專利名稱：應(yīng)答器地面設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)和電磁感應(yīng)技術(shù)，尤其涉及一種應(yīng)答器地面設(shè)備。
背景技術(shù)：
列車運行控制系統(tǒng)由地面設(shè)備和車載設(shè)備兩部分組成。其中，地面設(shè)備用于向車載設(shè)備提供例如線路坡度、軌道區(qū)段等的線路靜態(tài)數(shù)據(jù)信息和例如臨時限速、進路參數(shù)等動態(tài)數(shù)據(jù)信息，車載設(shè)備用于根據(jù)地面設(shè)備所提供的數(shù)據(jù)信息來保障列車安全、高效地運行。車載設(shè)備接收數(shù)據(jù)信息后，綜合數(shù)據(jù)信息和列車基本參數(shù)，根據(jù)移動授權(quán)來生成目標距離模式曲線，以監(jiān)控列車安全運行。因此，向車載設(shè)備發(fā)送真實、準確的數(shù)據(jù)信息對于列車的安全運行是極為重要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種應(yīng)答器地面設(shè)備，用于實現(xiàn)由地面設(shè)備向車載設(shè)備之間的高準確率數(shù)據(jù)傳輸。該應(yīng)答器地面設(shè)備包括多個無源應(yīng)答器，用于發(fā)送自身存儲的固定數(shù)據(jù)信息；多個有源應(yīng)答器，用于發(fā)送實時數(shù)據(jù)信息；地面電子單元，與所述有源應(yīng)答器連接以及與列控中心設(shè)備連接，用于獲取實時數(shù)據(jù)信息，并向所述有源應(yīng)答器提供所述實時數(shù)據(jù)信息。根據(jù)本發(fā)明提供的應(yīng)答器地面設(shè)備，能夠滿足車載設(shè)備的需求，準確地發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息；此外，由于包含多個應(yīng)答器，使車載設(shè)備在經(jīng)過該多個應(yīng)答器時，能夠根據(jù)接收到的應(yīng)答器發(fā)送的數(shù)據(jù)信息的先后順序，判斷列車的運行方向，即正向運行或反向運行； 而且，還使得車載設(shè)備可通過應(yīng)答器發(fā)送的數(shù)據(jù)信息來校正走行誤差，從而提高控車精度， 實現(xiàn)了安全控車。


圖1為本發(fā)明應(yīng)答器地面設(shè)備與車載設(shè)備及列控中心設(shè)備連接的示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。圖1為本發(fā)明應(yīng)答器地面設(shè)備與車載設(shè)備及列控中心設(shè)備連接的示意圖。如圖1 所示，該應(yīng)答器地面設(shè)備20包括多個(圖1中僅示出一個)無源應(yīng)答器21，用于發(fā)送自身存儲的固定數(shù)據(jù)信息；多個(圖1中僅示出一個)有源應(yīng)答器22，用于發(fā)送實時數(shù)據(jù)信息；地面電子單元(LEU) 23，與有源應(yīng)答器22連接，以及與列控中心設(shè)備10連接，用于向有源應(yīng)答器22提供實時數(shù)據(jù)信息。
其中，無源應(yīng)答器21和有源應(yīng)答器22是采用電磁感應(yīng)原理構(gòu)成的高速點式數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，用于實現(xiàn)地面與機車間的相互通信。無源應(yīng)答器21和有源應(yīng)答器22例如安裝于兩根鋼軌中心的枕木上，當列車經(jīng)過無源應(yīng)答器21和有源應(yīng)答器22上方時，無源應(yīng)答器 21和有源應(yīng)答器22接收到安裝在列車底部的車載天線所發(fā)射的電磁能量后，將電磁能量轉(zhuǎn)換成電能，驅(qū)動內(nèi)部的電子電路開始工作，向車載天線發(fā)送大量的編碼信息。具體地，無源應(yīng)答器21向車載天線循環(huán)發(fā)送其自身存儲的數(shù)據(jù)信息；有源應(yīng)答器22從地面電子單元 23獲取實時數(shù)據(jù)信息、并向車載天線發(fā)送該實時數(shù)據(jù)信息。車載天線離開無源應(yīng)答器21和有源應(yīng)答器22上方后，無源應(yīng)答器21和有源應(yīng)答器22失去了電源，便停止發(fā)送數(shù)據(jù)信息。當有源應(yīng)答器22與地面電子單元23之間的接口故障，或有源應(yīng)答器22不能接收到有效數(shù)據(jù)信息時，有源應(yīng)答器22發(fā)送自身存儲的默認數(shù)據(jù)信息，并在由發(fā)送實時數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換到發(fā)送自身存儲的默認數(shù)據(jù)信息之間，插入75位至1 位邏輯“1”(或“0”)的序列，這同時適用于有源應(yīng)答器22被通過的車載設(shè)備30激活并準備發(fā)送數(shù)據(jù)信息的情形，以及有源應(yīng)答器22在車載設(shè)備30通過期間，在輸入接口不能檢測到有效信號的情形。一旦有源應(yīng)答器22開始發(fā)送自身存儲的默認數(shù)據(jù)信息，只要車載設(shè)備30提供了足夠的電磁能量，即使輸入接口恢復(fù)了有效信號，有源應(yīng)答器22仍繼續(xù)發(fā)送自身存儲的默認數(shù)據(jù)信息。應(yīng)答器每一次被車載設(shè)備30激活時，都應(yīng)重新確定輸入信號是否有效。無源應(yīng)答器21和有源應(yīng)答器22與車載設(shè)備30的接口包含以下三個功能1)功能一上行數(shù)據(jù)傳輸。由無源應(yīng)答器21和有源應(yīng)答器22向車載設(shè)備30傳輸數(shù)據(jù)報文，當車載天線經(jīng)過應(yīng)答器上方時，應(yīng)答器采用移頻鍵控調(diào)制FSK方式，循環(huán)地、 連續(xù)不斷地將數(shù)據(jù)發(fā)出。FSK主要技術(shù)指標與參數(shù)采用中心頻率為 4. 234MHz 士 175kHz ；
頻偏為 282. 24kHz 士 7 % ；平均傳輸速率為564. 48kbit/s士2. 5 % ；當要發(fā)送的數(shù)據(jù)是邏輯“0”時，對應(yīng)的發(fā)送頻率為4. 234MHz482. MkHz = 3. 951MHz ；當要發(fā)送的數(shù)據(jù)是邏輯“1”時，對應(yīng)的發(fā)送頻率為4. 234MHz+282. 24kHz = 4.516MHz。2)功能二向應(yīng)答器供電。由車載設(shè)備30向應(yīng)答器提供工作電源。車載天線單元通過連續(xù)發(fā)送頻率為27. 095MHz士5kHz的連續(xù)電磁波而產(chǎn)生磁場，向應(yīng)答器提供能量， 應(yīng)答器感應(yīng)該磁場，并將其轉(zhuǎn)換為工作電源。3)功能三應(yīng)答器編程。用于對應(yīng)答器進行編程，即數(shù)據(jù)信息寫入及生產(chǎn)制造資料寫入。有源應(yīng)答器22除與車載設(shè)備30的上述接口外，還有與地面電子單元23之間的控制接口，該控制接口包含以下二個功能1)功能一上行鏈路數(shù)據(jù)輸入。由地面電子單元23向有源應(yīng)答器22輸入要發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，傳輸?shù)男盘柌捎秒p向差分電平編碼(DBPL編碼)和基帶信號傳輸方式，信號幅度為 14Vpp 18Vpp，傳輸位速率為 564. 481ibit/s士200ppm，幻功能二應(yīng)答器接口電源輸入。由地面電子單元23向有源應(yīng)答器22輸入接口部分的電路提供供電電源，傳輸?shù)男盘枮檎也ǎl率為8. 820kHz士0. 1kHz，信號幅度為20Vpp 23Vpp。地面電子單元23是數(shù)據(jù)采集與處理單元，通過串行通信接口或其他接口方式與列控中心設(shè)備10連接，還可與地面其他設(shè)備連接，接收地面設(shè)備發(fā)送的實時變化的數(shù)據(jù)信息或狀態(tài)信息，將來自列控中心設(shè)備10的實時數(shù)據(jù)信息或?qū)?yīng)輸入信息狀態(tài)的自身存儲的數(shù)據(jù)信息，連續(xù)向有源應(yīng)答器22發(fā)送。并且，地面電子單元23可同時向多個有源應(yīng)答器 22發(fā)送各自不同的實時數(shù)據(jù)信息。當?shù)孛骐娮訂卧?3與列控中心設(shè)備10之間的接口故障，或地面電子單元23不能接收到有效數(shù)據(jù)信息時，地面電子單元23發(fā)送自身存儲的默認數(shù)據(jù)信息，并在由發(fā)送實時數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換到發(fā)送自身存儲的默認數(shù)據(jù)信息之間，插入75位至1 位邏輯“1” (或“0”) 的序列。當?shù)孛骐娮訂卧l(fā)送的實時數(shù)據(jù)信息發(fā)生變化時，在新、舊數(shù)據(jù)信息之間，插入75 位至1 位邏輯“1”(或“0”)的序列。地面電子單元23除與有源應(yīng)答器22有控制接口外，與列控中心設(shè)備10之間有接口，該接口可以是RS-422、RS-485、以太網(wǎng)、其他總線方式或繼電器輸入方式進行連接。根據(jù)上述實施例的應(yīng)答器地面設(shè)備，一方面能夠根據(jù)車載設(shè)備的需求，準確地發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息；另一方面，由于包含多個應(yīng)答器，使車載設(shè)備在經(jīng)過該多個應(yīng)答器時， 能夠根據(jù)接收到的應(yīng)答器發(fā)送的數(shù)據(jù)信息的先后順序，判斷列車的運行方向，即正向運行或反向運行；再一方面，還使得車載設(shè)備可通過應(yīng)答器發(fā)送的數(shù)據(jù)信息來校正走行誤差，從而提高控車精度，實現(xiàn)了安全控車。根據(jù)上述實施例提供的應(yīng)答器地面設(shè)備，能夠發(fā)送但不限于以下信息1)信號數(shù)據(jù)；2)控制數(shù)據(jù)；3)地理位置信息；4)供電信息；5)列車運行目標信息；6)進路信息；7)速度限制信息；8)臨時限速信息；9)固定障礙物信息；10)移動授權(quán)；11)線路坡度；12)有線和無線信息注入信息；13)鏈接數(shù)據(jù)信息；14)軌道區(qū)段信息；15)其他信息。進一步地，在上述實施例的應(yīng)答器系統(tǒng)中，還包括讀寫檢測裝置，用于對無源應(yīng)答器、有源應(yīng)答器和地面電子單元進行數(shù)據(jù)讀寫和數(shù)據(jù)檢測。具體地，該讀寫檢測裝置用于對無源應(yīng)答器、有源應(yīng)答器和地面電子單元進行初始設(shè)置，S卩向無源應(yīng)答器寫入固定數(shù)據(jù)信息，向有源應(yīng)答器寫入默認數(shù)據(jù)信息(即在與地面電子單元斷開連接時所發(fā)送的數(shù)據(jù)信息)，并向地面電子單元寫入初始信息；還用于后期根據(jù)線路數(shù)據(jù)信息及控車需求等的改變對上述固定數(shù)據(jù)信息和默認數(shù)據(jù)信息進行更新； 以及用于在寫入數(shù)據(jù)后，從無源應(yīng)答器、有源應(yīng)答器及地面電子單元中讀取數(shù)據(jù)，通過將讀取的數(shù)據(jù)與真實數(shù)據(jù)進行比較來進行數(shù)據(jù)檢測。為實現(xiàn)上述過程，可通過計算機對該讀寫檢測裝置進行數(shù)據(jù)讀寫，并通過將該讀寫檢測裝置置于應(yīng)答器上方、通過電磁感應(yīng)來實現(xiàn)對應(yīng)答器的數(shù)據(jù)讀寫操作或與地面電子單元連接進行數(shù)據(jù)讀寫操作。進一步地，在上述實施例的應(yīng)答器地面設(shè)備中，有源應(yīng)答器在與地面電子單元斷開連接(即發(fā)生通信故障)的情況下，向車載設(shè)備發(fā)送默認數(shù)據(jù)信息，從而使車載設(shè)備可通過識別到該默認數(shù)據(jù)信息獲知應(yīng)答器故障。此時，若車載設(shè)備根據(jù)從其他應(yīng)答器接收的信息仍可獲知完整信息，則繼續(xù)行進；否則，發(fā)出制動信號。地面電子單元還用于在與如列控中心設(shè)備斷開連接時，發(fā)送自身存儲的默認數(shù)據(jù)信息。進一步地，在上述實施例的應(yīng)答器地面設(shè)備中，有源應(yīng)答器設(shè)置在兩根鋼軌中央； 所述無源應(yīng)答器設(shè)置在兩根鋼軌中央；所述地面電子單元設(shè)置在室內(nèi)或線路側(cè)靠近所述有源應(yīng)答器的位置。進一步地，在上述實施例的應(yīng)答器系統(tǒng)中，無源應(yīng)答器與有源應(yīng)答器結(jié)構(gòu)相同。 即，兩者可以為完全相同的應(yīng)答器，當需要將應(yīng)答器設(shè)置為有源應(yīng)答器時，僅需將其與地面電子單元相連接即可實現(xiàn)。最后應(yīng)說明的是以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當理解其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種應(yīng)答器地面設(shè)備，其特征在于，包括多個無源應(yīng)答器，用于發(fā)送自身存儲的固定數(shù)據(jù)信息；多個有源應(yīng)答器，用于發(fā)送實時數(shù)據(jù)信息；地面電子單元，與所述有源應(yīng)答器連接以及與列控中心設(shè)備連接，用于獲取實時數(shù)據(jù)信息，并向所述有源應(yīng)答器提供所述實時數(shù)據(jù)信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)答器地面設(shè)備，其特征在于，還包括讀寫檢測裝置，用于對所述無源應(yīng)答器、所述有源應(yīng)答器和所述地面電子單元進行數(shù)據(jù)讀寫和數(shù)據(jù)檢測。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)答器地面設(shè)備，其特征在于，所述有源應(yīng)答器還用于在與所述地面電子單元斷開連接時，發(fā)送自身存儲的默認數(shù)據(jù)信息；所述地面電子單元還用于在與列控中心設(shè)備斷開連接時，向所述有源應(yīng)答器提供自身存儲的默認數(shù)據(jù)信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)答器地面設(shè)備，其特征在于，所述有源應(yīng)答器設(shè)置在兩根鋼軌中央；所述無源應(yīng)答器設(shè)置在兩根鋼軌中央；所述地面電子單元設(shè)置在室內(nèi)或線路側(cè)靠近所述有源應(yīng)答器的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)答器地面設(shè)備，其特征在于，所述地面電子單元可用于向多個所述有源應(yīng)答器提供所述實時數(shù)據(jù)信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)答器地面設(shè)備，其特征在于，所述無源應(yīng)答器與所述有源應(yīng)答器的結(jié)構(gòu)相同。
全文摘要
本發(fā)明提供應(yīng)答器地面設(shè)備，包括無源應(yīng)答器、有源應(yīng)答器和地面電子單元。無源應(yīng)答器，用于發(fā)送自身存儲的固定數(shù)據(jù)信息；有源應(yīng)答器，用于發(fā)送實時數(shù)據(jù)信息；地面電子單元，與所述有源應(yīng)答器連接，用于向所述有源應(yīng)答器提供所述實時數(shù)據(jù)信息。本發(fā)明的應(yīng)答器地面設(shè)備能夠適應(yīng)在高速條件下向車載設(shè)備提供足夠的、準確的線路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息，以使車載設(shè)備實現(xiàn)高精度、高安全性的列車運行控制。
文檔編號H04B1/59GK102237891SQ20111012492
公開日2011年11月9日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者劉建章, 徐笑然, 楊光倫, 袁栩, 賀航宇 申請人:北京全路通信信號研究設(shè)計院有限公司