CN201918100U - 城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器，包括连有天线的车载控制单元、与车载控制单元通信的轨旁控制单元、及用以收发通信信号的感应环线；感应环线与轨旁控制单元连接。本实用新型可确定列车运行距离进而得出列车位置，还可确定列车运行速度。采用本实用新型的结构后，可以实现对列车速度和位置的检测，从而实现精准定位。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种列车控制器，尤其是一种城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器，属于城市轨道交通技术领域。
背景技术
城市轨道交通沙盘系统配以相应的软件、硬件，能直观的模拟线路轨道运行情况。地铁沙盘可以实现线路上列车自动运行控制，国内的ATC系统基本上是引进国外的设备和技术，研究开发具有自主产权的ATC系统势在必行。用铁路沙盘系统来模拟研究ATC系统，建设一个实用的地铁ATC模拟沙盘，就能很直观的模拟地铁自动运行。在ATC系统开发的过程中，采用仿真模拟的方法，建立ATC系统的沙盘系统，为ATC开发提供辅助设计平台和测试平台。
目前，现有的城市轨道交通沙盘系统列车控制器是将地面控制信号调制成高频载波传送到模型车上，车上将地面载波信号解调。但是，该控制器存在的问题是，无法检测列车速度和位置，很难实现精准定位。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对上述现有技术存在的问题，提出一种城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器，能对列车速度和位置进行检测，实现精准定位。
为了达到以上目的，本实用新型的一种城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器包括连有天线的车载控制单元、与所述车载控制单元通信的轨旁控制单元、及用以收发通信信号的感应环线；所述感应环线与轨旁控制单元连接。
本实用新型进一步的技术方案如下：
1.所述感应环线位于轨道间。
2.所述感应环线带有间隔距离相同的环线交叉。
3.所述天线包括车载第一和第二天线；所述车载控制单元包括与所述车载第一和第二天线连接的用以切换天线通道的车载模拟开关、与车载模拟开关的输入端连接的车载DSP处理器；所述车载DSP处理器还经车载第一DDS芯片与车载模拟开关的输入端连接。
4.所述车载DSP处理器经车载第二DDS芯片与车载乘法器输入端连接，所述车载乘法器输出端依次经车载带通滤波器和车载整形器与车载DSP处理器连接；所述车载模拟开关的输出端经车载幅值放大器与车载乘法器输入端连接。
5.所述轨旁控制单元包括用以与所述车载控制单元通信的地面通信板、及至少一个用以调制通信信号的地面信号板；所述地面通信板通过485总线与各地面信号板通信。
6.所述地面通信板包括连有以太网控制芯片及串行总线控制芯片的ARM处理器。
7.所述地面信号板包括连有地面第一和第二DDS芯片的地面DSP处理器；所述地面第一DDS芯片经地面功率放大器与地面变压器输入端连接。
8.所述地面信号板还包括地面信号输入器，所述地面信号输入器的输出端与地面滤波器输入端连接；所述地面滤波器输出端经地面幅值比较器与地面DSP处理器连接；所述地面滤波器输出端还依次经地面混频器和地面整形器与地面DSP处理器连接；所述地面第二DDS芯片与地面混频器连接。
本实用新型在轨道间铺设带有间隔距离相同的环线交叉的感应环线，车载控制单元接收到的信号会相应地发生相位变化，通过对相位变化次数的计数，即可确定列车运行距离，并进而得出列车位置；通过对相位变化时间的计时，即可确定列车运行速度。采用本实用新型的结构后，可以实现对列车速度和位置的检测，从而实现精准定位。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型实施例的结构示意图。
图2为图1实施例轨旁控制单元的结构示意图。
图3为图1实施例地面信号板的结构示意图。
图4为图1实施例车载控制单元的结构示意图。
具体实施方式
实施例
本实施例的城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器如图1-4所示，包括连有天线4的车载控制单元1、与车载控制单元1通信的轨旁控制单元2、及用以收发通信信号的感应环线3；感应环线3与轨旁控制单元2连接。
感应环线3位于轨道间；感应环线3带有间隔距离相同的环线交叉。天线4包括车载第一和第二天线；车载控制单元1包括与车载第一和第二天线连接的用以切换天线通道的车载模拟开关、与车载模拟开关的输入端连接的车载DSP处理器；车载DSP处理器还经车载第一DDS芯片与车载模拟开关的输入端连接。车载DSP处理器经车载第二DDS芯片与车载乘法器输入端连接，车载乘法器输出端依次经车载带通滤波器和车载整形器与车载DSP处理器连接；车载模拟开关的输出端经车载幅值放大器与车载乘法器输入端连接。
轨旁控制单元2包括用以与车载控制单元1通信的地面通信板、及至少一个用以调制通信信号的地面信号板；地面通信板通过485总线与各地面信号板通信。地面通信板包括连有以太网控制芯片及串行总线控制芯片的ARM处理器(图中未示)。地面信号板包括连有地面第一和第二DDS芯片的地面DSP处理器；地面第一DDS芯片经地面功率放大器与地面变压器输入端连接。地面信号板还包括地面信号输入器，地面信号输入器的输出端与地面滤波器输入端连接；地面滤波器输出端经地面幅值比较器与地面DSP处理器连接；地面滤波器输出端还依次经地面混频器和地面整形器与地面DSP处理器连接；地面第二DDS芯片与地面混频器连接。
车载控制单元的作用是：接收地面控制信号；根据地面控制信号控制列车的运行和停止包括列车自动运行、停止运行、运行控制、速度控制等；在列车运行时发送高频载波信号，用于列车定位；在列车停稳后，向地面传送车号、目的地号等信息。
车载天线的作用是：接收地面信号同时发送车载信号。
轨旁控制单元的作用是：调制并发送地面控制信号；接收车载信号，并分析列车运行位置和速度。
感应天线的作用是：发送地面信号同时接收车载信号。
本实施例在轨道间铺设电缆环线，轨旁控制单元连接感应环线。轨旁控制单元通过感应环线发送地面控制信号，同时接收车载信号。轨旁控制单元发送信号和车载控制单元发送信号频率不同。车载天线和感应环线通过电磁耦合就可以相互传递调制过的数据。
列车每经过一个环线交叉点，地面接收到的信号有180°相移，调理后的信号表现为一个宽度很窄的脉冲。该脉冲的下降沿对应的时刻，即是车载天线通过对应的环线交叉点的时刻。通过对相位变化次数进行计数，从而确定列车运行的距离，得到列车的相对位置。感应环线每隔一段距离进行一次交叉，通过对相位变化时间进行计时，从而确定列车运行的速度。
本实施例可以实现对列车速度和位置的检测，实现精准定位。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (9)
1.城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器，其特征是，包括连有天线的车载控制单元、与所述车载控制单元通信的轨旁控制单元、及用以收发通信信号的感应环线；所述感应环线与轨旁控制单元连接。
2.根据权利要求1所述的城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器，其特征是，所述感应环线位于轨道间。
3.根据权利要求2所述的城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器，其特征是，所述感应环线带有间隔距离相同的环线交叉。
4.根据权利要求1或2或3所述的城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器，其特征是，所述天线包括车载第一和第二天线；所述车载控制单元包括与所述车载第一和第二天线连接的用以切换天线通道的车载模拟开关、与车载模拟开关的输入端连接的车载DSP处理器；所述车载DSP处理器还经车载第一DDS芯片与车载模拟开关的输入端连接。
5.根据权利要求4所述的城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器，其特征是，所述车载DSP处理器经车载第二DDS芯片与车载乘法器输入端连接，所述车载乘法器输出端依次经车载带通滤波器和车载整形器与车载DSP处理器连接；所述车载模拟开关的输出端经幅值放大器与车载乘法器输入端连接。
6.根据权利要求1或2或3所述的城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器，其特征是，所述轨旁控制单元包括用以与所述车载控制单元通信的地面通信板、及至少一个用以调制通信信号的地面信号板；所述地面通信板通过485总线与各地面信号板通信。
7.根据权利要求6所述的城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器，其特征是，所述地面通信板包括连有以太网控制芯片及串行总线控制芯片的ARM处理器。
8.根据权利要求7所述的城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器，其特征是，所述地面信号板包括连有地面第一和第二DDS芯片的地面DSP处理器；所述地面第一DDS芯片经地面功率放大器与地面变压器输入端连接。
9.根据权利要求8所述的城市轨道交通沙盘系统列车多功能控制器，其特征是，所述地面信号板还包括地面信号输入器，所述地面信号输入器的输出端与地面滤波器输入端连接；所述地面滤波器输出端经地面幅值比较器与地面DSP处理器连接；所述地面滤波器输出端还依次经地面混频器和地面整形器与地面DSP处理器连接；所述地面第二DDS芯片与地面混频器连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105721372A (zh) * | 2016-02-18 | 2016-06-29 | 杭州钱江称重技术有限公司 | 通讯环线 |
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| CN109795527B (zh) * | 2019-01-09 | 2021-04-13 | 北京全路通信信号研究设计院集团有限公司 | 一种交叉感应环线系统的控制方法 |
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