CN110422203A - 一种基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备 - Google Patents
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Abstract
一种基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备，其包括：轨道电路机柜以及设于轨道电路机柜内部的发送接收器和防雷模拟网络盘；发送接收器包括发送模块、接收模块、衰耗模块，发送模块包括移频信号发生电路、移频信号放大电路和与列控通信电路，接收模块包括接收信号处理电路，衰耗模块包含隔离电路、衰耗电路和滤波电路；发送接收器与防雷模拟网络盘连接，防雷模拟网络盘通过电缆与位于室外的轨旁设备连接，轨旁设备包括匹配变压器BP、空芯线圈SVA和调谐单元BA，轨旁设备进一步与轨道连接，轨道电路设备与列控中心TCC之间通过通信接口进行通信，发送接收器接收列控中心TCC发送的方向信号、发送移频信号至轨道以及处理由轨道发送来的移频信号。
Description
技术领域
本发明涉及铁路设备领域，具体而言，涉及一种基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备。
背景技术
现有的列控中心改方电路为串联各轨道区段方向切换继电器(FQJ)接点，个别方向切换继电器(FQJ)长期不动作，其接点接触不良，导致接触电阻升高、最终造成无法正常改方，该问题会造成大面积列车延误，影响巨大；同时，轨道继电器(GJ)也存在着这种问题。
发明内容
本发明提供一种基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备，用以实现轨道电路区段的占用或空闲状态检查。
为达到上述目的，本发明提供了一种基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备，其包括：轨道电路机柜以及设于轨道电路机柜内部的发送接收器和防雷模拟网络盘，其中：
所述轨道电路机柜设置在室内；
所述发送接收器包括发送模块、接收模块、衰耗模块，所述发送模块包括移频信号发生电路、移频信号放大电路和与列控通信电路，所述接收模块包括接收信号处理电路，所述衰耗模块包含隔离电路、衰耗电路和滤波电路；
所述发送接收器与所述防雷模拟网络盘连接，所述防雷模拟网络盘通过电缆与位于室外的轨旁设备连接，轨旁设备包括匹配变压器BP、空芯线圈SVA和调谐单元BA，轨旁设备进一步与轨道连接，
轨道电路设备与列控中心TCC之间通过通信接口进行通信，所述发送接收器接收列控中心TCC发送的方向信号、发送移频信号至轨道以及处理由轨道发送来的移频信号。
在本发明的一实施例中，所述电缆上设有防雷电路。
在本发明的一实施例中，所述防雷模拟网络盘为ZPW·ML－10/R型防雷模拟网络盘。
在本发明的一实施例中，所述匹配变压器BP为ZPW·BP/R型匹配变压器。
在本发明的一实施例中，所述发送接收器发送由8种载频中的任一种载频和18种低频中任一种低频组合而成的移频信号，其中，8种载频为 1698.7Hz、1701.4Hz、1998.7Hz、2001.4Hz、2298.7Hz、2301.4Hz、2598.7Hz 和2601.4Hz，18种低频为10.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、13.6Hz、14.7Hz、15.8Hz、 16.9Hz、18.0Hz、19.1Hz、20.2Hz、21.3Hz、22.4Hz、23.5Hz、24.6Hz、25.7Hz、 26.8Hz、27.9Hz和29.0Hz，对于8种载频，下行按1701.4Hz、2301.4Hz、 1698.7Hz、2298.7Hz、1701.4Hz顺序进行设置；上行按2001.4Hz、2601.4Hz、1998.7Hz、2598.7Hz、2001.4Hz顺序进行设置。
本发明提供的基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备能够实现轨道电路区段的占用或空闲状态检查，其具有节省工程造价、配线、通用性强、维护简单、抗干扰能力强、可靠性高等优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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的附图。
图1为本发明提供的基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备与周边设备的连接示意图；
图2为发送模块的电路原理框图；
图3为接收模块的电路原理框图；
图4为衰耗模块的电路原理框图。
附图标记说明：1-轨道电路机柜；2-发送接收器；21-发送模块；22-接收模块；23-衰耗模块；211-移频信号发生电路；212-移频信号放大电路；213- 列控通信电路；214-报警驱动电路；231-隔离电路；232-衰耗电路；233-滤波电路；234-电源电路；3-防雷模拟网络盘；4-轨旁设备；5-轨道；6-列控中心 TCC。
具体实施方式
下面将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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明提供的基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备与周边设备的连接示意图，如图1所示，本发明提供的基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备包括：轨道电路机柜1以及设于轨道电路机柜1内部的发送接收器2和防雷模拟网络盘3，其中：
轨道电路机柜1设置在室内；
发送接收器2包括发送模块21、接收模块22、衰耗模块23，如图2、图 3、图4所示，发送模块21包括移频信号发生电路211、移频信号放大电路212、列控通信电路213和报警驱动电路214，接收模块22包括接收信号处理电路，衰耗模块23包含隔离电路231、衰耗电路232、滤波电路233和电源电路234；
发送接收器2与防雷模拟网络盘3连接，防雷模拟网络盘3通过电缆与位于室外的轨旁设备4连接，轨旁设备4包括匹配变压器BP、空芯线圈SVA 和调谐单元BA，轨旁设备进一步与轨道5连接，
轨道电路设备与列控中心TCC6之间通过通信接口进行通信，发送接收器2接收列控中心TCC6发送的方向信号、发送移频信号至轨道以及处理由轨道发送来的移频信号。
本实施例中，电缆上设有防雷电路，防雷模拟网络盘为ZPW·ML－10/ R型防雷模拟网络盘，匹配变压器BP为ZPW·BP/R型匹配变压器。
本实施例中，发送接收器发送由8种载频中的任一种载频和18种低频中任一种低频组合而成的移频信号，其中，8种载频为1698.7Hz、1701.4Hz、 1998.7Hz、2001.4Hz、2298.7Hz、2301.4Hz、2598.7Hz和2601.4Hz，18种低频为10.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、13.6Hz、14.7Hz、15.8Hz、16.9Hz、18.0Hz、 19.1Hz、20.2Hz、21.3Hz、22.4Hz、23.5Hz、24.6Hz、25.7Hz、26.8Hz、27.9Hz 和29.0Hz，对于8种载频，下行按1701.4Hz、2301.4Hz、1698.7Hz、2298.7Hz、 1701.4Hz顺序进行设置；上行按2001.4Hz、2601.4Hz、1998.7Hz、2598.7Hz、2001.4Hz顺序进行设置。
本发明提供的基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备工作时，当正方向时在送电端进行发送和在受电端进行接收；当反方向时在正方向时的送电端进行接收和在正方向时的受电端进行发送，完成发送发码方向的自动转换，无需通过接点进行方向切换，发送接收器与防雷模拟网络盘连接，通过防雷模拟网络盘经电缆与轨旁设备相连，送电端发送信号、受电端接收信号。
轨道电路原理：信号利用两个钢轨做为信号传输的载体，在电路的送端发送信号、在电路的受端接收信号。列车进入轨道区段内时，由于列车轮对的短路作用而使接收信号发生变化；接收信号处理电路识别接收信号的变化情况后输出轨道区段占用或空闲状态。
通信编码无绝缘轨道电路设备与列控中心TCC采用通信接口进行通信：接收由列控中心发来的载频和低频信息，发送接收器接收到该信息后发出由该载频和低频构成的移频信息；同时，通过列控中心识别方向信息，从而改变发送发码方向，来自动实现改方处理，无需接点切换。
本发明适用与列控中心TCC配合使用，以实现高速铁路轨道区段的占用或空闲状态检查。通信编码无绝缘轨道电路设备采用的是标准机柜，最大外形尺寸(长×宽×高)：900mm×600mm×2350mm，安装在火车站的信号机械室中，便于管理及维护。
图2为发送模块的电路原理框图，图3为接收模块的电路原理框图，图 4为衰耗模块的电路原理框图，如图2所示，在移频信号发生电路211部分，双微处理器CPU同时读入的地址编码及状态、载频、-1、-2设定条件，主 CPU(微处理器1)根据读入条件和通过与列控通信电路213的DP总线接收到列控中心TCC的编码信令并与副CPU(微处理器2)校对一致后，将编码信息送入编码芯片，编码芯片在主CPU的控制下，向D/A输出移频转换数据，由D/A产生移频信号输出，产生低频和载频合成移频信号输出。一路给移频信号放大电路212放大输出，另一路给副CPU进行校核，副CPU将D/A输出的移频信号进行数据采集、检测载频上、下边频频率与接收的低频、载频信息进行校核，并对信号幅度的载频和低频的频率精度进行检测。主CPU对输出的低频信息载频中心频率进行频率检测。当主CPU和副CPU检测通过后，主CPU和副CPU共同输出安全门脉冲产生受控电源，给移频信号放大电路212的前级供电。编码芯片产生的移频信号经移频信号放大电路212输出。同时通过报警驱动电路214使发送报警继电器吸起。当双CPU校核不一致时，安全与门无信号使受控电源无输出。移频信号放大电路212前级无电源而使移频信号放大电路212无输出。同时报警驱动电路214使发送报警继电器落下报警。双CPU的编码校对结论经与列控通信电路213的DP总线与上位机列控中心TCC通信并上传。同时，接收列控中心TCC发来的方向信息，根据该信息来自动完成发码方向的输出，实现无接点化改方。
图4为衰耗模块的电路原理框图，来自隔离电路231、衰耗电路232、滤波电路233后的主信号和调谐区信号经过如图3所示的主轨道输入电路和调谐区输入电路共两路接收输入电路进行放大隔离后，分别送给两路模数转换器A/D(双路输入)，将模拟信号转换为数字信号送至两个数字信号微处理器主CPU(微处理器1)和副CPU(微处理器2)。经过双CPU的译码校核处理一致后，根据译码结果，输出动作相应的执行继电器状态，通过与列控通信电路213的DP总线传递给上位机列控中心TCC。当双CPU译码结果不一致或某个CPU有故障时，保证不会错误输出。同时，报警驱动电路214输出报警条件。
图2中，通过CAN总线将设备的自检测信息上传采集中继汇总至维护终端，提供维护信息。发送部分电路采用冗余处理，除CPU输出引脚不一样外， CPU外围部分电路原理相同；接收部分电路采用冗余处理，除CPU输出引脚不一样外，CPU外围部分电路原理相同。以实现方向改变时的无接点化处理。
通信编码无绝缘轨道电路设备(系统应用时)的冗余考量：采用发送接收器1+1冗余方式处理，以提高设备的可用性。
本发明提供的基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备的有益效果如下：
1、取消了外部方向切换继电器(FQJ)和轨道继电器(GJ)，节省工程造价、配线，增强了可维护性和可靠性。
2、设备在一定程度上进行了整合，减少了设备种类，使维护更加简单。
3、采用无接点自由输入输出方式，提升了设备可靠性。
4、核心器件采用TI的DSP处理芯片，提升了芯片处理能力和信号采集精度，非常有效地提升了维护效率，也增加了系统运用的可靠性。
5、室内设备均放置在室内轨道电路机柜中，这样使维护更加方便快捷。
本发明提供的基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备能够实现轨道电路区段的占用或空闲状态检查，其具有节省工程造价、配线、通用性强、维护简单、抗干扰能力强、可靠性高等优点。
本领域普通技术人员可以理解：附图只是一个实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。
本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备，其特征在于，包括：轨道电路机柜以及设于轨道电路机柜内部的发送接收器和防雷模拟网络盘，其中：
所述轨道电路机柜设置在室内；
所述发送接收器包括发送模块、接收模块、衰耗模块，所述发送模块包括移频信号发生电路、移频信号放大电路和与列控通信电路，所述接收模块包括接收信号处理电路，所述衰耗模块包含隔离电路、衰耗电路和滤波电路；
所述发送接收器与所述防雷模拟网络盘连接，所述防雷模拟网络盘通过电缆与位于室外的轨旁设备连接，轨旁设备包括匹配变压器BP、空芯线圈SVA和调谐单元BA，轨旁设备进一步与轨道连接，
轨道电路设备与列控中心TCC之间通过通信接口进行通信，所述发送接收器接收列控中心TCC发送的方向信号、发送移频信号至轨道以及处理由轨道发送来的移频信号。
2.根据权利要求1所述的基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备，其特征在于，所述电缆上设有防雷电路。
3.根据权利要求1所述的基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备，其特征在于，所述防雷模拟网络盘为ZPW·ML－10/R型防雷模拟网络盘。
4.根据权利要求1所述的基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备，其特征在于，所述匹配变压器BP为ZPW·BP/R型匹配变压器。
5.根据权利要求1所述的基于无接点化的通信编码无绝缘轨道电路设备，其特征在于，所述发送接收器发送由8种载频中的任一种载频和18种低频中任一种低频组合而成的移频信号，其中，8种载频为1698.7Hz、1701.4Hz、1998.7Hz、2001.4Hz、2298.7Hz、2301.4Hz、2598.7Hz和2601.4Hz，18种低频为10.3Hz、11.4Hz、12.5Hz、13.6Hz、14.7Hz、15.8Hz、16.9Hz、18.0Hz、19.1Hz、20.2Hz、21.3Hz、22.4Hz、23.5Hz、24.6Hz、25.7Hz、26.8Hz、27.9Hz和29.0Hz，对于8种载频，下行按1701.4Hz、2301.4Hz、1698.7Hz、2298.7Hz、1701.4Hz顺序进行设置；上行按2001.4Hz、2601.4Hz、1998.7Hz、2598.7Hz、2001.4Hz顺序进行设置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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