上的磁头和设置在轨旁的放大板；计轴室内设备包括计轴板和输出板。在钢轨上安装用于检测列车车轮的磁头，磁头内设置有两个感应单元，当列车的车轮经过磁头时，两个感应单元先后分别感应产生信号。在钢轨旁设置放大板连接磁头，对磁头产生的信号进行处理。计轴室内设备的计轴板对放大板送来的信号进行处理判断，将结果送给输出板；当磁头感应产生车轮信号或其它感应信号时，输出板输出区段占用条件，当计轴板计算出区段内计出轮轴数等于计入轮轴数时，输出板输出区段空闲条件。
所述轨道电路室外设备和计轴室外设备与轨道电路室内设备和计轴室内设备采用分频段复用轨道电路信号电缆，实现轨道电路信号和计轴信号的同缆传输。轨道电路信号频率设置在1700-2600Hz，计轴信号通过调制后使用载频传输，载波频率区分于上述频率，在任何情况下不与轨道电路频率信号发生干涉、串扰等影响，计轴载频频率通常设置在100-420KHz。本发明信号系统包括了计轴系统和轨道电路，适用于区间和车站内，可以解决因两个系统各自局限而导致的信号系统问题，如能够解决钢轨生锈、道床电阻低等因素导致的分路不良，同时能检测断轨等问题，其中计轴系统和轨道电路通过分频段复用轨道电路的轨道电路信号电缆，不需要重新铺设计轴系统室外设备与室内设备之间的信号电缆，减少了信号电缆的数量，节约成本以及减少信号系统的施工量和日后维护工作量。
在轨道电路室外设备与轨道电路室内设备间轨道电路信号电缆上串联室外隔离设备和室内隔离设备；所述室内隔离设备将供电电源、轨道电路信号耦合到轨道电路信号电缆上传输，并将计轴信号从所述轨道电路信号电缆上分离；所述室外隔离设备将供电电源从所述轨道电路信号电缆上分离，并将计轴信号耦合到所述轨道电路信号电缆上传输。如图1所示，所述室内隔离设备连接轨道电路信号电缆室内端、轨道电路室内设备和计轴室内设备，用于将计轴信号从轨道电路信号电缆分离并隔离计轴信号进入轨道电路室内设备，以及隔离轨道电路信号进入计轴室内设备，所述室内隔离设备还将轨道电路信号和计轴室外设备用的电源耦合到轨道电路信号电缆上传输。如图1所示，所述室外隔离设备连接轨道电路信号电缆室外端、轨道电路室外设备和计轴室外设备，将计轴室外设备产生的计轴信号耦合到轨道电路信号电缆上传输，同时将轨道电路信号电缆上传输的电源与轨道电路信号分离，轨道电路信号传输到轨道电路室外设备，电源传输给计轴室外设备，为计轴室外设备提供电源；另外，室外隔离设备还阻止轨道电路信号进入计轴室外设备以及阻止计轴信号和电源进入轨道电路室外设备。
所述计轴系统还包括调制设备、解调设备和通信设备；所述调制设备将放大处理的磁头信号进行数字化通信编码；所述通信设备在室外和室内各设置一个，将调制设备的编码信号经室外隔离设备、轨道电路信号电缆、室内隔离设备传输给设置在室内的解调设备；所述解调设备将编码信号还原，用于计轴运算。如图1所示，调制设备连接放大板，将放大板输出的计轴信号进行数字化编码，室外设置一个通信设备连接调制设备和室外隔离器，通信设备与室外隔离设备连接，将计轴信号耦合到轨道电路信号电缆上传输；在室内也设置一个通信设备，连接室内隔离设备和解调设备，将室内隔离设备分离出的计轴编码信号传输给解调设备，所述解调设备将编码的计轴信号进行解码后传输给计轴板处理。
所述通信设备采用PLC通信技术实现室内、外点对点双向数据通信，将调制设备的信息传回室内解调设备。本系统采用增强型PLC通信技术实现≥10Km的数据通信，具体实现方式为：在通信模块发送时，采用三级功率放大技术，其中第一级为功率放大，第二级为电流放大，第三级为电压放大，确保输出端最大功率能够达到5W、电压峰峰值达到24V。为适应不同电缆长度下的通信需求，功率放大输出的发送电平可配置，共设置有8个电平等级，在电缆较长时，使用高电平级，电缆较短时，使用低电平级，实现通信距离和干扰输出量之间的平衡。
所述计轴系统还包括供电设备；所述供电设备主要为室外放大板、调制设备及通信设备提供电源。供电设备在室内将220V交流电源转换为直流电源，如图1所示AC-DC1和AC-DC2，直流电源的电压为110VDC，并将直流电源连接到室内隔离设备，由室内隔离设备耦合到轨道电路信号电缆上传输；室外隔离设备将直流电源从轨道电路上分离出来，传输给计轴室外设备。供电电源在室外连接室外隔离设备，包括直流转直流电源模块，如图1所示，DC-DC1和DC-DC2，为计轴的调制设备、通信设备、放大板提供电源。本发明的计轴系统室外设备所需要电源，也通过轨道电路信号电缆传输，不需另外独立再设置电源电缆，进一步节省成本和减少工程施工量及日后维护工作量。
所述通信设备采用差分移码键控的扩频调制技术，并采用多频段和多调制模式自适应选择技术。在具体实现时，将100-420KHz频段划分为三个频段，如果信道质量好，采用多比特调制（6比特或4比特），三个频段传输不同内容的数字信号。当信道受到严重干扰时，采用2比特调制，三个频段传输相同内容的数字信号，只要其中一个频段能够正确接收，就能够保证可靠通信。这种多频段和多调制模式联合应用方式，提高了轨旁复杂电磁环境下通信的可靠性和稳定性。
所述通信设备采用信道动态检测机制，即每次接收到一个数据包，使用一个字节标识该数据包的质量等级，用于描述当前信道的动态传输性能和质量。在应答方式下，收发双方根据信道质量等级动态调整调制方式和接收参数，以达到最佳接收效果。这种动态调整方式，再结合增强型自适应模拟前端技术，可以克服电缆上动态突变干扰，实现稳定和可靠的数据通信。
所述通信设备在DLL链路层设计有CSMA/CA(载波侦听多路访问/冲突避让)机制来避免数据碰撞并提高通道使用效率；并且在通道间采用不同的网络ID配置，可确保通信信息能够被正确的识别。若在实际环境中，通道之间串扰较大，物理上信号耦合至另外的通道，会导致数据传输效率下降，但不会导致数据传输失败。从通信需求看，数据传输率＜1Kbit，而在10Km传输条件下，本通信模块的有效传输速率可达28kbps，满足系统需求。
所述通信设备，针对每一个计轴点，室内外调制、解调设备使用两条独立的通信通道，每条通信通道采用主从工作方式，室内为主机，室外为从机，通信采用握手确认方式。如图2所示，通信周期可设置为400ms，每个周期室内主机发出同步帧，兼应答确认帧、命令控制帧；室外从机每个周期上报轮轴信息或者自检状态信息。
关键通信机制如下：
（1）每条通信通道，采用握手确认的方式，确保从机上传的信息被主机接收，当出现干扰导致通道故障时允许进行一次出错重传。
（2）调制、解调设备对两条通信通道进行同步处理，可以在某一通道故障时无缝切换使用另一通道的数据。
如图3所示所述调制设备，将符合“00-10-11-01-00”和“00-01-11-10-00”相位关系的脉冲信号，用于轮轴数量、轮轴方向两个信息表示，生成固定延迟、固定宽度的两个轴脉冲和占用脉冲；在两次通信周期之间，所述调制设备对通过的轮轴数量进行累加，当正、反向轮轴出现时，按数量相减进行处理。本发明系统采用增强型PLC技术实现室内外通信。需要采用合理的调制方式对放大板输出脉冲进行编码，实现数字通信；在室内，进行解调并恢复成轴脉冲和占用脉冲。通过对计轴系统工作原理分析可知，一个可计数的脉冲信号必须满足一定的相位顺序关系及持续时间。且现场并不依赖计轴系统实现列车测速。因此，对应一个磁头的两个脉冲信号间的时序关系只需定性保持，无需定量恢复。如3图所示，将符合“00-10-11-01-00”、“00-01-11-10-00”相位关系的脉冲信号，用于轮轴数量、轮轴方向两个信息表示。解调设备根据这两个信息，生成固定延迟、固定宽度的两个轴脉冲和占用脉冲。在两次通信周期之间，调制模块对通过的轮轴数量进行累加，当正、反向轮轴出现时，按数量相减进行处理。当遇到特殊情况，如低速通过的超长脉冲、设备故障时生成的异常脉冲，则使用特殊的数据帧向室内传递信息。该方案充分利用了数字通信的优势，并极大压缩了通信数据帧长度；室内外实现点对点应答式通信机制，确保了通信的可靠性和信息传递的安全性。
对所述通信设备赋予唯一的ID编码，当ID编码不匹配时，调制、解调设备拒绝接收该数据包。在本发明系统中，虽然室内外是封闭线路的点对点通信，但为确保故障情况下通道间串扰不会导致错误接收，对相邻区段赋予不同的ID编码，当ID编码不匹配时，调制、解调设备拒绝接收该数据包。采用应答式通信机制，调制设备必须收到解调设备的应答帧，才能确认成功完成了一次数据通信。冗余的两条通信通道进行同步处理，确保通道切换时不发生丢轴、多轴。
室外隔离设备和室内隔离设备，串联接入轨道电路信号电缆后，不能影响轨道电路的安全工作，不影响轨道电路系统占用检查及发码功能。在轨道电路信号电缆和匹配变压器中间串入室外隔离设备，用于ZPW-2000轨道电路信号（1700~2600Hz）、室外直流电源和计轴载频信号的隔离和分离。室内隔离设备的原理和功能与室外隔离设备类似，但是结构根据系统的设计会有些差异：
如图4、5所示，所述室外隔离设备包隔直电容C隔直、谐振电容C1和谐振电钢L1；所述隔直电容C隔直用于隔离直流进入轨道电路；所述谐振电容C1和谐振电感L1构成谐振电路，用于对轨道电路移频信号形成并联谐振高阻电路；所述室内隔离器包隔直电容C隔直、谐振电容C1、谐振电钢L1和高频隔离电感L限；所述隔直电容C隔直用于隔离直流进入轨道电路；所述谐振电容C1和谐振电感L1构成谐振电路，用于对轨道电路移频信号形成并联谐振高阻电路；所述高频隔离电感L限用于阻止调制的计轴信号进入轨道电路。L限保证不会因模拟网络的配置不同，使受端阻抗降低的不利因素。
Claims (13)
1.一种计轴轨道电路系统，其特征在于： 包括轨道电路和计轴系统；
所述轨道电路包括轨道电路室内设备和轨道电路室外设备；轨道电路室外设备包括设置在轨旁的匹配变压器、设置在钢轨上的调谐线圈（PT）和空芯电感（SVA）；
所述计轴系统包括计轴室外设备和计轴室内设备；计轴室外设备包括设置在钢轨上的磁头和设置在轨旁的放大板；计轴室内设备包括计轴板和输出板；
轨道电路室外设备和计轴室外设备与轨道电路室内设备和计轴室内设备采用分频段复用轨道电路信号电缆，实现轨道电路信号和计轴信号的同缆传输；
在轨道电路室外设备与轨道电路室内设备间轨道电路信号电缆上串联室外隔离设备和室内隔离设备；
所述室内隔离设备将供电电源耦合到轨道电路信号电缆上传输，并将计轴信号从所述轨道电路信号电缆上分离；
所述室外隔离设备将供电电源从所述轨道电路信号电缆上分离，传输给计轴室外设备使用，并将计轴信号耦合到所述轨道电路信号电缆上传输。
2.根据权利要求1所述计轴轨道电路系统，其特征在于：所述计轴系统还包括调制设备、解调设备和通信设备；
所述调制设备将放大处理的磁头信号进行数字化通信编码；
所述通信设备在室外和室内各设置一个，将调制设备的编码信号经室外隔离设备、轨道电路信号电缆、室内隔离设备传输给设置在室内的解调设备；
所述解调设备将编码信号还原，用于计轴运算。
3.根据权利要求2所述计轴轨道电路系统，其特征在于：
所述通信设备采用PLC通信技术实现室内、外点对点双向数据通信，将调制设备的信息传回室内解调设备。
4.根据权利要求3所述计轴轨道电路系统，其特征在于：所述通信设备采用差分移码键控的扩频调制技术，并采用多频段和多调制模式自适应选择技术。
5.根据权利要求4所述计轴轨道电路系统，其特征在于：所述通信设备将100-420KHz频段划分为三个频段，依据信道质量好坏，采用6比特、4比特或2比特调制；依据信道质量好坏，三个频段可传输不同或相同内容的数字信号。
6.根据权利要求4或5所述计轴轨道电路系统，其特征在于：所述通信设备采用信道动态检测机制，即每次接收到一个数据包，使用一个字节标识该数据包的质量等级，用于描述当前信道的动态传输性能和质量。
7.根据权利要求6所述计轴轨道电路系统，其特征在于：所述通信设备在DLL链路层设计有CSMA/CA机制，用于避免数据碰撞并提高通道使用效率。
8.根据权利要求4所述计轴轨道电路系统，其特征在于：室内外调制、解调设备使用两条独立的通信通道，每条通信通道采用主从工作方式，室内为主机，室外为从机，通信采用握手确认方式。
9.根据权利要求7所述计轴轨道电路系统，其特征在于：对所述通信设备赋予唯一的ID编码，当ID编码不匹配时，调制、解调设备拒绝接收该数据包。
10.根据权利要求4或5所述计轴轨道电路系统，其特征在于：所述调制设备与解调设备采用应答式通信机制，调制设备必须收到解调设备的应答帧，才能确认成功完成了一次数据通信。
11.根据权利要求2所述计轴轨道电路系统，其特征在于：
所述调制设备，将符合“00-10-11-01-00”和“00-01-11-10-00”相位关系的脉冲信号，用于轮轴数量、轮轴方向两个信息表示，生成固定延迟、固定宽度的两个轴脉冲和占用脉冲；
在两次通信周期之间，所述调制设备对通过的轮轴数量进行累加，当正、反向轮轴出现时，按数量相减进行处理。
12.根据权利要求2所述计轴轨道电路系统，其特征在于：
所述室外隔离设备包括有隔直电容（C隔直）、谐振电容（C1）和谐振电钢（L1）；所述隔直电容（C隔直）用于隔离直流进入轨道电路；所述谐振电容和谐振电感（C1、L1）构成谐振电路，用于对轨道电路移频信号形成并联谐振高阻电路；
所述室内隔离设备包括有隔直电容（C隔直）、谐振电容（C1）、谐振电钢（L1）和高频隔离电感（L限）；所述隔直电容（C隔直）用于隔离直流进入轨道电路；所述谐振电容和谐振电感（C1、L1）构成谐振电路，用于对轨道电路移频信号形成并联谐振高阻电路；所述高频隔离电感（L限）用于阻止调制的计轴信号进入轨道电路。
13.根据权利要求3所述计轴轨道电路系统，其特征在于：所述通信设备为适应不同电缆长度下的通信需求，功率放大输出的发送电平可配置，共设置有8个电平等级，在电缆较长时，使用高电平级，电缆较短时，使用低电平级，实现通信距离和干扰输出量之间的平衡。
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