本發(fā)明涉及軌道控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種移頻軌道電路系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

移頻軌道電路的主要功能是實(shí)現(xiàn)軌道占用空閑檢查、向機(jī)車發(fā)送控制命令，當(dāng)前移頻軌道電路主要包括室內(nèi)設(shè)備和室內(nèi)設(shè)備組成，室內(nèi)由發(fā)送器、接收器、模擬網(wǎng)絡(luò)、衰耗器等模塊組成，室外由調(diào)諧單元、匹配單元、空芯線圈及補(bǔ)償電容組成。室內(nèi)設(shè)備發(fā)送器發(fā)送移頻信號(hào)至鋼軌，接收器從鋼軌接收信號(hào)，各個(gè)模塊之間的信號(hào)發(fā)送與接收都是獨(dú)立完成，沒有相互聯(lián)系，并且獨(dú)立保證自身的信號(hào)安全性，并未形成系統(tǒng)性管理。例如，發(fā)送器向鋼軌發(fā)送的移頻信號(hào)是否正確，除了自身的驗(yàn)證外，沒有其他模塊對(duì)其進(jìn)行驗(yàn)證，安全性低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種移頻軌道電路系統(tǒng)，能夠?qū)σ祁l軌道電路形成系統(tǒng)性管理，實(shí)現(xiàn)整個(gè)移頻軌道電路的閉環(huán)控制，提高了系統(tǒng)的安全性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種移頻軌道電路系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：室內(nèi)設(shè)備；室內(nèi)設(shè)備包括接口設(shè)備和移頻設(shè)備。

接口設(shè)備，用于接收編碼設(shè)備發(fā)送的控制命令，并向編碼設(shè)備返回軌道電路系統(tǒng)信息；并將控制命令發(fā)送給移頻設(shè)備，接收和解析移頻設(shè)備返回的返回信號(hào)，根據(jù)返回信號(hào)判斷移頻設(shè)備發(fā)出去的移頻信號(hào)是否正確；其中，控制命令包括編碼信息、載頻信息和方向信息。

移頻設(shè)備，用于對(duì)控制命令進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，生成軌道列車的移頻信號(hào)，并向軌道列車發(fā)送該移頻信號(hào)；并且采集軌道列車關(guān)于該移頻信號(hào)的返回信號(hào)，對(duì)該返回信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，獲取列車軌道狀態(tài)信息。

可選地，接口設(shè)備包括兩種工作模式：通信接口模式或繼電接口模式；并且接口設(shè)備包括通信接口設(shè)備和繼電接口設(shè)備；在通信接口模式下通信接口設(shè)備處于工作狀態(tài)；在繼電接口模式下繼電接口設(shè)備處于工作狀態(tài)。

可選地，通信接口模式和繼電接口模式為相互獨(dú)立的工作模式。

在通信接口模式下，編碼設(shè)備為列控中心；在繼電接口模式下，編碼設(shè)備為繼電編碼設(shè)備。

可選地，接口設(shè)備為二取二架構(gòu)；接口設(shè)備包括主用接口設(shè)備和備用接口設(shè)備；當(dāng)主用接口設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，從主用接口設(shè)備切換到備用接口設(shè)備。

移頻設(shè)備包括主用移頻設(shè)備和備用移頻設(shè)備；當(dāng)主用移頻設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，從主用移頻設(shè)備切換到備用移頻設(shè)備。

可選地，室內(nèi)設(shè)備還包括維護(hù)終端。

通信接口設(shè)備，還用于對(duì)移頻設(shè)備的安全狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。

維護(hù)終端，用于采集接口設(shè)備監(jiān)控到的安全狀態(tài)信息以及根據(jù)安全狀態(tài)信息產(chǎn)生的報(bào)警信息，并將該安全狀態(tài)信息和報(bào)警信息發(fā)送給集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

可選地，該系統(tǒng)還包括室外設(shè)備；移頻設(shè)備包括：發(fā)送模塊和接收模塊。

發(fā)送模塊，用于根據(jù)控制命令產(chǎn)生由載頻和低頻信號(hào)調(diào)制的移頻信號(hào)，并將移頻信號(hào)通過室外設(shè)備發(fā)送至鋼軌的送端軌面，經(jīng)鋼軌發(fā)送至受端軌面；還用于向接收模塊發(fā)送與移頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的回讀信號(hào)。

接收模塊，用于接收發(fā)送模塊發(fā)送的回讀信號(hào)，并接收受端軌面對(duì)于移頻信號(hào)的返回信號(hào)；并對(duì)回讀信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度和返回信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果判斷軌道狀態(tài)信息的正確性；還用于將移頻信號(hào)的返回信號(hào)返回給接口設(shè)備，通過接口設(shè)備判斷返回信號(hào)的正確性。

可選地，

通信接口設(shè)備，還用于當(dāng)接收模塊的判斷結(jié)果為軌道狀態(tài)信息不正確時(shí)和/或接口設(shè)備的判斷結(jié)果為返回信號(hào)不正確時(shí)，確定移頻設(shè)備為非安全狀態(tài)；當(dāng)接收模塊的判斷結(jié)果為軌道狀態(tài)信息正確時(shí)以及接口設(shè)備的判斷結(jié)果為返回信號(hào)正確時(shí)，確定移頻設(shè)備為安全狀態(tài)。

可選地，

接口設(shè)備，還用于當(dāng)確定移頻設(shè)備為非安全狀態(tài)時(shí)，切斷當(dāng)前移頻設(shè)備的安全工作電源，停止移頻信號(hào)的輸出。

可選地，軌道電路系統(tǒng)信息包括：軌道狀態(tài)信息、列車方向狀態(tài)以及設(shè)備維護(hù)信息。

軌道狀態(tài)信息包括：軌道占用/空閑信息。

可選地，

接收模塊，還用于通過室外設(shè)備接收由受端軌面的返回信號(hào)；并將返回信號(hào)與預(yù)設(shè)的門限信號(hào)相比較，當(dāng)返回信號(hào)大于或等于門限信號(hào)時(shí)，確定軌道區(qū)段為空閑狀態(tài)，當(dāng)返回信號(hào)小于門限信號(hào)時(shí)，確定軌道區(qū)段為占用狀態(tài)；并將確定結(jié)果返回接口設(shè)備。

可選地，移頻設(shè)備還包括：方向切換模塊。

方向切換模塊，用于根據(jù)接口設(shè)備發(fā)送的控制命令生成繼電器的開合控制信號(hào)，根據(jù)開合控制信號(hào)控制軌道運(yùn)行方向，并向接口設(shè)備返回當(dāng)前的軌道運(yùn)行方向狀態(tài)；其中，控制命令包括運(yùn)行方向控制命令。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出了一種移頻軌道電路系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：室內(nèi)設(shè)備；室內(nèi)設(shè)備包括接口設(shè)備和移頻設(shè)備；接口設(shè)備接收編碼設(shè)備發(fā)送的控制命令，并向編碼設(shè)備返回軌道電路系統(tǒng)信息；并將控制命令發(fā)送給移頻設(shè)備，接收和解析移頻設(shè)備返回的返回信號(hào)，根據(jù)該返回信號(hào)判斷移頻設(shè)備發(fā)出去的移頻信號(hào)是否正確。移頻設(shè)備對(duì)控制命令進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，生成軌道列車的移頻信號(hào)，并向軌道列車發(fā)送該移頻信號(hào)；并且采集軌道列車關(guān)于該移頻信號(hào)的返回信號(hào)，對(duì)該返回信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，獲取列車軌道狀態(tài)信息。通過本發(fā)明的方案，能夠?qū)σ祁l軌道電路形成系統(tǒng)性管理，實(shí)現(xiàn)整個(gè)移頻軌道電路的閉環(huán)控制，提高了系統(tǒng)的安全性。

附圖說明

下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的附圖進(jìn)行說明，實(shí)施例中的附圖是用于對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，與說明書一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例的移頻軌道電路系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例的通信接口設(shè)備接口示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例的通信接口設(shè)備與列控中心在冗余工作模式下的連接示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例的通信接口設(shè)備與軌道繼電器在冗余工作模式下的連接示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例的通信接口設(shè)備與移頻設(shè)備在非冗余工作模式下的連接示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例的通信接口設(shè)備與移頻設(shè)備在冗余工作模式下的連接示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例的繼電接口設(shè)備接口示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例的繼電接口設(shè)備與繼電編碼設(shè)備在冗余工作模式下的連接示意圖；

圖9(a)為通信編碼方式下非冗余工作模式系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖；

圖9(b)為通信編碼方式下冗余工作模式系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖；

圖10(a)為繼電編碼方式下非冗余工作模式系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖；

圖10(b)為繼電編碼方式下冗余工作模式系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，并不能用來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提出了一種移頻軌道電路系統(tǒng)01，如圖所示，該系統(tǒng)包括：室內(nèi)設(shè)備02和室外設(shè)備03；室內(nèi)設(shè)備02包括接口設(shè)備021和移頻設(shè)備022。

本發(fā)明是以基于安全計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的接口設(shè)備為核心，加上室內(nèi)設(shè)備(包括發(fā)送模塊、接收模塊、方向切換模塊、模擬網(wǎng)絡(luò))以及室外設(shè)備(包括調(diào)諧單元、匹配單元、空芯線圈及補(bǔ)償電容)構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)。

接口設(shè)備021，用于接收編碼設(shè)備發(fā)送的控制命令，并向編碼設(shè)備返回軌道電路系統(tǒng)信息；并將控制命令發(fā)送給移頻設(shè)備022，接收和解析移頻設(shè)備022返回的返回信號(hào)，根據(jù)返回信號(hào)判斷移頻設(shè)備022發(fā)出去的移頻信號(hào)是否正確；其中，控制命令包括編碼信息、載頻信息和方向信息。

移頻設(shè)備022，用于對(duì)控制命令進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，生成軌道列車的移頻信號(hào)，并向軌道列車發(fā)送該移頻信號(hào)；并且采集軌道列車關(guān)于該移頻信號(hào)的返回信號(hào)，對(duì)該返回信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，獲取列車軌道狀態(tài)信息。

可選地，接口設(shè)備021包括通信接口設(shè)備0211和繼電接口設(shè)備0212。接口設(shè)備包括兩種工作模式：通信接口模式或繼電接口模式；在通信接口模式下通信接口設(shè)備0211處于工作狀態(tài)；在繼電接口模式下繼電接口設(shè)備0212處于工作狀態(tài)。

可選地，通信接口模式和繼電接口模式為相互獨(dú)立的工作模式。

在通信接口模式下，編碼設(shè)備為列控中心；在繼電接口模式下，編碼設(shè)備為繼電編碼設(shè)備。

下面首先對(duì)工作在通信接口模式下的移頻軌道電路系統(tǒng)01進(jìn)行說明。

在通信接口模式下，通信接口設(shè)備0211用于接收列控中心發(fā)送的第一控制命令，并向列控中心返回軌道電路系統(tǒng)信息；并將第一控制命令發(fā)送給移頻設(shè)備022，接收和解析移頻設(shè)備022返回的第一返回信號(hào)，根據(jù)第一返回信號(hào)判斷移頻設(shè)備發(fā)出去的第一移頻信號(hào)是否正確。

移頻設(shè)備022，用于對(duì)第一控制命令進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，生成軌道列車的第一移頻信號(hào)，并向軌道列車發(fā)送第一移頻信號(hào)；并且采集軌道列車關(guān)于第一移頻信號(hào)的第一返回信號(hào)，對(duì)第一返回信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，獲取列車軌道狀態(tài)信息。

如圖2所示，通信接口設(shè)備0211包含外部接口和內(nèi)部接口。其中，外部接口包括：①②與列控中心的接口、④與軌道繼電器的接口、③與維護(hù)終端的接口、⑩與報(bào)警繼電器的接口。內(nèi)部接口包括：⑦與移頻設(shè)備的通信接口、⑥與移頻設(shè)備的安全電源接口、⑧與移頻設(shè)備的切換控制接口、⑤與冗余通信接口設(shè)備的接口、⑨電源接口。下面分別進(jìn)行說明。

1、與列控中心的接口①②

通信接口設(shè)備0211與列控中心通信采用以太網(wǎng)連接，通信接口設(shè)備接收列控中心的第一控制命令，由于列控中心也是主備冗余結(jié)構(gòu)，該第一控制命令只有列控中心主系發(fā)送，即通過圖2中①或②接口發(fā)送，通信接口設(shè)備0211同時(shí)通過①和②接口向列控中心主、備系上傳軌道電路系統(tǒng)信息。

可選地，軌道電路系統(tǒng)信息包括：軌道狀態(tài)信息、列車方向狀態(tài)以及設(shè)備維護(hù)信息。該軌道狀態(tài)信息包括：軌道占用/空閑信息。

可選地，接口設(shè)備021為二取二架構(gòu)；接口設(shè)備021包括主用接口設(shè)備和備用接口設(shè)備；當(dāng)主用接口設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，從主用接口設(shè)備切換到備用接口設(shè)備。

在本發(fā)明實(shí)施例中，基于安全考慮，接口設(shè)備021也采用了1+1主備冗余結(jié)構(gòu)，可以在冗余工作模式下實(shí)現(xiàn)主、備通信接口設(shè)備的切換，以及主、備通信接口設(shè)備數(shù)據(jù)交互。為了實(shí)現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，接口設(shè)備021還采用了二取二架構(gòu)，其中二取二架構(gòu)指的是兩個(gè)不同的中央處理器CUP運(yùn)算結(jié)果需要一致的時(shí)候，才會(huì)進(jìn)行有效輸出，或者確定為有效的運(yùn)算結(jié)果。

冗余工作模式時(shí)，通信接口設(shè)備0211與列控中心采用交叉冗余連接，連接關(guān)系如圖3所示。通信接口設(shè)備A與通信接口設(shè)備B互為冗余關(guān)系。只有列控中心主系向通信接口設(shè)備A和B發(fā)送命令信息，且發(fā)送的命令信息相同；通信接口設(shè)備A和B同時(shí)向列控中心的主系(A)和備系(B)上傳信息；列控中心只處理主通信接口設(shè)備的信息。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通信接口設(shè)備A與通信接口設(shè)備B之間的連接可以通過下述的與冗余通信接口設(shè)備的接口⑤實(shí)現(xiàn)。

2、與軌道繼電器的接口④

通信接口設(shè)備0211采用數(shù)字量輸出，最多控制5路軌道繼電器吸起或者落下。

冗余工作模式時(shí)，通信接口設(shè)備與軌道繼電器的連接如圖4所示。主用通信接口設(shè)備和備用通信接口設(shè)備分別驅(qū)動(dòng)同一軌道繼電器的兩個(gè)線圈，備用通信接口設(shè)備通過系間通信獲得主用通信接口設(shè)備的軌道繼電器控制命令并驅(qū)動(dòng)輸出。

3、與維護(hù)終端的接口③

室內(nèi)設(shè)備02包括維護(hù)終端023。

通信接口設(shè)備，還用于對(duì)移頻設(shè)備的安全狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。

維護(hù)終端，用于采集通信接口設(shè)備0211監(jiān)控到的安全狀態(tài)信息以及根據(jù)安全狀態(tài)信息產(chǎn)生的報(bào)警信息，并將該安全狀態(tài)信息和報(bào)警信息發(fā)送給集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

通信接口設(shè)備0211與維護(hù)終端采用以太網(wǎng)單向連接，向維護(hù)終端提供軌道電路移頻設(shè)備的狀態(tài)信息、接口設(shè)備的狀態(tài)信息、區(qū)段特征信息等。上述的安全狀態(tài)信息包括：軌道電路移頻設(shè)備的狀態(tài)信息、接口設(shè)備的狀態(tài)信息、區(qū)段特征信息。

在本發(fā)明實(shí)施例中，室內(nèi)設(shè)備還包括監(jiān)測(cè)設(shè)備。該監(jiān)測(cè)設(shè)備包括：通道采集模塊和維護(hù)終端。通道采集模塊負(fù)責(zé)采集軌道電路特征量，并將特征量通過CAN通信發(fā)送給維護(hù)終端。

其中，所述的特征量可以包括以下信息：發(fā)送模塊發(fā)出的電壓、電流、載頻、低頻；送端模擬網(wǎng)絡(luò)電纜側(cè)電壓、電流、載頻、低頻；受端模擬網(wǎng)絡(luò)電纜側(cè)電壓、電流、載頻、低頻。

軌道電路維護(hù)終端具備站場(chǎng)及設(shè)備狀態(tài)顯示、數(shù)據(jù)及曲線查詢、故障報(bào)警、歷史數(shù)據(jù)回放、與集中監(jiān)測(cè)通信等功能。

4、與報(bào)警繼電器的接口⑩

接口設(shè)備根據(jù)所管轄區(qū)段的移頻設(shè)備狀態(tài)，任一移頻設(shè)備故障時(shí)，以繼電器常開接點(diǎn)的方式輸出報(bào)警條件，通過預(yù)制線纜連接至接口柜。工程應(yīng)用時(shí)，本站的所有的MTOR輸出串聯(lián)后驅(qū)動(dòng)移頻報(bào)警繼電器，并且在冗余工作模式下，主、備通信接口設(shè)備輸出的報(bào)警條件串聯(lián)。

5、與移頻設(shè)備的通信接口⑦

通信接口設(shè)備0211與移頻設(shè)備022通信可以采用RS422串行接口連接，如圖5所示。

移頻設(shè)備022包括：發(fā)送模塊0221、接收模塊0222和方向切換模塊0223。一個(gè)通信接口設(shè)備分別與移頻設(shè)備022的發(fā)送模塊、接收模塊、方向切換模塊進(jìn)行多點(diǎn)通信，通信速率19.2Kbps，支持10路獨(dú)立的RS422通信。向軌道電路發(fā)送命令，接收并解析返回的狀態(tài)信息。其中，發(fā)送模塊只發(fā)送信息，接收模塊與方向切換模塊既接收信息也發(fā)送信息(或回復(fù)信息)。通信接口設(shè)備0211與移頻設(shè)備022的連接關(guān)系可以參考圖5所示的非冗余工作模式下的連接關(guān)系。

另外，基于安全考慮，移頻設(shè)備022也采用了主備冗余結(jié)構(gòu)，移頻設(shè)備022包括主用移頻設(shè)備和備用移頻設(shè)備。例如，1個(gè)軌道電路機(jī)籠中集成了兩套軌道電路移頻設(shè)備，除了移頻信號(hào)輸出、電源輸入、串行通信連接完全獨(dú)立。兩套移頻設(shè)備可以由不同的通信接口設(shè)備控制。每套移頻設(shè)備的編號(hào)由地址編碼模塊配置?；谝祁l設(shè)備022的主備冗余結(jié)構(gòu)，當(dāng)主用移頻設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，可從主用移頻設(shè)備切換到備用移頻設(shè)備，具體可以通過下述的通信接口設(shè)備0211與移頻設(shè)備022的切換控制接口⑧，由通信接口設(shè)備0211控制實(shí)現(xiàn)。

冗余工作模式時(shí)，通信接口設(shè)備與移頻設(shè)備的連接如圖6所示(以通信接口設(shè)備0211連接一套主、備移頻設(shè)備為例)。通信接口設(shè)備A、B的對(duì)應(yīng)RS422通道并聯(lián)，只有主用通信接口設(shè)備向移頻設(shè)備下發(fā)數(shù)據(jù)，且向主、備移頻設(shè)備發(fā)送的數(shù)據(jù)相同；移頻設(shè)備同時(shí)向通信接口A、B回復(fù)信息；主通信接口設(shè)備解析移頻設(shè)備的返回信息，備用通信接口設(shè)備只判斷自身工作狀態(tài)以及與移頻設(shè)備的連接狀態(tài)，通過重構(gòu)獲取主通信接口設(shè)備的數(shù)據(jù)，用于向列控中心上傳；通信接口設(shè)備只向列控中心發(fā)送主用移頻設(shè)備的返回信息。

移頻設(shè)備022中的各個(gè)模塊將鋼軌作為傳輸介質(zhì)(信號(hào)電流在鋼軌上傳輸)，實(shí)現(xiàn)地對(duì)列車控制信號(hào)的連續(xù)式傳輸，可選地，移頻設(shè)備022中的各個(gè)模塊可以通過以下方案對(duì)通信接口設(shè)備0211下發(fā)的數(shù)據(jù)，即上述的第一控制命令進(jìn)行處理：

發(fā)送模塊0221，用于根據(jù)第一控制命令產(chǎn)生由載頻和低頻信號(hào)調(diào)制的第一移頻信號(hào)，并將第一移頻信號(hào)通過室外設(shè)備03發(fā)送至鋼軌的送端軌面，經(jīng)鋼軌發(fā)送至受端軌面；還用于向接收模塊0222發(fā)送與第一移頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的第一回讀信號(hào)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，室外設(shè)備包括：調(diào)諧單元、匹配單元、空芯線圈及補(bǔ)償電容。在上述方案中，具體地，發(fā)送模塊0221由編碼條件控制產(chǎn)生表示不同含義的低頻調(diào)制的移頻信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)運(yùn)行方向繼電器、模擬網(wǎng)絡(luò)、室外電纜、匹配單元、調(diào)諧單元送至送端軌面，經(jīng)鋼軌送到受端軌面。下面首先對(duì)發(fā)送模塊0221做簡(jiǎn)單介紹：發(fā)送模塊0221由硬件、CPU軟件組成。發(fā)送模塊有4種載頻配置，分別為1700Hz、2000Hz、2300Hz及2600Hz，硬件通過板卡跳線區(qū)分，CPU軟件通用。發(fā)送模塊0221可以實(shí)現(xiàn)下列主要功能：1)與通信接口設(shè)備通信，接收軌道電路載頻和低頻信息；2)產(chǎn)生4種載頻、18種低頻的移頻信號(hào)，由載頻和低頻調(diào)制而成，載頻有4種：上行線使用2000Hz和2600Hz，下行線使用1700Hz和2300Hz；低頻有18種；3)從通信接口設(shè)備接收保證安全傳輸?shù)陌踩娫?，?dāng)通信接口設(shè)備檢測(cè)到移頻設(shè)備故障，由通信接口設(shè)備控制切斷該安全電源，從而安全切斷發(fā)送模塊發(fā)送；4)向接收模塊提供回讀信號(hào)，用于接收模塊分析和檢查發(fā)送的信號(hào)。每個(gè)發(fā)送模塊都配置有編碼插頭，向發(fā)送模塊提供載頻編碼、通信地址編碼及發(fā)送電平調(diào)整。通信地址編碼用于區(qū)分多點(diǎn)串行連接，為固定信息；發(fā)送模塊提供9種不同電平，供使用時(shí)調(diào)整。

接收模塊0222，用于接收發(fā)送模塊0222發(fā)送的第一回讀信號(hào)，并接收受端軌面對(duì)于第一移頻信號(hào)的第一返回信號(hào)；并對(duì)第一回讀信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度和第一返回信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果判斷軌道狀態(tài)信息的正確性；還用于將移頻信號(hào)的第一返回信號(hào)返回給通信接口設(shè)備0211，通過通信接口設(shè)備0211判斷第一返回信號(hào)的正確性。

在本發(fā)明實(shí)施例中，通過上述的發(fā)送模塊0221向列車發(fā)送移頻信號(hào)以后，為了確保所發(fā)送信號(hào)的安全性(或正確性)，接收模塊0222會(huì)對(duì)發(fā)送模塊0221發(fā)送的回讀信號(hào)(即上述的第一回讀信號(hào))進(jìn)行分析，該回讀信號(hào)與所述的移頻信號(hào)相對(duì)應(yīng)，該移頻信號(hào)可以與該移頻信號(hào)相同或者為該移頻信號(hào)的關(guān)鍵信息。下面對(duì)接收模塊0222做簡(jiǎn)單介紹：接收模塊0222是軌道電路移頻設(shè)備的核心，包含2個(gè)獨(dú)立采集通道的信號(hào)處理板，由硬件、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA固件及CPU軟件組成。接收模塊0222有4種載頻配置，分別為1700Hz、2000Hz、2300Hz及2600Hz，硬件通過板卡跳線區(qū)分，F(xiàn)PGA固件、CPU軟件通用。接收模塊0222可以實(shí)現(xiàn)下列主要功能：1)通過串行連接與通信接口設(shè)備通信，即可發(fā)送又可接收；主要從通信接口設(shè)備接收傳輸時(shí)間及載頻信息；向通信接口設(shè)備應(yīng)答，提供：發(fā)送模塊回讀信號(hào)的分析結(jié)果、軌道接收信號(hào)的分析結(jié)果、內(nèi)部自檢結(jié)果、SACEM校驗(yàn)等；2)回接收軌道返信號(hào)(通過匹配單元、傳輸電纜、模擬網(wǎng)絡(luò)及運(yùn)行方向繼電器KR2)，實(shí)現(xiàn)列車占用檢查功能，同時(shí)向通信接口設(shè)備上傳占用、空閑狀態(tài)信息；3)接收發(fā)送模塊提供的回讀信號(hào)，用于對(duì)發(fā)送信號(hào)的分析，同時(shí)將狀態(tài)上傳給通信接口設(shè)備；4)減少分路死區(qū)長(zhǎng)度。接收模塊從地址編碼插頭接收編碼，用于安全信息的SACEM編碼的計(jì)算；接收模塊配置有編碼插頭，提供接收信號(hào)電平調(diào)整。

可選地，通信接口設(shè)備0211，還用于當(dāng)接收模塊0222的判斷結(jié)果為軌道狀態(tài)信息不正確時(shí)和/或通信接口設(shè)備的判斷結(jié)果為第一返回信號(hào)不正確時(shí)，確定移頻設(shè)備為非安全狀態(tài)；當(dāng)接收模塊0222的判斷結(jié)果為軌道狀態(tài)信息正確時(shí)以及通信接口設(shè)備的判斷結(jié)果為第一返回信號(hào)正確時(shí)，確定移頻設(shè)備022為安全狀態(tài)。

可選地，接收模塊0222，還用于通過室外設(shè)備03接收由受端軌面的第一返回信號(hào)；并將第一返回信號(hào)與預(yù)設(shè)的門限信號(hào)相比較，當(dāng)?shù)谝环祷匦盘?hào)大于或等于門限信號(hào)時(shí)，確定軌道區(qū)段為空閑狀態(tài)，當(dāng)?shù)谝环祷匦盘?hào)小于門限信號(hào)時(shí)，確定軌道區(qū)段為占用狀態(tài)；并將確定結(jié)果返回通信接口設(shè)備。

在本發(fā)明實(shí)施例中，具體地，返回信號(hào)經(jīng)調(diào)諧單元、匹配單元、電纜通道、模擬網(wǎng)絡(luò)傳至本區(qū)段接收模塊。接收模塊0222通過對(duì)該返回信號(hào)的解析獲取軌道占用/空閑信息。

可選地，方向切換模塊0223，用于根據(jù)通信接口設(shè)備0211發(fā)送的第一控制命令生成繼電器的開合控制信號(hào)，根據(jù)開合控制信號(hào)控制軌道運(yùn)行方向，并向通信接口設(shè)備返回當(dāng)前的軌道運(yùn)行方向狀態(tài)；其中，第一控制命令包括運(yùn)行方向控制命令。

在本發(fā)明實(shí)施例中，方向切換模塊0223是軌道運(yùn)行方向和運(yùn)行方向確認(rèn)的控制板，由硬件、CPU軟件組成。方向切換模塊0223可以實(shí)現(xiàn)下列主要功能：1)通過串行連接與通信接口設(shè)備0211通信，即可發(fā)送信號(hào)又可接收信號(hào)；從通信接口設(shè)備0211接收運(yùn)行方向控制命令和編碼時(shí)間；并向通信接口設(shè)備0211提供運(yùn)行方向狀態(tài)；2)輸出雙穩(wěn)態(tài)繼電器的控制信號(hào)；3)實(shí)現(xiàn)運(yùn)行方向的安全回讀。方向切換模塊從地址編碼插頭接收編碼，用于SACEM編碼計(jì)算的常量選擇。

6、與移頻設(shè)備的安全電源接口⑥

通信接口設(shè)備與移頻設(shè)備的安全電源接口⑥，支持向10套移頻設(shè)備提供安全電源。當(dāng)移頻設(shè)備故障時(shí)，通信接口設(shè)備停止提供安全電源，令移頻設(shè)備停止輸出移頻信號(hào)。

可選地，通信接口設(shè)備0211，還用于當(dāng)確定移頻設(shè)備022為非安全狀態(tài)時(shí)，切斷當(dāng)前移頻設(shè)備022的安全工作電源，停止移頻信號(hào)的輸出。

在本發(fā)明實(shí)施例中，基于上述接收模塊0222對(duì)發(fā)送模塊0221發(fā)送的回讀信號(hào)的分析，如果分析出該回讀信號(hào)與發(fā)送模塊0221發(fā)送的移頻信號(hào)不匹配，則可以確定信息出錯(cuò)，從而可以判定移頻設(shè)備022故障，即移頻設(shè)備022為非安全狀態(tài)，則通信接口設(shè)備0211可以通過切斷當(dāng)前移頻設(shè)備022的安全工作電源阻止移頻設(shè)備022的發(fā)送模塊0221繼續(xù)輸出錯(cuò)誤的移頻信號(hào)。

7、與移頻設(shè)備的切換控制接口⑧

主用移頻設(shè)備和備用移頻設(shè)備都設(shè)置有反映自身工作狀態(tài)的報(bào)警繼電器，通信接口設(shè)備0211根據(jù)移頻設(shè)備022的工作狀態(tài)控制報(bào)警繼電器動(dòng)作，通過繼電器切換電路實(shí)現(xiàn)主用移頻設(shè)備和備用移頻設(shè)備間移頻輸入、輸出通道的切換。

8、與冗余通信接口設(shè)備的接口⑤

互為冗余的通信接口設(shè)備之間通過背板總線、切換模塊上的系間通信通道實(shí)現(xiàn)雙向通信功能。當(dāng)系統(tǒng)工作在非冗余工作模式時(shí)，該接口不起作用。

9、電源接口⑨

通信接口設(shè)備0211的輸入電源可以為24V直流。

以上內(nèi)容是對(duì)工作在通信接口模式下的移頻軌道電路系統(tǒng)01的詳細(xì)說明，下面對(duì)工作在通信接口模式下的移頻軌道電路系統(tǒng)01進(jìn)行說明。通信接口模式和繼電接口模式為相互獨(dú)立的工作模式。

可選地，在繼電接口模式下，繼電接口設(shè)備0212，用于采集繼電編碼設(shè)備所編寫的用于控制繼電器的第二控制命令；并將第二控制命令發(fā)送給移頻設(shè)備，接收和解析移頻設(shè)備返回的第二返回信號(hào)，根據(jù)第二返回信號(hào)判斷移頻設(shè)備發(fā)出去的第二移頻信號(hào)是否正確；其中，第二控制命令包括繼電編碼信息、載頻信息和方向信息。

移頻設(shè)備022，用于對(duì)第二控制命令進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，生成軌道列車的第二移頻信號(hào)，并向軌道列車發(fā)送第二移頻信號(hào)；并且采集軌道列車的關(guān)于第二移頻信號(hào)的第二返回信號(hào)，對(duì)第二返回信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，獲取列車軌道狀態(tài)信息。

可選地，

在繼電接口模式下，發(fā)送模塊用于根據(jù)第二控制命令產(chǎn)生由載頻和低頻信號(hào)調(diào)制的第二移頻信號(hào)，并將第二移頻信號(hào)通過室外設(shè)備發(fā)送至鋼軌的送端軌面，經(jīng)鋼軌發(fā)送至受端軌面；還用于向接收模塊發(fā)送與第二移頻信號(hào)對(duì)應(yīng)的第二回讀信號(hào)。

接收模塊，用于接收發(fā)送模塊發(fā)送的第二回讀信號(hào)，并接收受端軌面對(duì)于第二移頻信號(hào)的第二返回信號(hào)；并對(duì)第二回讀信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度和第二返回信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行分析，根據(jù)分析結(jié)果判斷軌道狀態(tài)信息的正確性；還用于將移頻信號(hào)的第二返回信號(hào)返回給通信接口設(shè)備，通過通信接口設(shè)備判斷第二返回信號(hào)的正確性。

如圖7所示，繼電接口設(shè)備0212包含外部接口和內(nèi)部接口。其中，外部接口包括：①與繼電編碼設(shè)備的接口、④與軌道繼電器的接口、②與報(bào)警繼電器的接口、③與維護(hù)終端的接口。內(nèi)部接口包括：⑦與移頻設(shè)備的通信接口、⑥與移頻設(shè)備的安全電源接口、⑧與移頻設(shè)備的切換控制接口、⑤冗余繼電接口設(shè)備的接口、⑨電源接口。

由于繼電接口設(shè)備0212與通信接口設(shè)備0211相比，僅是接口①與繼電編碼設(shè)備的接口及①②與列控中心的接口的功能具有較大的不同，下面僅對(duì)①與繼電編碼設(shè)備的接口進(jìn)行詳細(xì)說明，其他接口與通信接口設(shè)備0211的接口功能相同，在此不再贅述。

與繼電編碼設(shè)備的接口①：

繼電接口設(shè)備0212通過ICM(Digital Input Control Module數(shù)字輸入控制模塊)與外部繼電器進(jìn)行交互，即繼電接口設(shè)備通過與繼電編碼設(shè)備的接口①接收繼電編碼信息，獲取載頻、低頻和方向信息。

由以上內(nèi)容已知，接口設(shè)備021可以采用1+1主備冗余結(jié)構(gòu)，因此，繼電接口設(shè)備包括主用繼電接口設(shè)備和備用繼電接口設(shè)備。

冗余工作模式時(shí)，繼電接口設(shè)備A與繼電接口設(shè)備B互為冗余關(guān)系，與外部繼電器的連接關(guān)系如圖8所示。繼電接口設(shè)備A與繼電接口設(shè)備B分別采集同一繼電器的不同節(jié)點(diǎn)。

以上內(nèi)容便是本發(fā)明實(shí)施例的通信接口設(shè)備0211和繼電接口設(shè)備0212的基本結(jié)構(gòu)以及與系統(tǒng)中其他設(shè)備之間的相互協(xié)作所實(shí)現(xiàn)的功能。需要說明的是，通信接口設(shè)備0211和繼電接口設(shè)備0212可以同時(shí)存在于一個(gè)移頻軌道電路系統(tǒng)01中，也可以分別存在于兩個(gè)移頻軌道電路系統(tǒng)01中。

基于上述的包含通信接口設(shè)備0211和繼電接口設(shè)備0212的兩種移頻軌道電路系統(tǒng)01，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)景，本發(fā)明實(shí)施例的移頻軌道電路系統(tǒng)01的兩種工作方式：通信編碼方式和繼電編碼方式，分別適用于客運(yùn)專線及既有線路。并且這兩種工作方式分別對(duì)應(yīng)具有通信接口設(shè)備0211的移頻軌道電路系統(tǒng)和具有繼電接口設(shè)備0212的移頻軌道電路系統(tǒng)。

通信編碼方式由列控中心根據(jù)列車進(jìn)路和軌道區(qū)段狀態(tài)等信息，實(shí)現(xiàn)軌道電路的載頻、低頻信息編碼功能，并控制軌道電路的發(fā)碼方向。移頻軌道電路系統(tǒng)與列控中心設(shè)備、軌道繼電器、集中監(jiān)測(cè)設(shè)備、車載設(shè)備接口。通信編碼方式應(yīng)用在列控編碼的客專線路，移頻軌道電路系統(tǒng)主要由通信接口設(shè)備、移頻設(shè)備、室外設(shè)備和監(jiān)測(cè)設(shè)備構(gòu)成。系統(tǒng)支持冗余及非冗余兩種工作模式，如圖9(a)和圖9(b)所示。

繼電編碼方式下，由繼電編碼電路根據(jù)列車進(jìn)路和軌道區(qū)段狀態(tài)等信息，完成軌道電路的載頻、低頻信息的編碼功能，并通過編碼控制軌道電路的發(fā)碼方向。移頻軌道電路系統(tǒng)與繼電編碼電路、軌道繼電器、集中監(jiān)測(cè)設(shè)備、車載設(shè)備接口。繼電編碼方式應(yīng)用在既有線路，移頻軌道電路系統(tǒng)主要由繼電接口設(shè)備、移頻設(shè)備和室外設(shè)備構(gòu)成。系統(tǒng)支持冗余及非冗余兩種工作模式，如圖10(a)和圖10(b)所示。

通過配置，軌道電路系統(tǒng)可滿足通信編碼方式及繼電編碼方式兩種應(yīng)用場(chǎng)景。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提出了一種移頻軌道電路系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：室內(nèi)設(shè)備；室內(nèi)設(shè)備包括接口設(shè)備和移頻設(shè)備；接口設(shè)備包括兩種工作模式：通信接口模式或繼電接口模式；并且接口設(shè)備包括通信接口設(shè)備和繼電接口設(shè)備；在通信接口模式下通信接口設(shè)備處于工作狀態(tài)；在繼電接口模式下繼電接口設(shè)備處于工作狀態(tài)。其中，在通信接口模式下，通信接口設(shè)備用于接收列控中心發(fā)送的第一控制命令，并向列控中心返回軌道電路系統(tǒng)信息；并將第一控制命令發(fā)送給移頻設(shè)備，接收和解析移頻設(shè)備返回的第一返回信號(hào)，根據(jù)第一返回信號(hào)判斷移頻設(shè)備發(fā)出去的第一移頻信號(hào)是否正確；其中，第一控制命令包括編碼信息、載頻信息和方向信息。移頻設(shè)備，對(duì)第一控制命令進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，生成軌道列車的第一移頻信號(hào)，并向軌道列車發(fā)送第一移頻信號(hào)；并且采集軌道列車關(guān)于第一移頻信號(hào)的第一返回信號(hào)，對(duì)第一返回信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，獲取列車軌道狀態(tài)信息。通過本發(fā)明的方案，能夠?qū)σ祁l軌道電路形成系統(tǒng)性管理，實(shí)現(xiàn)整個(gè)移頻軌道電路的閉環(huán)控制，提高了系統(tǒng)的安全性。

總之，本發(fā)明實(shí)施例具有以下優(yōu)勢(shì)：

1、通信接口設(shè)備是基于安全計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的，采用2取2架構(gòu)和主備冗余結(jié)構(gòu)，控制著發(fā)送模塊、接收模塊、方向切換模塊，其向發(fā)送模塊發(fā)送移頻信息，同時(shí)通過接收模塊接收的返回信息，整個(gè)設(shè)計(jì)為大閉環(huán)回路。當(dāng)發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，將系統(tǒng)導(dǎo)向安全側(cè)，提高了整個(gè)系統(tǒng)的安全性。

2、通信接口設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控著發(fā)送模塊、接收模塊和方向切換模塊的工作狀態(tài)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)模塊異常時(shí)，通過安全與門直接切斷發(fā)送模塊的輸出，進(jìn)一步提高了系統(tǒng)的安全性。

3、通信接口設(shè)備經(jīng)過安全計(jì)算后，其直接控制軌道繼電器的輸出，即直接控制軌道電路繼電器的位置變化。

4、發(fā)送模塊在向鋼軌發(fā)送信號(hào)的同時(shí)，也通過小回路向接收模塊發(fā)送信號(hào)。接收模塊通過小回路的信號(hào)實(shí)時(shí)監(jiān)控著發(fā)送模塊的狀態(tài)，同時(shí)也能對(duì)接收到的鋼軌的信號(hào)進(jìn)行正確性判斷。

5、內(nèi)部集成了可以改變方向的繼電器(簡(jiǎn)稱改方繼電器)，并以通信方式接收方向信息實(shí)現(xiàn)改方操作功能。

6、室內(nèi)設(shè)備集成度高，采用一種機(jī)柜方式安裝，僅有通信線纜、電源電纜、移頻信號(hào)輸入輸出電纜，大大簡(jiǎn)化施工過程。

需要說明的是，以上所述的實(shí)施例僅是為了便于本領(lǐng)域的技術(shù)人員理解而已，并不用于限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，在不脫離本發(fā)明的發(fā)明構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明所做出的任何顯而易見的替換和改進(jìn)等均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。