CN207232749U - 一种列控中心设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及铁路信号领域，提供了一种列控中心设备，包括TCC主机单元、应答器主控单元以及应答器接口单元，应答器主控单元包括LEU主控部分，TCC主机单元与应答器主控单元之间、应答器主控单元与应答器接口单元之间以及TCC主机单元与应答器接口单元之间均通过通信总线连接，应答器主控单元与有源应答器之间通过应答器接口单元以及应答器传输电缆连接；列控中心设备还包括应答器监测装置，应答器监测装置通过应答器传输电缆与应答器接口单元连接，应答器监测装置包括电磁波接收模块以及储能电路。本实用新型提供的列控中心设备集成了LEU功能，实现TCC主机单元与有源应答器直接相连；增设应答器监测装置，实现有源应答器工作状态的闭环监测。

Description

一种列控中心设备

技术领域

本实用新型涉及铁路信号领域，尤其涉及一种列控中心设备。

背景技术

列控中心是CTCS-2级和CTCS-3级列控系统的主要地面设备，除了负责完成区间方向控制、轨道电路编码、区间信号机点灯控制、站间安全信息传输的功能以外，还有一个很重要的功能是负责有源应答器的编码，即根据临时限速和列车进路状态等信息，实现有源应答器报文的实时组帧、编码、校核。

如图1所示，既有列控中心通过“S”接口向LEU设备发送应答器报文，LEU设备通过“C”接口和应答器传输电缆专用电缆将应答器报文传送到室外的有源应答器。此外，既有LEU设备通过对C接口处电气特性的监测，具备对有源应答器电缆断线和短路的监测功能。如图2所示，为保证有源应答器高可靠地工作，对于发送重要报文的有源应答器，其LEU设备采用1+1冗余方式。TCC设备根据其与LEU设备间的通信状况判定LEU设备工作状况，并通过驱动切换继电器QHJ进行LEU设备的主备用切换。这种列控中心存在如下问题：

1)信息传输的中间环节太多。TCC主机单元通过柜内总线与LEU接口单元进行通信；LEU接口单元通过以太网或串口与LEU单元进行通讯。即TCC主机单元和LEU单元之间的数据交互之间的数据交互需通过LEU接口单元进行中转，增加了数据传输的误码率及设备的故障率。

2)LEU单元与有源应答器之间的数据传输为单向传输，是一个开环的环境。LEU单元无法实时监测有源应答器的工作状态是否正常，只有在动车组越过有源应答器后通过车载ATP设备才能知道，地面维护中心不掌握相关信息，不利于故障的预警与事前维护。

3)主备LEU的切换需要通过TCC主机单元驱动安全型继电器、并搭建继电逻辑电路实现，无法实现全电子的解决方案，增加机柜内产品类别、占用机柜空间。

4)TCC、LEU设备分立设置于不同机柜，部分硬件模板同质化堆砌(如电源模块、接口模块)，增加了设备总的器件数量和成本，还占用了更多的室内空间。

5)仅能实现对有源应答器电缆断线和短路的监测，无法明确有源应答器报文发送功能是否正常、发出的报文是否正确。

因此有必要设计一种列控中心设备，以克服上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种列控中心设备，将LEU功能集成到列控中心设备中，提高设备集成度、减少有源应答器报文信息的传输环节；并在室外设置应答器监测装置，对有源应答器的工作状态进行实时监测。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型提供一种列控中心设备，包括TCC主机单元，还包括应答器接口单元以及向有源应答器发送报文的应答器主控单元，所述TCC主机单元、应答器主控单元以及应答器接口单元均设于TCC主机柜内，所述应答器主控单元包括LEU主控部分，所述TCC主机单元与应答器主控单元之间、应答器主控单元与应答器接口单元之间以及TCC主机单元与应答器接口单元之间均通过通信总线连接，所述应答器主控单元与有源应答器之间通过应答器接口单元以及应答器传输电缆连接。

进一步地，还包括电源板和电源总线，所述TCC主机单元、应答器主控单元以及应答器接口单元均通过电源总线与电源板连接。

进一步地，所述应答器接口单元为C接口板。

进一步地，所述LEU主控部分包括主报文处理模块和备报文处理模块，所述LEU主控部分还包括切换电路，所述切换电路包括输入端、输出端以及切换信号输入端，所述主报文处理模块和备报文处理模块均与输入端连接，所述输出端与应答器接口单元连接，所述切换信号输入端与TCC主机单元连接。

进一步地，还包括位于室外的应答器监测装置，所述应答器监测装置安装于有源应答器下方，所述应答器监测装置通过应答器传输电缆与应答器接口单元连接，所述应答器监测装置包括储存能量的储能电路以及向有源应答器发送能量信号的射频发送电路，所述储能电路与射频发送电路连接，所述应答器监测装置还包括与有源应答器发射的电磁波相匹配的电磁波接收模块。

进一步地，所述有源应答器以及应答器监测装置共用一条两芯的应答器传输电缆与应答器接口单元连接，所述应答器检测装置包括控制器和短路电路，所述短路电路包括电子开关以及触发端，两芯的应答器传输电缆之间通过电子开关连接，所述触发端与控制器连接。

进一步地，所述应答器接口单元为C接口板，所述应答器传输电缆为一条，所述应答器监测装置和有源应答器共用一条应答器传输电缆与C接口板连接。

进一步地，所述应答器接口单元包括C接口板和应答器监测接口板，所述应答器传输电缆为两条，一条连接C接口板和有源应答器，另一条连接应答器监测接口板和应答器监测装置。

进一步地，所述应答器接口单元包括C接口部分和应答器监测接口部分，所述C接口部分和应答器监测接口部分集成于一套电路板上，所述应答器传输电缆为两条，一条连接应答器接口单元和有源应答器，另一条连接应答器接口单元和应答器监测装置。

进一步地，所述应答器接口单元包括C接口部分和应答器监测接口部分，所述C接口部分和应答器监测接口部分集成于一套电路板上，所述应答器传输电缆为一条，所述有源应答器和应答器监测装置共用一条应答器传输电缆与应答器接口单元连接。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型提供的列控中心设备集成了LEU功能，可以取消既有的LEU单元，直接与有源应答器连接，提高了设备集成度、降低功耗，减少报文信息的传输环节、简化有源应答器数据中转过程、降低系统故障率；

2、增设应答器监测装置，实现有源应答器状态的闭环监测，便于维护部门故障定位和及时抢修，有利于实现设备状态维护、提高维护工作效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1为既有列控中心设备结构示意图；

图2为既有列控中心设备的报文处理模块冗余结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的一种列控中心设备结构示意图；

图4为图3提供的一种列控中心设备的短路电路连接示意图；

图5为图3提供的一种列控中心设备的报文处理模块冗余结构示意图；

图6为图3提供的一种列控中心设备的应答器接口单元的第一种实施方式；

图7为图3提供的一种列控中心设备的应答器接口单元的第二种实施方式；

图8为图3提供的一种列控中心设备的应答器接口单元的第三种实施方式；

图9为图3提供的一种列控中心设备的应答器接口单元的第四种实施方式。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图3，本实用新型实施例提供一种列控中心设备，包括TCC主机单元，还包括应答器接口单元以及向有源应答器发送报文的应答器主控单元，TCC主机单元、应答器主控单元以及应答器接口单元均置于TCC主机柜中。应答器主控单元包括LEU主控部分，所述TCC主机单元与应答器主控单元之间、应答器主控单元与应答器接口单元之间以及TCC主机单元与应答器接口单元之间均通过通信总线连接，应答器主控单元与有源应答器之间通过应答器接口单元以及应答器传输电缆连接。对比图1和图3可知，本实施例取消了既有列控中心设备中的LEU接口单元以及S接口，新增了应答器主控单元和应答器接口单元，应答器主控单元包括LEU主控部分，应答器主控单元集成了既有LEU单元的LEU主控板功能，修改通信软件，使得应答器主控单元与TCC主机单元之间以及应答器主控单元与应答器接口单元之间均通过柜内通信总线直接通信。应答器主控单元、应答器接口单元以及TCC主机单元均设于TCC主机柜内，有源应答器设置于室外轨道旁(简称轨旁)，应答器主控单元与有源应答器之间通过应答器接口单元以及应答器传输电缆连接并通信。列控中心设备集成了LEU主控板的功能后，实现与轨旁有源应答器直接相连，无需通过额外设置的LEU单元中转有源应答器报文信息。本实用新型实施例所提供的列控中心设备，无需设置独立的LEU单元，简化了列控中心设备，而且可以提高有源应答器报文数据的传输效率、降低系统设备故障率、节省工程投资。

优选的，还可以取消应答器主控单元，将应答器主控单元的功能进一步集成到TCC主机单元内，使TCC主机柜内的板件更加精简。

优选的，所述TCC主机单元还包括电源板和电源总线，所述TCC主机单元、应答器主控单元以及应答器接口单元均通过电源总线与电源板连接。废弃既有LEU单元中电源板，通过TCC主机柜内电源板及电源总线给应答器主控单元以及应答器接口单元供电。TCC主机单元、应答器主控单元设置于同一个机柜中，避免电源模块同质化堆砌，减少了列控中心设备总的器件数量和成本，节省空间。

优选的，所述应答器接口单元使用原LEU单元的C接口板。选用C接口板作为与有源应答器连接的接口，可以移植既有LEU单元中C接口板板构造应答器接口单元,保留原C接口板板各项功能，应答器主控单元通过对C接口板电气特性进行监测实现对室外有源应答器传输电缆断线和短路的监测功能。本实施例在充分利用原LEU主控板和C接口板板软硬件、C接口板协议的基础上，实现对有源应答器传输通道的简化以及工作状态的监测。

优选的，如图4，所述LEU主控部分包括主报文处理模块(图中简称为主模块)和备报文处理模块(图中简称为备模块)，LEU主控部分还包括切换电路，所述切换电路包括输入端、输出端以及切换信号输入端，主模块和备模块均与输入端连接，所述输出端与应答器接口单元连接，所述切换信号输入端与TCC主机单元连接。应答器主控单元中的报文处理模块采用双模块热备切换的冗余方式，即应答器主控单元内设置两套热备的报文处理模块，通过切换电路转换为一路输出，与应答器接口单元进行接口。TCC主机单元根据其与应答器主控单元间握手通信的情况以及应答器报文监测结果进行综合判断，并向应答器主控单元内切换电路发送切换命令，确定主用的报文处理模块。对比图2和图4可知，跟既有列控中心设备的报文处理模块冗余结构相比，本实用新型实施例所提供的列控中心设备的报文处理模块冗余结构，采用电子电路实现，实现了列控中心设备的全电子的解决方案，减少TCC主机柜内产品类别，节省机柜空间。

优选的，如图3，所述列控中心设备还包括位于室外的应答器监测装置，所述应答器监测装置安装在有源应答器下方，通过应答器传输电缆与应答器接口单元连接。TCC主机单元通过应答器接口单元以及应答器传输电缆与应答器监测装置连接。应答器监测装置包括储存能量的储能电路以及向有源应答器发送能量信号的射频发送电路，所述储能电路与射频发送电路连接，应答器监测装置接收到TCC主机单元发送的应答器监测指令后，通过储能电路以及射频发送电路向有源应答器发送27MHz能量信号，激活有源应答器工作。应答器监测装置还包括与有源应答器发射的电磁波相匹配的电磁波接收模块，有源应答器被激活后以空间电磁波形式输出报文信息，应答器监测装置接收有源应答器发送的报文信息，应答器监测装置进行有源应答器报文的比对并将结果反馈给TCC主机单元；或者，应答器监测装置将有源应答器报文回传给TCC主机单元，由TCC主机单元完成有源应答器报文的比对。应答器监测装置实现了对有源应答器传输通道及有源应答器工作状态的监测，形成闭环监测系统。应答器监测装置的闭环监测功能便于维护部门故障定位、及时抢修，有利于实现设备状态修、提高维护工作效率。

优选的，如图5，有源应答器以及应答器监测装置共用一条两芯的应答器传输电缆与应答器接口单元连接，所述应答器检测装置包括控制器和短路电路，所述短路电路包括电子开关以及触发端，应答器传输电缆靠近应答器监测装置的一端的两芯之间通过电子开关连接，所述触发端与控制器连接。应答器监测装置通过接收TCC主机单元发送的应答器监测指令，向有源应答器发送27MHz能量信号，激活有源应答器工作，应答器监测装置接收有源应答器以空间电磁波形式输出的应答器报文信息，进行应答器报文信息的比对并将比对结果反馈给TCC主机单元。如比对结果不一致或者没有收到有源应答器发送的报文信息时，控制器触发短路电路，进而使得电子开关闭合，2芯应答器传输电缆短路。

优选的，如图6，所述应答器接口单元为C接口板，所述应答器传输电缆为一条，所述应答器监测装置和有源应答器共用一条应答器传输电缆与C接口板连接。有源应答器和应答器监测装置共用2芯应答器传输电缆与TCC主机单元内C接口板连接。具体接线方式为：C接口板与有源应答器通过应答器传输电缆直接连接，在应答器传输电缆靠近有源应答器的一端并接两个线端与应答器监测装置相连。接口协议方面，本实施例可以完全利用既有的C接口板协议。应答器监测装置中预置一条特殊的固定格式的监测报文。TCC主机单元判断无列车通过有源应答器时，每间隔一定的时间(如2～3分钟)向有源应答器和应答器监测装置持续循环发送一条与应答器监测装置中预置的监测报文一致的监测报文，持续发送时间可以规定为5秒钟。该监测报文对车载ATP无效，应答器监测装置接收到该监测报文后立即向有源应答器发送27MHz能量信号，激活有源应答器工作，有源应答器于是以空间电磁波的形式输出TCC主机单元发送来的监测报文，应答器监测装置接收有源应答器输出的电磁波信息，并与预置的监测报文进行比较。如果在一定时间间隔(如5秒钟)内应答器监测装置未收到应答器报文，或接收到的应答器报文与预置监测报文不一致，则应答器监测装置利用短路电路将2芯应答器传输电缆短路一定时间(如10秒钟)，利用应答器主控单元对应答器传输电缆断线和短路监测报警功能，实现应答器工作状态监测的报警，应答器主控单元将报警信息传递给TCC主机单元，TCC主机单元将相关故障信息发送给控显终端报警。

上述实施例利用TCC主机单元在无车通过有源应答器时发送特殊格式的监测报文，应答器监测装置根据固定格式报文比对结果对传输通道的短路控制，实现对应答器传输通道及工作状态的监测。该实施方式可以移植既有的LEU主控板、C接口板板以及C接口板协议，既有LEU主控板、C接口板板以及C接口板协议几乎不需要改动即可移植，较易实现。室外电缆无需增加，工程实施便利、节省投资。

优选的，如图7，所述应答器接口单元包括C接口板和应答器监测接口板，其中C接口板通过2芯应答器传输电缆与应答器连接，应答器监测接口板通过另外2芯应答器传输电缆与应答器监测装置连接，将报文发送通道和报文监测通道分开，可在完全不影响有源应答器报文发送的前提下，实现有源应答器实际报文回读分析以及工作状态监测的功能。接口协议方面，既有C接口板协议基本不做改动，新增应答器监测装置双向接口协议。TCC主机单元向应答器监测装置发送激活有源应答器命令，应答器监测装置向TCC主机单元发送读取的有源应答器报文信息。TCC主机单元判断无列车通过有源应答器时，通过应答器监测接口板定期(如间隔2～3分钟)向应答器监测装置发出应答器报文激活命令，应答器监测装置收到该命令后立即向有源应答器发送27MHz能量信号，激活有源应答器工作并以空间电磁波的形式输出TCC主机单元发送的实际报文，应答器监测装置回读有源应答器实际发送的实际报文，经应答器监测接口板将实际报文传送至应答器主控单元，应答器主控单元比对发出报文和回读的报文的一致性。如果一致则说明有源应答器工作正常，如果不一致或者在规定时间(如10秒)内未接收到回读的报文，则说明有源应答器故障，或者应答器监测装置故障，或者电缆通路故障。应答器主控单元将检测结果与有源应答器传输电缆断线和短路监测的报警信息一并发送给TCC主机单元，TCC主机单元将相关故障信息发送给控显终端报警。

上述实施例通过增设应答器监测接口板以及应答器监测装置接口协议对有源应答器实际报文进行回读，实现对有源应答器传输通道的工作状态更全面的监测。该实施例基本不改动既有C接口板板、C接口板协议，完全不影响TCC主机单元与有源应答器间的报文信息传送，也不影响既有有源应答器传输电缆断线和短路监测的工作方式和流程。

优选的，如图8，所述应答器接口单元包括C接口部分和应答器监测接口部分，所述C接口部分和应答器监测接口部分集成于一套电路板上，所述应答器传输电缆为两条，一条连接应答器接口单元和有源应答器，另一条连接应答器接口单元和应答器监测装置。本实施例与上一实施例的不同之处在于：应答器接口单元由C接口部分和应答器监测接口部分集成。本实施例中的应答器接口单元完成了上一实施例中C接口板和应答器监测接口板的全部功能。本实施例改造既有LEU单元中C接口板的软硬件，增加应答器监测接口板协议，设备集成度高。

优选的，如图9，所述应答器接口单元包括C接口部分和应答器监测接口部分，所述C接口部分和应答器监测接口部分集成于一套电路板上，所述应答器传输电缆为一条，所述有源应答器和应答器监测装置共用一条应答器传输电缆与应答器接口单元连接。本实施例与上一实施例的不同之处在于：有源应答器和应答器监测装置共用2芯应答器传输电缆与应答器接口单元连接。具体接线方式为：应答器接口单元与有源应答器通过应答器传输电缆直接连接，在应答器传输电缆靠近有源应答器的一端并接两个线端与应答器监测装置相连。接口协议方面，利用既有C接口板协议与有源应答器连接，增设应答器监测接口板协议与应答器监测装置相连。应答器监测接口板协议是双向接口协议：TCC主机单元向应答器监测装置发送激活应答器命令，应答器监测装置向TCC主机单元读取的有源应答器报文信息。应答器接口单元内设置TCC主机单元和应答器监测装置半双工通信处理的软硬件，应答器传输电缆工作在半双工状态。

TCC主机单元判断无列车通过有源应答器时，通过应答器接口单元定期向应答器监测装置发出应答器报文激活命令，该命令发出后间隔约定的时间后TCC主机单元仍发送实际报文。应答器报文激活命令对车载ATP无效。应答器监测装置收到应答器报文激活命令后间隔约定的时间，向有源应答器发送27MHz能量信号，激活有源应答器工作并以空间电磁波的形式输出TCC主机单元发送实际报文，有源应答器监测装置回读有源应答器实际发送的报文，经应答器接口单元将实际报文传送至应答器主控单元，应答器主控单元比对发出报文和回读报文的一致性。如果一致则说明有源应答器工作正常，如果不一致或者在规定时间内未接收到回读报文，则说明有源应答器工作状态或应答器监测装置故障，或有源应答器工作状态与应答器监测装置通路故障。应答器主控单元将检测结果与有源应答器传输电缆断线和短路监测的报警信息一并发送给TCC主机单元，TCC主机单元将相关故障信息发送给控显终端报警。

上述实施例在不增加室外电缆工程的基础上实现有源应答器实际报文回读、更全面监测有源应答器工作状态。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种列控中心设备，包括TCC主机单元，其特征在于，还包括应答器接口单元以及向有源应答器发送报文的应答器主控单元，所述TCC主机单元、应答器主控单元以及应答器接口单元均设于TCC主机柜内，所述应答器主控单元包括LEU主控部分，所述TCC主机单元与应答器主控单元之间、应答器主控单元与应答器接口单元之间以及TCC主机单元与应答器接口单元之间均通过通信总线连接，所述应答器主控单元与有源应答器之间通过应答器接口单元以及应答器传输电缆连接。

2.如权利要求1所述的列控中心设备，其特征在于：还包括电源板和电源总线，所述TCC主机单元、应答器主控单元以及应答器接口单元均通过电源总线与电源板连接。

3.如权利要求1所述的列控中心设备，其特征在于：所述应答器接口单元为C接口板。

4.如权利要求1所述的列控中心设备，其特征在于：所述LEU主控部分包括主报文处理模块和备报文处理模块，所述LEU主控部分还包括切换电路，所述切换电路包括输入端、输出端以及切换信号输入端，所述主报文处理模块和备报文处理模块均与输入端连接，所述输出端与应答器接口单元连接，所述切换信号输入端与TCC主机单元连接。

5.如权利要求1所述的列控中心设备，其特征在于：还包括位于室外的应答器监测装置，所述应答器监测装置安装于有源应答器下方，所述应答器监测装置通过应答器传输电缆与应答器接口单元连接，所述应答器监测装置包括储存能量的储能电路以及向有源应答器发送能量信号的射频发送电路，所述储能电路与射频发送电路连接，所述应答器监测装置还包括与有源应答器发射的电磁波相匹配的电磁波接收模块。

6.如权利要求5所述的列控中心设备，其特征在于：所述有源应答器以及应答器监测装置共用一条两芯的应答器传输电缆与应答器接口单元连接，所述应答器检测装置包括控制器和短路电路，所述短路电路包括电子开关以及触发端，两芯的应答器传输电缆之间通过电子开关连接，所述触发端与控制器连接。

7.如权利要求5所述的列控中心设备，其特征在于：所述应答器接口单元为C接口板，所述应答器传输电缆为一条，所述应答器监测装置和有源应答器共用一条应答器传输电缆与C接口板连接。

8.如权利要求5所述的列控中心设备，其特征在于：所述应答器接口单元包括C接口板和应答器监测接口板，所述应答器传输电缆为两条，一条连接C接口板和有源应答器，另一条连接应答器监测接口板和应答器监测装置。

9.如权利要求5所述的列控中心设备，其特征在于：所述应答器接口单元包括C接口部分和应答器监测接口部分，所述C接口部分和应答器监测接口部分集成于一套电路板上，所述应答器传输电缆为两条，一条连接应答器接口单元和有源应答器，另一条连接应答器接口单元和应答器监测装置。

10.如权利要求5所述的列控中心设备，其特征在于：所述应答器接口单元包括C接口部分和应答器监测接口部分，所述C接口部分和应答器监测接口部分集成于一套电路板上，所述应答器传输电缆为一条，所述有源应答器和应答器监测装置共用一条应答器传输电缆与应答器接口单元连接。