CN112977551A - 用于轨道交通信号传输的轨旁装置、系统及轨旁设备 - Google Patents

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Abstract

本发明轨道交通信号技术领域，提供了一种用于轨道交通信号传输的轨旁装置、系统及轨旁设备。该轨旁装置包括：无线网络设备、联锁设备、列车自动监督ATS分机以及区域控制器；无线网络设备、联锁设备、ATS分机以及区域控制器设置在轨道交通线路中的任一个集中连锁站上，无线网络设备、联锁设备、ATS分机以及区域控制器分别与电力线连接，电力线铺设在轨道交通线路上，可以直接实现轨道交通信号的传输，从而可以不必铺设以太网线，从而可以解决现有技术中采用以太网线等轨旁线缆进行通信时由于轨道交通线路较长，因此铺设成本较高，有的线缆长期埋于地下，难免受到各种侵蚀，维护难度大的问题。

Description

用于轨道交通信号传输的轨旁装置、系统及轨旁设备
技术领域
本发明属于轨道交通信号技术领域，尤其涉及一种用于轨道交通信号传输的轨旁装置、系统及轨旁设备。
背景技术
城市轨道交通列车正线运营已实现信号控制，即采用无人驾驶完成列车正线运营，无需人工施加牵引、制动等手动操作。而实现轨道交通信号控制列车需要车站间大量轨旁设备不断进行信息交换，确保列车按照运行图准确运行。当前用于轨道交通信号传输的轨旁设备通过以太网连接完成信息交互，然而采用以太网线等轨旁线缆进行通信时由于轨道交通线路较长，因此铺设成本较高，有的线缆长期埋于地下，难免受到各种侵蚀，维护难度大。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种用于轨道交通信号传输的轨旁装置、系统及轨旁设备，以解决现有技术中采用以太网线等轨旁线缆进行通信时由于轨道交通线路较长，因此铺设成本较高，有的线缆长期埋于地下，难免受到各种侵蚀，维护难度大的问题。
本发明实施例第一方面提供了一种用于轨道交通信号传输的轨旁装置，包括：无线网络设备、联锁设备、列车自动监督ATS分机以及区域控制器；
所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器设置在轨道交通线路中的任一个集中连锁站上，所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器分别与电力线连接，所述电力线铺设在轨道交通线路上。
在一实施例中，还包括：电力线载波通信模块；
所述电力线载波通信模块的一端连接电力线，另一端分别与所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器连接。
在一实施例中，所述电力线载波通信模块包括第一电力线载波通信子模块、第二电力线载波通信子模块、第三电力线载波通信子模块以及第四电力线载波通信子模块；
所述第一电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述无线网络设备之间；
所述第二电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述联锁设备之间；
所述第三电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述ATS分机之间；
所述第四电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述区域控制器之间。
在一实施例中，还包括：天线；
所述天线连接所述无线网络设备。
在一实施例中，所述区域控制器包括第一区域控制器和第二区域控制器；
所述第一区域控制器和所述第二区域控制器分别通过第四电力线载波通信子模块连接到电力线上；
所述区域控制器采用一套2乘2取2的安全计算机结构。
在一实施例中，所述联锁设备采用一套2乘2取2的工业计算机。
在一实施例中，所述电力线为车站间原铺设的220V交流线。
本发明实施例第二方面提供了一种轨旁系统，包括：无线网络设备、联锁设备、ATS分机以及区域控制器；
所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器设置在轨道交通线路中的任一个集中连锁站上，所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器分别与电力线连接，所述电力线铺设在轨道交通线路上。
在一实施例中，还包括：电力线载波通信模块；
所述电力线载波通信模块包括第一电力线载波通信子模块、第二电力线载波通信子模块、第三电力线载波通信子模块以及第四电力线载波通信子模块；
所述第一电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述无线网络设备之间；
所述第二电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述联锁设备之间；
所述第三电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述ATS分机之间；
所述第四电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述区域控制器之间。
本发明实施例第三方面提供了一种轨旁设备，包括上述任一实施例提供的用于轨道交通信号传输的轨旁装置。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本发明实施例通过将所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器分别与已经铺设在轨道交通线路上的电力线连接，直接实现轨道交通信号的传输，从而可以不必铺设以太网线，从而可以解决现有技术中采用以太网线等轨旁线缆进行通信时由于轨道交通线路较长，因此铺设成本较高，有的线缆长期埋于地下，难免受到各种侵蚀，维护难度大的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的用于轨道交通信号传输的轨旁装置的示意图；
图2是本发明另一实施例提供的用于轨道交通信号传输的轨旁装置的示意图；
图3是本发明另一实施例提供的用于轨道交通信号传输的轨旁装置的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
图1为本发明提供的一种用于轨道交通信号传输的轨旁装置的示意图，详述如下。
一种用于轨道交通信号传输的轨旁装置，包括：无线网络设备101、联锁设备102、列车自动监督(Automatic Train Supervision，ATS)分机103以及区域控制器104。
所述无线网络设备101、所述联锁设备102、所述ATS分机103以及所述区域控制器104设置在轨道交通线路中的任一个集中连锁站上，所述无线网络设备101、所述联锁设备102、所述ATS分机103以及所述区域控制器104分别与电力线105连接，所述电力线105铺设在轨道交通线路上。
上述用于轨道交通信号传输的轨旁装置，通过将所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器分别与已经铺设在轨道交通线路上的电力线连接，直接实现轨道交通信号的传输，从而可以不必铺设以太网线，从而可以解决现有技术中采用以太网线等轨旁线缆进行通信时由于轨道交通线路较长，因此铺设成本较高，有的线缆长期埋于地下，难免受到各种侵蚀，维护难度大的问题。
可选的，如图2所示，用于轨道交通信号传输的轨旁装置中还包括电力线载波通信模块106。
所述电力线载波通信模块106的一端连接电力线105，另一端分别与所述无线网络设备101、所述联锁设备102、所述ATS分机103以及所述区域控制器104。所述电力线载波通信模块106用于将接收到的载波转换为可被所述无线网络设备101、所述联锁设备102、所述ATS分机103以及所述区域控制器104等设备识别的信号。
上述仅采用一个电力线载波通信模块106，可以使得用于轨道交通信号传输的轨旁装置设置简单，易于安装。
可选的，如图3所示，所述电力线载波通信模块106包括第一电力线载波通信子模块1061、第二电力线载波通信子模块1062、第三电力线载波通信子模块1063以及第四电力线载波通信子模块1064。将一个电力线载波通信模块采用四个功能相同的电力线载波通信子模块，四个电力线载波通信子模块分别连接所述无线网络设备101、所述联锁设备102、所述ATS分机103以及所述区域控制器104，可以载波信号转换速度更快，提供信号处理速度。
所述第一电力线载波通信子模块1061连接在电力线105以及所述无线网络设备101之间。
可选的，用于轨道交通信号传输的轨旁装置中还包括天线107，所述天线,17连接所述无线网络设备101。
可选的，天线107通过无线传输的形式接收列车车载设备的信号，列车车载设备可以包括车载安全计算机、无线通信模块、轨道电路信息读取器等设备，并将信号传送至无线网络设备101，无线网络设备101通过第一电力线载波模块1061将信号调制到电力线105上传输，同时，第一电力线载波通信子模块1061也从电力线105上接收载波信号并对接收到的载波信号进行解调，并将解调后的信号传送至无线网络设备101，通过天线107传送至列车的车载设备，从而可以实现无线网络设备与列车之间的信号传输。
所述第二电力线载波通信子模块1062连接在电力线以及所述联锁设备102之间。
联锁设备102可以包括继电集中联锁或计算机联锁，继电集中联锁或计算机联锁设置在车站，其主要作用是能够根据行车调度人员的意图通过控制道岔及信号机的搬动正确的建立列车进路，保证列车安全高效的运行。
联锁设备102通过第二电力线载波通信子模块1062将联锁信息(如道岔信号)调制到电力线105，并且第二电力线载波通信子模块1062也从电力线105上解调信号传送至联锁设备102，从而可以实现联锁设备102与列车之间的信号传输。
所述第三电力线载波通信子模块1063连接在电力线以及所述ATS分机103之间。
ATS分机103可以采集车站设备的信息，接收控制命令，从而实现车站进路的自动控制。ATS分机103通过第三电力线载波通信子模块1063将接收到的控制指令调制到电力线105，并且第三电力线载波通信子模块1063也从电力线105上解调其他轨旁设备信息传送至ATS分机103，从而实现ATS分机103与列车之间的信号传输，保证车辆的正常运行。
所述第四电力线载波通信子模块1064连接在电力线以及所述区域控制器104之间。
区域控制器是基于通信的列车控制系统(Communication Based Train ControlSystem，CBTC)的核心组成部分，属于地面设备的一部分。其将一条线路分为若干个控制区域，每个控制区域由一个区域控制器负责。在负责的区域内区域控制器负责给列车提供移动授权告知列车允许前进的最远距离，这也是区域控制器最核心的功能。
可选的，区域控制器104用于将移动授权信息通过第四电力线载波通信子模块1064调制到电力线105，供其他轨旁设备共享，并且第四电力线载波通信子模块1064也从电力线105解调信号传送至区域控制器104。
可选的，所述区域控制器104包括第一区域控制器和第二区域控制器；
所述第一区域控制器和所述第二区域控制器分别通过第四电力线载波通信子模块1064连接到电力线105上；
所述区域控制器104采用一套2乘2取2的安全计算机结构，来保证系统的安全和长时间无故障运行。所谓的2乘2取2的安全计算机结构就是提供两组完全相同的区域控制器同时接在两张完全独立的内外网络上。这相当于建立了两个完全相同的冗余系统，当其中一个出现问题或者下线维护时，另一个系统仍然可以正常使用。而在一组系统内部则也由两套设备同时进行运算和处理，当输出时若两套设备的结果一样则判定可输出，这就是所谓的2取2。
可选的，所述联锁设备102采用一套2乘2取2的工业计算机，其负责完成管辖区域内所有的联锁功能及与区域控制器104、VOBC以及临站的联锁设备之间的接口及数据传输，是整个联锁设备系统的核心和大脑，设备布置在信号机房内。
可选的，电力线可以为车站间固原铺设的220V交流线。
可选的，整条轨道交通线路上可以设置多个集中连锁站，每个集中连锁站上均设置上述实施例中描述的用于轨道交通信号传输的轨旁装置，每个集中连锁站上设置的用于轨道交通信号传输的轨旁装置中的各个设备的型号、数量可以相同也可以不同，在本实施例中不限定。
上述用于轨道交通信号传输的轨旁装置，采用现有电力线完成车站内及车站间的轨道交通线路上的轨旁装置的通信，完成信息交换，解决当前轨旁设备通信需要额外布置以太网线的技术问题。
本发明还提供一种轨旁系统，其特征在于，包括：无线网络设备、联锁设备、ATS分机以及区域控制器；
所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器设置在轨道交通线路中的任一个集中连锁站上，所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器分别与电力线连接，所述电力线铺设在轨道交通线路上。
可选的，所述轨旁系统还包括：电力线载波通信模块；所述电力线载波通信模块的一端连接电力线，另一端分别与所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器连接。
可选的，所述电力线载波通信模块包括第一电力线载波通信子模块、第二电力线载波通信子模块、第三电力线载波通信子模块以及第四电力线载波通信子模块；
所述第一电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述无线网络设备之间；
所述第二电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述联锁设备之间；
所述第三电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述ATS分机之间；
所述第四电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述区域控制器之间。
可选的，所述轨旁系统还包括：天线；所述天线连接所述无线网络设备。
可选的，所述区域控制器包括第一区域控制器和第二区域控制器；
所述第一区域控制器和所述第二区域控制器分别通过第四电力线载波通信子模块连接到电力线上；所述区域控制器采用一套2乘2取2的安全计算机结构。
可选的，所述联锁设备采用一套2乘2取2的工业计算机。
可选的，所述电力线为车站间原铺设的220V交流线。
上述轨旁系统，通过将所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器分别与已经铺设在轨道交通线路上的电力线连接，直接实现轨道交通信号的传输，从而可以不必铺设以太网线就可以完成信息交换，降低轨旁系统通信成本，从而可以解决现有技术中采用以太网线等轨旁线缆进行通信时由于轨道交通线路较长，因此铺设成本较高，有的线缆长期埋于地下，难免受到各种侵蚀，维护难度大的问题。
本发明还提供一种轨旁设备，包括上述任一实施例提供的用于轨道交通信号传输的轨旁装置，并且具有上述任一实施例提供的用于轨道交通信号传输的轨旁装置带来的有益效果。
以上所述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：其依然可以对前述各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各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于轨道交通信号传输的轨旁装置，其特征在于，包括：无线网络设备、联锁设备、列车自动监督ATS分机以及区域控制器；
所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器设置在轨道交通线路中的任一个集中连锁站上，所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器分别与电力线连接，所述电力线铺设在轨道交通线路上。
2.如权利要求1所述的用于轨道交通信号传输的轨旁装置，其特征在于，还包括：电力线载波通信模块；
所述电力线载波通信模块的一端连接电力线，另一端分别与所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器连接。
3.如权利要求2所述的用于轨道交通信号传输的轨旁装置，其特征在于，所述电力线载波通信模块包括第一电力线载波通信子模块、第二电力线载波通信子模块、第三电力线载波通信子模块以及第四电力线载波通信子模块；
所述第一电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述无线网络设备之间；
所述第二电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述联锁设备之间；
所述第三电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述ATS分机之间；
所述第四电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述区域控制器之间。
4.如权利要求1至3中任一项所述的用于轨道交通信号传输的轨旁装置，其特征在于，还包括：天线；
所述天线连接所述无线网络设备。
5.如权利要求1所述的用于轨道交通信号传输的轨旁装置，其特征在于，所述区域控制器包括第一区域控制器和第二区域控制器；
所述第一区域控制器和所述第二区域控制器分别通过第四电力线载波通信子模块连接到电力线上；
所述区域控制器采用一套2乘2取2的安全计算机结构。
6.如权利要求1所述的用于轨道交通信号传输的轨旁装置，其特征在于，
所述联锁设备采用一套2乘2取2的工业计算机。
7.如权利要求1所述的用于轨道交通信号传输的轨旁装置，其特征在于，
所述电力线为车站间原铺设的220V交流线。
8.一种轨旁系统，其特征在于，包括：无线网络设备、联锁设备、ATS分机以及区域控制器；
所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器设置在轨道交通线路中的任一个集中连锁站上，所述无线网络设备、所述联锁设备、所述ATS分机以及所述区域控制器分别与电力线连接，所述电力线铺设在轨道交通线路上。
9.如权利要求8所述的轨旁系统，其特征在于，还包括：电力线载波通信模块；
所述电力线载波通信模块包括第一电力线载波通信子模块、第二电力线载波通信子模块、第三电力线载波通信子模块以及第四电力线载波通信子模块；
所述第一电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述无线网络设备之间；
所述第二电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述联锁设备之间；
所述第三电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述ATS分机之间；
所述第四电力线载波通信子模块连接在电力线以及所述区域控制器之间。
10.一种轨旁设备，其特征在于，包括上述权利要求1至7中任一项所述的用于轨道交通信号传输的轨旁装置。
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