專利名稱：一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軌道電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別是指 一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軌 道電路。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的交通工具中，軌道列車作為主要的出行交通工具得到越 來越廣泛的應(yīng)用，如火車、地鐵、輕軌等。軌道列車在運(yùn)行過程中，會接收控制中心的控制信號，通過控制信號實(shí)現(xiàn)對列車的調(diào)度。對列車進(jìn)行調(diào)度時，會通過軌道電路(TC: Track Circuit)設(shè)備對各站鋼軌上的占用情況進(jìn)4亍判斷，通過判斷后的 結(jié)果來發(fā)送控制信號。在目前的軌道電路中，列車與控制中心之間的數(shù)據(jù)傳輸采用繼電 編碼方式，即使用多個安全型繼電器，利用繼電器的二值邏輯數(shù)據(jù)進(jìn) 行組合，得到各種信息，用以表示列車運(yùn)行的各種運(yùn)行數(shù)據(jù)和狀態(tài)信 息。采用繼電編碼方式產(chǎn)生的信息量較小，不能為列車提供完備的控 制數(shù)據(jù)。這些控制數(shù)據(jù)需要采集繼電器的節(jié)點(diǎn)，每一種信息至少需要采集 一組繼電器節(jié)點(diǎn)，且走線繁多復(fù)雜，十分容易出現(xiàn)混線，且接口較多， 易出現(xiàn)接觸不良等問題。實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型在于提供一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軌道電路，以 解決上述繼電器軌道電路走線復(fù)雜、易出現(xiàn)混線的問題。為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軌道電路， 包括用于發(fā)送控制命令/接收回復(fù)數(shù)據(jù)的主機(jī)，所述主機(jī)通過區(qū)域控 制網(wǎng)絡(luò)第一 CAN總線連接用于發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的通信主板，所述通信主板通過第二 CAN總線連接用于發(fā)送數(shù)據(jù)信號的發(fā)送主板，所述發(fā) 送主板連接用于放大數(shù)據(jù)信號的功放主板，所述功放主板連接鋼軌；所述鋼軌連接用于接收信號并調(diào)整幅度的衰耗隔離單元，所述衰 耗隔離單元與接收板連接，所述接收板通過所述第二 CAN總線連接 所述通信主板。優(yōu)選的，所述第一CAN總線、第二 CAN總線的數(shù)量為兩條或兩 條以上。優(yōu)選的，還包括與所述主機(jī)互為冗余連接的備機(jī)，與所述通信 主板互為冗余連接的通信備板，與所述發(fā)送主板互為冗余連接的發(fā)送 備板，與所述功放主板互為冗余連接的功放備板。優(yōu)選的，所述接收板的數(shù)量為互為冗余的兩塊。優(yōu)選的，所述主才幾、通信主4反、發(fā)送主^反或/和4妄收板采用互為凄t 據(jù)校驗(yàn)的雙CPU設(shè)置。優(yōu)選的，所述備機(jī)、通信備板、發(fā)送備板或/和接收板采用互為數(shù) 據(jù)校驗(yàn)的雙CPU設(shè)置。優(yōu)選的，所述互為冗余連接的主機(jī)和備機(jī)安裝在同 一 區(qū)域控制中 心內(nèi)。優(yōu)選的，所述互為冗余連接的通信主板和通信備板安裝在同 一通 信單元內(nèi)。優(yōu)選的，所述互為冗余連接的發(fā)送主板和發(fā)送備板安裝在同 一發(fā) 送單元內(nèi)；所述功》丈主板、功》文備板安裝在同一功》文單元內(nèi)。優(yōu)選的，所述互為冗余連接的接收板安裝在同一接收單元內(nèi)。 本實(shí)用新型中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軌道電路，能夠滿足列車與區(qū)域控制 中心之間的數(shù)據(jù)傳輸，且線路連接簡單，包括主、備用互為冗余連接 的設(shè)備，保證了數(shù)據(jù)的安全傳輸；各個主、備用設(shè)備上可采用雙CPU 設(shè)置同時進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并校驗(yàn)處理后的數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)處理的正 確性。


圖1是實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)圖； 圖2是實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為清楚說明本實(shí)用新型中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軌道電路，下面給出優(yōu) 選實(shí)施例并結(jié)合附圖詳細(xì)說明。參見圖1,圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)圖，在該實(shí)施例中， 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軌道電路包括安裝有主機(jī)的區(qū)域控制中心，所述主機(jī) 通過區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)CAN總線與通信單元1至通信單元M連接，每個 通信單元通過CAN總線分別連接軌旁發(fā)送/接收設(shè)備1至軌旁發(fā)送/ 接收設(shè)備N，其中，通信單元中的通信板實(shí)現(xiàn)軌旁發(fā)送/接收設(shè)備和主 機(jī)之間的數(shù)據(jù)傳輸。每個軌旁發(fā)送/接收設(shè)備中包括發(fā)送單元、與所述發(fā)送單元連接 的功放單元，其中，發(fā)送板將來自通信板的數(shù)據(jù)發(fā)送至功放板，由功 放板傳輸至鋼軌；衰耗隔離單元，與所述衰耗隔離單元連接的接收單 元，所述衰耗隔離單元連接鋼軌，接收板判斷軌道占用或者空閑狀態(tài) 并將狀態(tài)通過CAN總線發(fā)送至通信單元。上述計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軌道電路在工作過程中，由區(qū)域控制中心的主 機(jī)控制向鋼軌發(fā)送數(shù)據(jù)和從鋼軌接收數(shù)據(jù)。主機(jī)發(fā)送控車數(shù)據(jù)時，先 將數(shù)據(jù)通過CAN總線發(fā)送至通信板1至通信板M,每個通信板將數(shù) 據(jù)進(jìn)行CRC校驗(yàn)和編碼冗余，并通過CAN總線發(fā)送至其連接的各個同時，衰耗隔離單元將鋼軌上收集的信號調(diào)整幅度后傳輸至接收板， 由接收板通過CAN總線將軌道數(shù)據(jù)發(fā)送至通信板，通信板進(jìn)行CRC 校驗(yàn)和編碼冗余后通過CAN總線發(fā)送至主機(jī)。這些軌道數(shù)據(jù)主要包 括軌道電路的占用、空閑、狀態(tài)信息。在實(shí)施例一中，功放板主要包括功放電路。由于鋼軌上的信號較 強(qiáng)，不適合接收板處理。因此，衰耗隔離單元主要為信號調(diào)整電路； 主機(jī)、通信板、發(fā)送板、接收板均為一個CPU工作，但由于軌道電路的安全性要求較高，為提高信號數(shù)據(jù)的安全，也可采用雙CPU工作； 例如，在區(qū)域控制中心的主機(jī)、通信板、發(fā)送板、接收板均釆用雙CPU, 在數(shù)據(jù)發(fā)送/接收的過程中，雙CPU會對要發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較， 當(dāng)比較一致時，才發(fā)送/接收數(shù)據(jù)，比較不一致，重新發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。由于本實(shí)用新型中的軌道電路主要用于列車控制當(dāng)中，因此，為 保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩荒艹霈F(xiàn)任何差錯，各個設(shè)備還可采用主、備冗 余方式實(shí)現(xiàn)，并采用兩條或兩條以上CAN總線同時工作，發(fā)送數(shù)據(jù) 時，同時發(fā)送到兩條或兩條以上的CAN總線上，接收時從任意一條 正常工作的CAN總線上接收數(shù)據(jù)，這種實(shí)現(xiàn)方式的結(jié)構(gòu)圖參見圖2。在該實(shí)施例中，區(qū)域控制中心的設(shè)備采用主機(jī)、備機(jī)兩臺設(shè)備冗 余工作，主才幾、備才幾均通過CAN總線A、 CAN總線B與通信單元1 至通信單元M的通信主板、通信備板之間連接，主機(jī)、備機(jī)同時工作， 但只有主才幾將數(shù)據(jù)同時發(fā)送到CAN總線A和CAN總線B上；通信主 板、通信備板同時工作，但只有通信主板對外發(fā)送/接收數(shù)據(jù)，通信主 板一但出現(xiàn)故障，通信備板可對外發(fā)送/接收數(shù)據(jù)。其中，各個通信單元的通信主板、通信備板通過CAN總線1、CAN 總線2與各個軌旁發(fā)送/接收設(shè)備的發(fā)送主板、發(fā)送備板、接收板A、 接收板B相連，正常工作過程中，通信主板、通信備板、發(fā)送主板、 發(fā)送備板同時工作，但只有通信主板、發(fā)送主板通過CAN總線1、CAN 總線2進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，只在通信主板、發(fā)送主板出現(xiàn)故障后，通信備 板、發(fā)送備板才通過CAN總線1、 CAN總線2進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。接收板可以采用一個，也可以采用兩個同時工作，如本實(shí)施例中 的接收板A、接收板B，不區(qū)分主、備，只要任意一個接收板判決軌 道空閑則通信單元認(rèn)為軌道空閑。在該實(shí)施例中，發(fā)送主板、發(fā)送備板安裝在發(fā)送單元中，并分別 連接功放單元的功放主板、功放備板；接收板A、接收板B安裝在接 收單元中，并連接衰耗隔離單元。通過上述的主、備用設(shè)置，該計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軌道電路在工作過程中， 主用設(shè)備、備用設(shè)備均同時工作，對發(fā)送/接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。如果主用設(shè)備出現(xiàn)故障后，備用設(shè)備會自動工作。從而避免出現(xiàn)列車和區(qū) 域控制中心之間的數(shù)據(jù)傳輸出現(xiàn)中斷。區(qū)域控制中心將編碼后的控車命令信息，通過通信單元傳送至軌旁發(fā)送/接收設(shè)備；或通過通信單元接收來自軌旁發(fā)送/接收設(shè)備的數(shù) 據(jù)。主、備用設(shè)備接收到兩條CAN總線上的數(shù)據(jù)后，不進(jìn)行數(shù)據(jù)比 較，只要正確接收到任何一路總線上的數(shù)據(jù)則認(rèn)為數(shù)據(jù)有效，對另外 一路總線只起監(jiān)測作用。任一總線上數(shù)據(jù)的可靠性由編碼冗余和傳輸 校驗(yàn)來雙重保證。冗余的總線上傳送相同的數(shù)據(jù)，保證通信網(wǎng)絡(luò)的正 常工作，總線之間實(shí)現(xiàn)電氣隔離。如果另外一路總線上沒有數(shù)據(jù)，或 者有 一路總線上的數(shù)據(jù)校驗(yàn)碼出錯則要給出報(bào)警。CAN總線A、 B上的通信周期固定，由區(qū)域控制中心的主機(jī)發(fā)送 同步幀發(fā)起。總線上的同步信號可以使冗余的備機(jī)輸入和輸出同步， 從而保證采集信息的一致和輸出信號的同步。兩個同步幀之間為 一個 通信周期。區(qū)域控制中心發(fā)送同步幀后，開始發(fā)送編碼的控車命令數(shù) 據(jù)，命令數(shù)據(jù)包含了其管轄范圍內(nèi)的所有控車數(shù)據(jù)，軌旁發(fā)送/接收設(shè) 備在收到同步數(shù)據(jù)后，回發(fā)其管轄范圍內(nèi)的軌旁設(shè)備狀態(tài)維護(hù)數(shù)據(jù)和 軌道電路的占用、空閑信息，所有的數(shù)據(jù)交換在一個周期內(nèi)完成?？偩€CAN1、 CAN2上的通信周期固定，由通信單元的通信主板 的CPU發(fā)送同步幀發(fā)起，兩個同步幀之間為一個通信周期。通信單元 的通信主板發(fā)送完同步幀后，把經(jīng)分包處理后的區(qū)控中心的控車命令， 按軌道號依次發(fā)給相應(yīng)的軌旁發(fā)送/接收設(shè)備。此外，軌旁發(fā)送/接收 設(shè)備收到同步幀后，回發(fā)相應(yīng)軌道電路的占用、空閑信息；同時，發(fā) 送單元、接收單元分別回發(fā)自身的設(shè)備維護(hù)信息，所有的數(shù)據(jù)交換在 一個周期內(nèi)完成。通信單元的通信備板同步于主板，接收軌道電路的占用、空閑信 息和軌旁發(fā)送/接收設(shè)備的維護(hù)信息并進(jìn)行處理，但不向軌旁發(fā)送/接 收設(shè)備發(fā)送控車命令數(shù)據(jù)。由于CAN2.0B總線協(xié)議根據(jù)節(jié)點(diǎn)的識別碼地址不同，提供優(yōu)先級 控制，因此總線上不會發(fā)生數(shù)據(jù)沖突。通過對識別碼的配置，可以支持點(diǎn)對點(diǎn)發(fā)送和廣播發(fā)送(同步幀)功能。為了確保實(shí)時性要求，人為 避免數(shù)據(jù)的網(wǎng)上沖突，系統(tǒng)增加了控制總線的信息傳送時隙處理，即通信周期大于總線上實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸用的時間。此外，CAN總線的實(shí)時 性強(qiáng)，具有很強(qiáng)的錯誤識別和處理能力，任意網(wǎng)絡(luò)通道或節(jié)點(diǎn)故障， 不會導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，不會影響系統(tǒng)其它設(shè)備的正常工作。在上述兩個 實(shí)施例中，區(qū)域控制中心與通信單元連接的CAN總線為第一 CAN總 線；通信單元與發(fā)送單元、接收單元中連接的總線為第二 CAN總線。 上面詳細(xì)描述了本實(shí)用新型中的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軌道電路，對于本 實(shí)用新型各個實(shí)施例中所闡述的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軌道電路，凡在本實(shí)用 新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng) 包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1、一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軌道電路，其特征在于，包括用于發(fā)送控制命令/接收回復(fù)數(shù)據(jù)的主機(jī)，所述主機(jī)通過區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)第一CAN總線連接用于發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的通信主板，所述通信主板通過第二CAN總線連接用于發(fā)送數(shù)據(jù)信號的發(fā)送主板，所述發(fā)送主板連接用于放大數(shù)據(jù)信號的功放主板，所述功放主板連接鋼軌；所述鋼軌連接用于接收信號并調(diào)整幅度的衰耗隔離單元，所述衰耗隔離單元與接收板連接，所述接收板通過所述第二CAN總線連接所述通信主板。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道電路，其特征在于，所述第一CAN 總線、第二CAN總線的數(shù)量為兩條或兩條以上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道電路，其特征在于，還包括與 所述主機(jī)互為冗余連接的備機(jī)，與所述通信主板互為冗余連接的通信 備板，與所述發(fā)送主板互為冗余連接的發(fā)送備板，與所述功放主板互 為冗余連接的功^L備板。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道電路，其特征在于，所述接收板 的數(shù)量為互為冗余的兩塊。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道電路，其特征在于，所述主機(jī)、 通信主板、發(fā)送主板或/和接收板采用互為數(shù)據(jù)才交驗(yàn)的雙CPU設(shè)置。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的軌道電路，其特征在于，所述備機(jī)、 通信備板、發(fā)送備板或/和接收板采用互為數(shù)據(jù)校驗(yàn)的雙CPU設(shè)置。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的軌道電路，其特征在于，所述互為冗 余連接的主才幾和備機(jī)安裝在同 一 區(qū)域控制中心內(nèi)。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的軌道電路，其特征在于，所述互為冗 余連接的通信主板和通信備板安裝在同 一通信單元內(nèi)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的軌道電路，其特征在于，所述互為冗 余連接的發(fā)送主板和發(fā)送備板安裝在同 一發(fā)送單元內(nèi)；所述功放主板、 功放備板安裝在同一功放單元內(nèi)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的軌道電路，其特征在于，所述互為冗 余連接的接收板安裝在同一接收單元內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軌道電路，包括用于發(fā)送控制命令/接收回復(fù)數(shù)據(jù)的主機(jī)，所述主機(jī)通過區(qū)域控制網(wǎng)絡(luò)第一CAN總線連接用于發(fā)送/接收數(shù)據(jù)的通信主板，所述通信主板通過第二CAN總線連接用于發(fā)送數(shù)據(jù)信號的發(fā)送主板，所述發(fā)送主板連接用于放大數(shù)據(jù)信號的功放主板，所述功放主板連接鋼軌；所述鋼軌連接用于接收信號并調(diào)整幅度的衰耗隔離單元，所述衰耗隔離單元與接收板連接，所述接收板通過所述第二CAN總線連接所述通信主板。本實(shí)用新型中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的軌道電路，能夠滿足列車與區(qū)域控制中心之間的數(shù)據(jù)傳輸，且線路連接簡單，數(shù)據(jù)傳輸量大。
文檔編號B61L27/04GK201095374SQ20072018228
公開日2008年8月6日 申請日期2007年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月16日
發(fā)明者劉長波, 岳朝鵬, 苑 張, 夏 李, 洪多才, 凱 邵, 鄭萬昀, 蔚 黃 申請人:北京全路通信信號研究設(shè)計(jì)院