CN111216764B - 一种模块化多功能应答器 - Google Patents
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Abstract
本发明的模块化多功能应答器，由多个模块组成，至少包括应答器主机、无源报文模块，还可根据使用需求，包括有源报文模块、调车防护模块、C接口电路、调车信号机接口电路和/或调车防护接口电路；应答器主机为基础模块，包含A接口电路和FSK编码电路；当有列车经过时，A接口电路接收到BTM车载天线下发的27MHZ能量，打开FSK编码电路，开始判断应答器输入状态，并由该编码电路输出FSK信号后通过A接口电路发射给BTM车载天线。本发明具备如下技术优势：用一种应答器设计来兼容众多应用条件，具有简化设计开发流程，简化管理和相应配置的优点，前期开发和后期维护难度和成本都能大大降低。
Description
技术领域
本发明涉及列车自动控制领域，具体涉及一种具备多种功能的向列车传输信息的新型的应答器设备。
背景技术
应答器是一种用于地面向列车信息传输的点式设备，分为无源应答器、有源应答器和调防应答器。主要用途是向列控车载设备提供可靠的地面固定信息和可变信息。
无源应答器用于发送固定不变的数据，用于提供线路固定参数，如线路坡度、线路允许速度、轨道电路参数、链接信息、列控等级切换等。
有源应答器用于传输可变信息。必须通过专用的应答器电缆与地面电子单元(以下简称LEU)设备连接，可以根据LEU设备所发送的报文，变化地向列车传送应答器报文信息。在既有线提速区段，有源应答器设置在车站进站端和出站段，主要发送进路信息和临时限速信息。
调车防护应答器(以下简称调防应答器)主要用在列车出库或入库的调车功能，通常安装在调车信号机附近，根据信号机的灯位来发送包含对应灯位信息的报文数据。一旦信号机灯位发生变化，则调车防护应答器所发送的报文也相应的发生变化。
发明内容
本发明主要解决既有应答器的种类繁多，每一个应用场景都需要一种应答器的问题。
本发明提供一种模块化多功能应答器，所述多功能应答器由多个模块组成，至少包括应答器主机、无源报文模块，还可根据使用需求，包括有源报文模块、调车防护模块、C接口电路、调车信号机接口电路和/或调车防护接口电路；
其中所述应答器主机为基础模块，包含A接口电路和FSK编码电路；
当有列车经过时，所述A接口电路接收到BTM车载天线下发的27MHZ能量，打开所述FSK编码电路，开始判断应答器输入状态：
首先检查上述调车信号机接口电路是否连接调车信号机，如果已连接信号机，则调防报文模块选择对应信号机灯位信息的报文输出给FSK编码电路，由编码电路输出FSK信号后通过A接口电路发射给BTM车载天线；
如果调车信号机接口电路未连接信号机，则继续检查上述C接口电路是否连接LEU，如果C接口电路已连接LEU，则有源报文模块将C接口数据解调成LEU报文输出给FSK编码电路，由该FSK编码电路输出FSK信号后通过A接口电路发射给BTM车载天线；
如果C接口电路也未连接LEU，则进入无源应答器模式，无源报文模块将默认报文输出给FSK编码电路，由该编码电路输出FSK信号后通过A接口电路发射给BTM车载天线。
本发明具备如下技术优势：用一种应答器设计来兼容众多应用条件，具有简化设计开发流程，简化管理和相应配置的优点，前期开发和后期维护难度和成本都能大大降低。
附图说明
[1]图1为既有无源应答器结构示意图
[2]图2为既有有源应答器结构示意图
[3]图3为既有调车防护应答器结构示意图
[4]图4为另一种不带检测功能的既有调车防护应答器结构示意图
[5]图5为本发明的多功能应答器结构示意图
[6]图6为本发明的多功能应答器工作流程图
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细的说明。以下描述内容将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应该指出的是，对本领域的普通技术人员来讲，在不脱离发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
既有应答器的种类繁多，每一个应用场景都需要一种应答器的情况。从设计到生产，再到备货和维护，均需要对应不同型号的应答器。当需要实现固定报文信息传输时，需要采用无源应答器；当需要传输LEU报文信息是，要配套采用有源应答器；当需要配合信号机进行调车防护时，要选择调车防护应答器与之搭配。
本发明提供了一种模块化多功能应答器设备，同时具备LEU、调车信号机和调车防护主机等多种输入接口，能够实现独立使用、搭配LEU使用、搭配调车信号机使用等多种应用方式。
所述多功能应答器由多个模块组成，包括应答器主机、无源报文模块、有源报文模块、调车防护模块、C接口电路、调车信号机接口电路、调车防护接口电路等。
当所有接口悬空，独立使用时，本应答器工作在无源应答器模式，向列车传送固定报文信息；当本应答器的LEU接口通过应答器专用电缆连接至LEU设备时，本应答器工作在有源应答器模式，向列车传送LEU所发送的报文信息；当本应答器的调车信号机接口连接至调车信号机时，本应答器工作在调车防护应答器模式，向列车传送的是根据调车信号机的灯位显示来选择的报文信息。
既有无源应答器的结构示意图如图1所示，由A接口电路、FSK编码电路和报文存储器组成。当A接口电路接收到BTM车载天线下发的27MHZ能量时，报文存储器输出报文数据，经过FSK编码电路编译成FSK信号，再通过A接口电路发射给BTM车载天线。其中，所涉及的A接口指的是应答器与BTM车载天线之间的空气接口，包括从天线发射到应答器的27MHZ能量和应答器发射到天线的FSK信号。以下所提及的A接口均指此功能。
既有有源应答器的结构示意图如图2所示，由A接口电路、FSK编码电路和默认报文存储器、数据解调电路、C接口电路组成。C接口电路接收来自于LEU的数据，并发送给数据解调电路进行处理，解调成LEU报文后由FSK编码电路编译成FSK信号，再通过A接口电路发射给BTM车载天线。当C接口信号中断，则由默认报文存储器输出报文数据。其中，所涉及的C接口指的有源应答器通过应答器电缆连接到LEU的接口，用于接收LEU数据。以下所提及的C接口均指此功能。
既有调防应答器的结构示意图如图3所示，由A接口电路、FSK编码电路和默认报文存储器、调防报文存储器、调车信号机接口电路、调车防护接口电路组成。调车信号机接口电路接收来自于调车信号机的灯位信息并发送给调防报文存储器，存储器根据灯位信息选择相应的报文输出给FSK编码电路进行编译，再通过A接口电路发射给BTM车载天线。调防报文存储器将状态信息通过调车防护接口发回给调防主机。当调车信号机接口信号中断，则由默认报文存储器输出报文数据。其中，所涉及的调车信号机接口指的是调防应答器连接到调车信号机的接口，用于调车信号机的灯位信息。以下所提及的调车信号机接口均指此功能。另外，所涉及的调车防护接口指的是调防应答器连接到调防主机的接口，用于把灯位信息送回给调防主机。以下所提及的调车防护接口均指此功能。
另一种调防应答器的结构示意图如图4，相比图3的调防应答器，除缺少调车防护接口之外，工作原理完全相同。
以上提及的四种既有应答器通过不同的接口连接不同的设备，工作在不同的场合。
本发明提供了一种基于模块化设计的新型应答器设备。本发明的应答器由多个模块组成，通过多模块的组合，能满足不同功能不同接口的应用场景。优选地，安装上所涉及的所有模块，本发明的应答器就是全功能应答器，既能够独立使用，也能够支持既有的各种接口，满足相应的功能。同时，部分安装模块的使用方法，也包含在本发明的保护范围之内。
下面详细介绍本发明的结构功能和工作流程。
本发明所涉及的多功能应答器结构示意图如图5所示，包括应答器主机、默认报文模块(即无源报文模块)、LEU报文模块(即有源报文模块)、调车防护模块、C接口电路、调车信号机接口电路、调车防护接口电路。其中应答器主机作为本发明的基础模块，包含A接口电路和FSK编码电路。
本发明所涉及的多功能应答器工作流程图如图6所示。当有列车经过，A接口电路接收到BTM车载天线下发的27MHZ能量，打开FSK编码电路，开始判断应答器输入状态。首先检查调车信号机接口是否连接调车信号机，如果已连接信号机，则调防报文模块选择对应信号机灯位信息的报文输出给FSK编码电路，由编码电路输出FSK信号后通过A接口电路发射给BTM车载天线。
如果调车信号机接口未连接信号机，则继续检查C接口电路是否连接LEU。如果C接口已连接LEU，则LEU报文模块将C接口数据解调成LEU报文输出给FSK编码电路，由编码电路输出FSK信号后通过A接口电路发射给BTM车载天线。
如果C接口未连接LEU，则进入无源应答器模式，默认报文模块将报文输出给FSK编码电路，由编码电路输出FSK信号后通过A接口电路发射给BTM车载天线。
本发明所涉及应答器，既可以向上述一样安装全部模块成为全功能应答器，也可以从成本上考虑，根据项目需求进行选择性安装。
当应用条件为无源应答器时，仅需要在应答器主机上安装默认报文模块(即无源报文模块)。当A接口电路接收到BTM车载天线下发的27MHZ能量时，默认报文模块输出默认报文数据，经过FSK编码电路编译成FSK信号，再通过A接口电路发射给BTM车载天线。
当应用条件为有源应答器时，需要在应答器主机上安装无源报文模块、LEU报文模块(即有源报文模块)和C接口电路模块。C接口电路接收来自于LEU的数据，并发送给LEU报文模块进行处理，解调成LEU报文后由FSK编码电路编译成FSK信号，再通过A接口电路发射给BTM车载天线。当C接口信号中断，则由默认报文存储器输出报文数据。
当应用条件为调防应答器时，需要在应答器主机上安装无源(即默认)报文模块、调防报文模块、调车信号机接口电路和调车防护接口电路。调车信号机接口电路接收来自于调车信号机的灯位信息并发送给调防报文模块，调防报文模块根据灯位信息选择相应的报文输出给FSK编码电路进行编译，再通过A接口电路发射给BTM车载天线。调防报文模块将状态信息通过调车防护接口发回给调防主机。当调车信号机接口信号中断，则由默认报文存储器输出报文数据。
以上所述仅为本发明方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种模块化多功能应答器，所述多功能应答器包括应答器主机、无源报文模块，还可根据使用需求，包括有源报文模块、调车防护模块、C接口电路、调车信号机接口电路和调车防护接口电路；
其中所述应答器主机为基础模块，包含A接口电路和FSK编码电路；当有列车经过时，所述A接口电路接收到BTM车载天线下发的27MHZ能量，打开所述FSK编码电路，开始判断应答器输入状态：
首先检查上述调车信号机接口电路是否连接调车信号机，如果已连接信号机，则调防报文模块选择对应信号机灯位信息的报文输出给FSK编码电路，由编码电路输出FSK信号后通过A接口电路发射给BTM车载天线；
如果调车信号机接口电路未连接信号机，则继续检查上述C接口电路是否连接LEU，如果C接口电路已连接LEU，则有源报文模块将C接口数据解调成LEU报文输出给FSK编码电路，由该FSK编码电路输出FSK信号后通过A接口电路发射给BTM车载天线；
如果C接口电路也未连接LEU，则进入无源应答器模式，无源报文模块将默认报文输出给FSK编码电路，由该编码电路输出FSK信号后通过A接口电路发射给BTM车载天线；
当多功能应答器包含应答器主机、无源报文模块、有源报文模块、调车防护模块、C接口电路、调车信号机接口电路及调车防护接口电路时，所述多功能应答器为全功能应答器，既能够独立使用，也能够支持既有的各种接口，满足相应的功能。
2.根据权利要求1所述的多功能应答器，其特征在于，当所述多功能应答器的所有接口悬空，独立使用时，该应答器工作在无源应答器模式，向列车传送固定报文信息；
当所述多功能应答器的LEU接口通过应答器专用电缆连接至LEU设备时，该应答器工作在有源应答器模式，向列车传送LEU所发送的报文信息；
当所述多功能应答器的调车信号机接口连接至调车信号机时，本应答器工作在调车防护应答器模式，向列车传送的是根据调车信号机的灯位显示来选择的报文信息。
3.根据权利要求1所述的多功能应答器，其特征在于，所述多功能应答器可同时具备LEU、调车信号机和调车防护主机的多种输入接口，也可仅具备部分接口，从而实现独立使用、搭配LEU使用、搭配调车信号机使用的多种应用方式，其中，独立使用时作为无源应答器使用。
4.根据权利要求3所述的多功能应答器，其特征在于，也可具备调车信号机接口而缺少调车防护接口，作为调车防护应答器使用。
5.根据权利要求1所述的多功能应答器，其特征在于，所述多功能应答器可安装全部上述模块成为全功能应答器，也可从成本上考虑，根据项目需求进行选择性安装。
6.根据权利要求5所述的多功能应答器，其特征在于，当应用条件为无源应答器时，仅需要在应答器主机上安装无源报文模块，当A接口电路接收到BTM车载天线下发的27MHZ能量时，无源报文模块输出默认报文数据，经过FSK编码电路编译成FSK信号，再通过A接口电路发射给BTM车载天线；
当应用条件为有源应答器时，需要在应答器主机上安装无源报文模块、有源报文模块和C接口电路模块，C接口电路接收来自于LEU的数据，并发送给有源报文模块进行处理，解调成LEU报文后由FSK编码电路编译成FSK信号，再通过A接口电路发射给BTM车载天线，当C接口信号中断，则由无源报文存储器输出默认报文数据；
当应用条件为调防应答器时，需要在应答器主机上安装无源报文模块、调防报文模块、调车信号机接口电路和调车防护接口电路，调车信号机接口电路接收来自于调车信号机的灯位信息并发送给调防报文模块，调防报文模块根据灯位信息选择相应的报文输出给FSK编码电路进行编译，再通过A接口电路发射给BTM车载天线，调防报文模块将状态信息通过调车防护接口发回给调防主机，当调车信号机接口信号中断时，则由无源报文存储器输出默认报文数据。
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