專利名稱：軌道電路讀取器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵路信號(hào)領(lǐng)域，特別涉及一種應(yīng)用于高速列車中的軌道電路讀取器。
背景技術(shù)：
列車運(yùn)行控制系統(tǒng)是目前高速鐵路的核心安全系統(tǒng)，其中軌道電路系統(tǒng)作為列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)備，用于檢查鋼軌的斷軌與列車的占用位置，同時(shí)向列車傳送前方 區(qū)段空閑的數(shù)量及前方的區(qū)段的情況等，以確保列車的安全可靠運(yùn)行。隨著國(guó)內(nèi)高速鐵路建設(shè)步伐的加快，列車運(yùn)行速度不斷提高，為了滿足高速列車安全行車的需要，亟需一種設(shè)備既能在列車高速行使的情況下接收鋼軌上的軌道電路信息，同時(shí)又能保證高可靠性、高安全性，車載ATP設(shè)備中的C2CU提供移動(dòng)授權(quán)信息，從而保證列車的行車安全。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種軌道電路讀取器，能夠在列車高速行使獲取軌道電路信息并傳給車載ATP設(shè)備作為移動(dòng)授權(quán)信息，該軌道電路讀取器包括
電源模塊，用于給軌道電路讀取器提供工作電源；
第一主控模塊，用于對(duì)接收到的軌道電路信息進(jìn)行處理，將處理后的軌道電路信息發(fā)給第一通信模塊與第二通信模塊；
第二主控模塊，用于對(duì)接收到的軌道電路信息進(jìn)行處理，將處理后的軌道電路信息發(fā)給第一通信模塊與第二通信模塊；
第一通信模塊，用于從第一主控模塊、第一主控模塊處理后的軌道電路信息中選擇一路發(fā)送給車載ATP設(shè)備；
第二通信模塊，用于第一主控模塊、第一主控模塊處理后的軌道電路信息中選擇一路發(fā)送給車載ATP設(shè)備。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明提供的軌道電路讀取器能夠在列車高速行使時(shí)接收鋼軌上的軌道電路信息，并且該軌道電路讀取器采用雙套冗余方案，能在故障切換時(shí)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)輸出不間斷，不影響系統(tǒng)正常工作，提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性，確保了軌道電路信號(hào)的可靠性接收，更好地滿足高速鐵路車載控制系統(tǒng)的各項(xiàng)要求。


圖I是本發(fā)明實(shí)施例提供的軌道電路讀取器的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的軌道電路讀取器的安全設(shè)計(jì)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的軌道電路讀取器的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明確，下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明主要用于解釋本發(fā)明，但并不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
實(shí)施例一
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種軌道電路讀取器，如圖I所示，該軌道電路讀取器包括電源模塊、第一主控模塊、第二主控模塊、第一通信模塊和第二通信模塊；其中，
電源模塊，用于給軌道電路讀取器提供工作電源；
第一主控模塊，用于獨(dú)立地對(duì)接收到的軌道電路信息進(jìn)行處理，將處理后的軌道電路信息發(fā)給第一通信模塊與第二通信模塊；
第二主控模塊，用于獨(dú)立地對(duì)接收到的軌道電路信息進(jìn)行處理，將處理后的軌道電路信息發(fā)給第一通信模塊與第二通信模塊；
第一通信模塊，用于從第一主控模塊與第二主控模塊發(fā)送的處理后的軌道電路信息中選擇一路發(fā)送給車載ATP設(shè)備；
第二通信模塊，用于從第一主控模塊與第二主控模塊發(fā)送的處理后的軌道電路信息中選擇一路發(fā)送給車載ATP設(shè)備。具體的，本發(fā)明實(shí)施例中的電源模塊主要包括接口單元與電源轉(zhuǎn)換單元，接口單元從機(jī)車蓄電池獲取電源，然后電源轉(zhuǎn)換單元用于將上述電源轉(zhuǎn)換成適合軌道電路讀取器使用的電源，舉例說(shuō)明，例如機(jī)車蓄電池提供的電源是IlOV的，電源模塊可將IlOV的電源轉(zhuǎn)換成24V和5V的電源，分別為兩個(gè)主控模塊和通信模塊提供工作電源。在本實(shí)施例中，第一主控模塊與第二主控模塊獨(dú)立地從接收線圈接收軌道電路信息，并獨(dú)立地對(duì)其進(jìn)行處理，因此在其中一個(gè)出現(xiàn)故障時(shí)另一個(gè)還能正常工作，保證了軌道電路讀取器的可用性；
具體如圖2所示，描述了本發(fā)明軌道電路讀取器的安全結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，其中第一主控模塊與第二主控模塊中都包括兩個(gè)譯碼單元與兩個(gè)輸出控制單元；
譯碼單元，用于獨(dú)立地對(duì)軌道電路信息進(jìn)行譯碼處理，得到譯碼后的軌道電路信息并發(fā)給對(duì)應(yīng)的控制單元，其中譯碼后的軌道電路信息包括載頻編碼、低頻編碼、絕緣節(jié)狀態(tài)、斷線檢測(cè)信息、幅度信息;
輸出控制單元，用于與另一輸出控制單元交換各自從譯碼單元的接收的譯碼后的軌道電路信息，并比較是否一致，若一致，則將上述譯碼后的軌道電路信息輸出給第一通信模塊與第二通信模塊；
輸出控制單元在輸出軌道電路信息之前比較其一致性是為了保證譯碼結(jié)果的準(zhǔn)確性，從而提高輸出的安全性，而為了進(jìn)一步提高輸出的軌道電路信息的安全性，本發(fā)明實(shí)施例中的輸出控制單元還用于在將譯碼后的軌道電路信息輸出給第一通信模塊與第二通信模塊的同時(shí)，與另一輸出控制單元交換輸出的軌道電路信息并且比較是否一致，不一致時(shí)執(zhí)行安全處理操作，更提高安全性；本實(shí)施例中，一個(gè)譯碼單元對(duì)應(yīng)著一個(gè)輸出控制單元，且主控模塊中的兩個(gè)譯碼單元獨(dú)立的進(jìn)行譯碼，不進(jìn)行通信，提高了譯碼信息的可靠性，兩個(gè)輸出控制單元在輸出譯碼信息之后互相交換譯碼信息，再比較交換得到的譯碼信息與輸出的是否一致，不一致時(shí)則執(zhí)行安全處理操作，也進(jìn)一步提高了軌道電路讀取器的安全性，例如本實(shí)施例中的譯碼單元以DSP為例，兩個(gè)輸出控制單元之間通過(guò)SPI進(jìn)行通信，相互交換譯碼信息；
并且本發(fā)明實(shí)施例中的第一主控模塊與第二主控模塊中還包括跳線設(shè)置模塊，用于通過(guò)設(shè)置跳線來(lái)適應(yīng)不同的車型以及接收不同制式的軌道電路信息，信息包括但不限于ZPW-2000系列信息，移頻信息；
相應(yīng)的，本實(shí)施例中的通信模塊分別包括兩個(gè)計(jì)算單元，用于在將軌道電路信息輸出給車載ATP設(shè)備之前判斷其安全性，即兩個(gè)計(jì)算單元分別對(duì)同一主控模塊中的兩個(gè)輸出控制單元輸出的譯碼信息進(jìn)行處理，再比較處理得到的結(jié)果是否一致，如果一致，則通信模塊將上述譯碼信息輸出給車載ATP設(shè)備，如果不一致，則認(rèn)為內(nèi)部故障，進(jìn)行安全處理操作，保障安全；
或者，本實(shí)施例中的通信模塊還可以通過(guò)雙軟件處理來(lái)判斷譯碼信息的安全性，即對(duì)同一主控模塊中的兩個(gè)輸出控制單元輸出的譯碼信息分別采用兩種不同的處理方法或者過(guò)程，經(jīng)過(guò)不同的處理方法或過(guò)程之后，產(chǎn)生的結(jié)果再進(jìn)行比較，如果一致，則通信模塊將上述譯碼信息輸出給車載ATP設(shè)備，如果不一致，則認(rèn)為內(nèi)部故障，進(jìn)行安全處理操作，這樣就可以防止由于處理方法或過(guò)程錯(cuò)誤導(dǎo)致結(jié)果錯(cuò)誤，保障了安全。另外，在本實(shí)施例中，雖然第一通信模塊與第二通信模塊都處于與ATP建立通信的狀態(tài)，但由于ATP是冷備的，因此只有一個(gè)通信模塊處于正常工作狀態(tài)，即與工作的ATP建立通信的通信模塊處于正常工作狀態(tài)，可進(jìn)行正常的數(shù)據(jù)通信，且該通信模塊與第一主 控模塊、第二主控模塊進(jìn)行通信，并判斷上述兩個(gè)主控模塊是否均正常，若是，則選擇預(yù)設(shè)的主控模塊為工作主控模塊，并維持與上述兩個(gè)主控模塊的通信，并且在以后的工作過(guò)程中，當(dāng)工作主控模塊故障時(shí)，通信模塊會(huì)自動(dòng)切換將另一主控模塊作為工作主控模塊，以確保系統(tǒng)的可靠性；若其中之一正常，則選擇正常的主控模塊為工作主控模塊，只維持對(duì)該主控模塊的通信，并不再恢復(fù)與異常主控模塊的通信；如果都異常，則進(jìn)入故障狀態(tài)；
進(jìn)一步地，若兩個(gè)主控模塊均正常，通信模塊在接收到兩個(gè)主控模塊輸出的譯碼信息后還需要選擇將哪個(gè)主控模塊輸出的譯碼信息發(fā)給車載ATP設(shè)備，具體的選擇方法為判斷兩個(gè)主控模塊輸出的譯碼信息是否均有碼，若均有碼或工作主控模塊有碼，則選擇工作主控模塊的譯碼信息，若另一主控模塊有碼，則選擇該主控模塊的譯碼信息，并將該主控模塊作為工作主控模塊，但仍然維持與上述兩個(gè)主控模塊的通信，否則執(zhí)行安全處理。在本發(fā)明實(shí)施例中，通信模塊還用于對(duì)從ATP接收到的信息進(jìn)行安全性檢測(cè)，再將檢測(cè)通過(guò)后的上下行命令轉(zhuǎn)發(fā)給第一主控模塊和第二主控模塊，其中檢測(cè)的方法具體為
兩個(gè)計(jì)算單元分別對(duì)來(lái)自ATP的信息進(jìn)行處理，再比較處理得到的結(jié)果是否一致，如果一致，則通信模塊輸出兩個(gè)主控模塊，如果不一致，則進(jìn)行安全處理；
或者，
通過(guò)雙軟件來(lái)處理ATP的信息，即對(duì)ATP的信息分別采用兩種不同的處理方法或者過(guò)程，經(jīng)過(guò)不同的處理方法或過(guò)程之后，產(chǎn)生的結(jié)果再進(jìn)行比較，如果一致，則通信模塊輸出給兩個(gè)主控模塊，如果不一致，則進(jìn)行安全處理；
在本發(fā)明實(shí)施例的軌道電路讀取器中使用兩個(gè)通信模塊分別對(duì)應(yīng)兩個(gè)車載ATP設(shè)備，其中和工作車載ATP設(shè)備通信的通信模塊為工作通信模塊，當(dāng)工作車載ATP設(shè)備故障時(shí)或者工作通信模塊故障時(shí)，可以切換到備用通信模塊進(jìn)行工作。進(jìn)一步地，如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例中的軌道電路讀取器還可以包括濾波模塊、記錄模塊和測(cè)試接口模塊；
其中，濾波模塊，用于對(duì)電源進(jìn)行濾波處理，還用于對(duì)軌道電路信息進(jìn)行限幅、阻抗匹配處理；
該濾波模塊具體與電源模塊、第一主控模塊、第二主控模塊、記錄模塊和測(cè)試接口模塊 分別相連，將經(jīng)濾波處理后的機(jī)車蓄電池提供的電源發(fā)給電源模塊，為軌道電路讀取器中的各個(gè)模塊提供工作電源，并且濾波模塊在將限幅、阻抗匹配后的兩路軌道電路信息分別提供給第一主控模塊和第二主控模塊的同時(shí)也將上述軌道電路信息提供給記錄模塊和測(cè)試接口模塊；
記錄模塊，用于記錄軌道電路讀取器的內(nèi)部信息及對(duì)外發(fā)送的信息；
該記錄模塊具體與濾波模塊、電源模塊、第一主控模塊、第二主控模塊、第一通信模塊、第二通信模塊和測(cè)試接口模塊分別相連，從電源模塊上獲取工作電源，記錄經(jīng)過(guò)濾波模塊的軌道電路信息，并監(jiān)聽、記錄主控模塊發(fā)送的CAN總線信息和通信模塊發(fā)送的CAN總線信息，并且記錄數(shù)據(jù)采用CF卡保存數(shù)據(jù)，同時(shí)還可以通過(guò)優(yōu)盤進(jìn)行信息轉(zhuǎn)儲(chǔ)，并支持拔下CF卡進(jìn)行信息轉(zhuǎn)儲(chǔ)；
進(jìn)一步地，記錄模塊具有RS422接口，與DTU進(jìn)行雙向通信，可控制DTU發(fā)送無(wú)線監(jiān)測(cè)信息給客戶端，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)對(duì)軌道電路讀取器的在線監(jiān)測(cè)；
測(cè)試接口模塊，用于提供接口以便外接設(shè)備對(duì)該軌道電路讀取器進(jìn)行測(cè)試，同時(shí)還可以為外接設(shè)備提供工作電源，方便測(cè)試；
將第一主控模塊與第二主控模塊的CAN總線供測(cè)試使用，將來(lái)自濾波模塊的兩路軌道電路信息供測(cè)試使用，另外，在測(cè)試軌道電路讀取器時(shí)還可以通過(guò)該測(cè)試接口模塊給其提供軌道電路信息，將電源模塊提供的電源給DTU供電。具體的，如圖3所示，圖中的第一主控模塊與第二主控模塊也是通過(guò)CAN總線接收上下行信息及將軌道電路信息輸出給通信模塊的，但在實(shí)際應(yīng)用中不限于通過(guò)CAN總線來(lái)通信，同時(shí)第一通信模塊、第二通信模塊與車載ATP設(shè)備之間也是通過(guò)RS422相連，當(dāng)然在實(shí)際應(yīng)用中也可以通過(guò)PR0FIBUS相連。本發(fā)明提供的軌道電路讀取器能夠在列車高速行使時(shí)接收鋼軌上的軌道電路信息，并且該軌道電路讀取器采用雙套冗余方案，能在故障切換時(shí)，實(shí)現(xiàn)信號(hào)輸出不間斷，不影響系統(tǒng)正常工作，提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性，確保了軌道電路信號(hào)的可靠性接收，更好地滿足高速鐵路車載控制系統(tǒng)的各項(xiàng)要求?？傊?，以上所述僅為本發(fā)明技術(shù)方案的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種軌道電路讀取器，其特征在于，所述軌道電路讀取器包括 電源模塊，用于給軌道電路讀取器提供工作電源； 第一主控模塊，用于對(duì)接收到的軌道電路信息進(jìn)行處理，將處理后的軌道電路信息發(fā)給第一通信模塊與第二通信模塊； 第二主控模塊，用于對(duì)接收到的軌道電路信息進(jìn)行處理，將處理后的軌道電路信息發(fā)給第一通信模塊與第二通信模塊； 第一通信模塊，用于從第一主控模塊、第二主控模塊處理后的軌道電路信息中選擇一路發(fā)送給車載ATP設(shè)備； 第二通信模塊，用于從第一主控模塊、第二主控模塊處理后的軌道電路信息中選擇一路發(fā)送給車載ATP設(shè)備。
2.如權(quán)利要求I所述的軌道電路讀取器，其特征在于，所述第一主控模塊 與第二主控模塊均包括兩個(gè)譯碼單元和兩個(gè)輸出控制單元； 譯碼單元，用于獨(dú)立地對(duì)軌道電路信息進(jìn)行譯碼處理，得到譯碼后的軌道電路信息并發(fā)給對(duì)應(yīng)的輸出控制單元； 輸出控制單元，用于與另一輸出控制單元交換從所述譯碼單元接收的譯碼后的軌道電路信息，并進(jìn)行比較是否一致，若是，則將所述譯碼后的軌道電路信息輸出給第一通信模塊與第二通信模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的軌道電路讀取器，其特征在于，所述輸出控制單元 還用于在將所述譯碼后的軌道電路信息輸出給第一通信模塊與第二通信模塊的同時(shí)，與另一輸出控制單元交換輸出給通信模塊的軌道電路信息，并比較是否一致，不一致時(shí)則執(zhí)行安全處理操作，進(jìn)入故障狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求I所述的軌道電路讀取器，其特征在于，所述第一主控模塊 與第二主控模塊還包括 跳線設(shè)置模塊，用于通過(guò)設(shè)置跳線來(lái)適應(yīng)不同的車型以及接收不同制式的軌道電路信肩、O
5.如權(quán)利要求I所述的軌道電路讀取器，其特征在于，所述第一通信模塊與第二通信模塊從第一主控模塊、第二主控模塊處理后的軌道電路信息中選擇一路發(fā)送給車載ATP設(shè)備的操作具體為 判斷所述兩個(gè)主控模塊輸出的軌道電路信息是否均有碼； 若均有碼或預(yù)設(shè)的工作主控模塊有碼，則選擇工作主控模塊輸出的軌道電路的信息； 若另一個(gè)主控模塊有碼，則選擇該主控模塊輸出的軌道電路信息； 否則執(zhí)行安全處理操作。
6.如權(quán)利要求5所述的軌道電路讀取器，其特征在于，所述第一通信模塊與第二通信模塊將處理后的軌道電路信息發(fā)給車載ATP設(shè)備之前還需要對(duì)所述軌道電路信息進(jìn)行安全性檢查，具體為 所述通信模塊的兩個(gè)計(jì)算單元分別對(duì)同一主控模塊中的兩個(gè)輸出控制單元輸出的譯碼信息進(jìn)行處理，再比較處理得到的結(jié)果是否一致，如果一致，則通信模塊將上述譯碼信息輸出給車載ATP設(shè)備，如果不一致，則認(rèn)為內(nèi)部故障，進(jìn)行安全處理； 或者，通過(guò)雙軟件來(lái)處理譯碼信息，即對(duì)同一主控模塊中的兩個(gè)輸出控制單元輸出的譯碼信息分別采用兩種不同的處理方法或者過(guò)程，經(jīng)過(guò)不同的處理方法或過(guò)程之后，產(chǎn)生的結(jié)果再進(jìn)行比較，如果一致，則通信模塊將上述譯碼信息輸出給車載ATP設(shè)備，如果不一致，則認(rèn)為內(nèi)部故障，進(jìn)行安全處理。
7.如權(quán)利要求I所述的軌道電路讀取器，其特征在于，所述第一通信模塊與第二通信模塊還用于對(duì)車載ATP設(shè)備發(fā)送的上下行信息進(jìn)行檢查，具體操作為 所述通信模塊中的兩個(gè)計(jì)算單元分別對(duì)所述上下行信息進(jìn)行處理，比較處理得到的結(jié)果是否一致，若是，則將所述上下行信息輸出給兩個(gè)主控模塊，否則進(jìn)行安全處理操作；或者， 所述通信模塊中的雙軟件分別對(duì)所述上下行信息采用兩種不同的處理方法或者過(guò)程，再比較產(chǎn)生的結(jié)果是否一致，若，則將所述上下行信息輸出給兩個(gè)主控模塊，否則進(jìn)行安全 處理操作。
8.如權(quán)利要求I所述的軌道電路讀取器，其特征在于，所述軌道電路讀取 器還包括 濾波模塊，用于對(duì)電源進(jìn)行濾波處理，還用于對(duì)軌道電路信息進(jìn)行限幅、阻抗匹配處理； 記錄模塊，用于記錄軌道電路讀取器的內(nèi)部信息及對(duì)外發(fā)送的信息； 測(cè)試接口模塊，用于提供接口以便外接設(shè)備對(duì)該軌道電路讀取器進(jìn)行測(cè)試。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種軌道電路讀取器，包括電源模塊，用于給軌道電路讀取器提供工作電源；第一主控模塊，用于對(duì)軌道電路信息進(jìn)行處理，將處理后的軌道電路信息發(fā)給第一通信模塊與第二通信模塊；第二主控模塊，用于對(duì)軌道電路信息進(jìn)行處理，將處理后的軌道電路信息發(fā)給第一通信模塊與第二通信模塊；第一通信模塊，用于從兩個(gè)主控模塊處理后的軌道電路信息中選擇一路發(fā)送給車載ATP設(shè)備；第二通信模塊，用于從兩個(gè)主控模塊處理后的軌道電路信息中選擇一路發(fā)送給車載ATP設(shè)備。本發(fā)明的軌道電路讀取器能夠在列車高速行使時(shí)接收鋼軌上的軌道電路信息，并采用雙套冗余方案，能在故障切換時(shí)實(shí)現(xiàn)信號(hào)輸出不間斷，提高了系統(tǒng)的可靠性、安全性。
文檔編號(hào)B61L1/18GK102632908SQ20121013035
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月28日
發(fā)明者李偉, 陳軍輝 申請(qǐng)人:北京交大思諾科技有限公司