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(yùn)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(shí)限速、進(jìn)路參數(shù)等動(dòng)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(lái)保障列車安全、高效地運(yùn)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(dòng)授權(quán)來(lái)生成目標(biāo)距離模式曲線，以監(jiān)控列車安全運(yùn)行。因此，向車載設(shè)備發(fā)送真實(shí)、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息對(duì)于列車的安全運(yùn)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(shí)現(xiàn)由地面設(shè)備向車載設(shè)備之間的高準(zhǔn)確率數(shù)據(jù)傳輸。該應(yīng)答器地面設(shè)備包括多個(gè)無(wú)源應(yīng)答器，用于發(fā)送自身存儲(chǔ)的固定數(shù)據(jù)信息；多個(gè)有源應(yīng)答器，用于發(fā)送實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，并向所述有源應(yīng)答器提供所述實(shí)時(shí)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(zhǔn)確地發(fā)送相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息；此外，由于包含多個(gè)應(yīng)答器，使車載設(shè)備在經(jīng)過(guò)該多個(gè)應(yīng)答器時(shí)，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(yùn)行方向，即正向運(yùn)行或反向運(yùn)行； 而且，還使得車載設(shè)備可通過(guò)應(yīng)答器發(fā)送的數(shù)據(jù)信息來(lái)校正走行誤差，從而提高控車精度， 實(shí)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(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，下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)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(gè)(圖1中僅示出一個(gè))無(wú)源應(yīng)答器21，用于發(fā)送自身存儲(chǔ)的固定數(shù)據(jù)信息；多個(gè)(圖1中僅示出一個(gè))有源應(yīng)答器22，用于發(fā)送實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息。
其中，無(wú)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(diǎn)式數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備，用于實(shí)現(xiàn)地面與機(jī)車間的相互通信。無(wú)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(dāng)列車經(jīng)過(guò)無(wú)源應(yīng)答器21和有源應(yīng)答器22上方時(shí)，無(wú)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(dòng)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(wú)源應(yīng)答器21向車載天線循環(huán)發(fā)送其自身存儲(chǔ)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息、并向車載天線發(fā)送該實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息。車載天線離開無(wú)源應(yīng)答器21和有源應(yīng)答器22上方后，無(wú)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(dāng)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(shí)，有源應(yīng)答器22發(fā)送自身存儲(chǔ)的默認(rèn)數(shù)據(jù)信息，并在由發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換到發(fā)送自身存儲(chǔ)的默認(rèn)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(shí)適用于有源應(yīng)答器22被通過(guò)的車載設(shè)備30激活并準(zhǔn)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(guò)期間，在輸入接口不能檢測(cè)到有效信號(hào)的情形。一旦有源應(yīng)答器22開始發(fā)送自身存儲(chǔ)的默認(rèn)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(hào)，有源應(yīng)答器22仍繼續(xù)發(fā)送自身存儲(chǔ)的默認(rèn)數(shù)據(jù)信息。應(yīng)答器每一次被車載設(shè)備30激活時(shí)，都應(yīng)重新確定輸入信號(hào)是否有效。無(wú)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(gè)功能1)功能一上行數(shù)據(jù)傳輸。由無(wú)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(bào)文，當(dāng)車載天線經(jīng)過(guò)應(yīng)答器上方時(shí)，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(biāo)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(dāng)要發(fā)送的數(shù)據(jù)是邏輯“0”時(shí)，對(duì)應(yīng)的發(fā)送頻率為4. 234MHz482. MkHz = 3. 951MHz ；當(dāng)要發(fā)送的數(shù)據(jù)是邏輯“1”時(shí)，對(duì)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(guò)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(chǎng)，向應(yīng)答器提供能量， 應(yīng)答器感應(yīng)該磁場(chǎng)，并將其轉(zhuǎn)換為工作電源。3)功能三應(yīng)答器編程。用于對(duì)應(yīng)答器進(jìn)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(gè)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?hào)采用雙向差分電平編碼(DBPL編碼)和基帶信號(hào)傳輸方式，信號(hào)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?hào)為正弦波，頻率為8. 820kHz士0. 1kHz，信號(hào)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(guò)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(shí)時(shí)變化的數(shù)據(jù)信息或狀態(tài)信息，將來(lái)自列控中心設(shè)備10的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息或?qū)?yīng)輸入信息狀態(tài)的自身存儲(chǔ)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(shí)向多個(gè)有源應(yīng)答器 22發(fā)送各自不同的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息。當(dāng)?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(shí)，地面電子單元23發(fā)送自身存儲(chǔ)的默認(rèn)數(shù)據(jù)信息，并在由發(fā)送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換到發(fā)送自身存儲(chǔ)的默認(rèn)數(shù)據(jù)信息之間，插入75位至1 位邏輯“1” (或“0”) 的序列。當(dāng)?shù)孛骐娮訂卧l(fā)送的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息發(fā)生變化時(shí)，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(jìn)行連接。根據(jù)上述實(shí)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(zhǔn)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(gè)應(yīng)答器，使車載設(shè)備在經(jīng)過(guò)該多個(gè)應(yīng)答器時(shí)， 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(yùn)行方向，即正向運(yùn)行或反向運(yùn)行；再一方面，還使得車載設(shè)備可通過(guò)應(yīng)答器發(fā)送的數(shù)據(jù)信息來(lái)校正走行誤差，從而提高控車精度，實(shí)現(xiàn)了安全控車。根據(jù)上述實(shí)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(hào)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(yùn)行目標(biāo)信息；6)進(jìn)路信息；7)速度限制信息；8)臨時(shí)限速信息；9)固定障礙物信息；10)移動(dòng)授權(quán)；11)線路坡度；12)有線和無(wú)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(jìn)一步地，在上述實(shí)施例的應(yīng)答器系統(tǒng)中，還包括讀寫檢測(cè)裝置，用于對(duì)無(wú)源應(yīng)答器、有源應(yīng)答器和地面電子單元進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫和數(shù)據(jù)檢測(cè)。具體地，該讀寫檢測(cè)裝置用于對(duì)無(wú)源應(yīng)答器、有源應(yīng)答器和地面電子單元進(jìn)行初始設(shè)置，S卩向無(wú)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(rèn)數(shù)據(jù)信息(即在與地面電子單元斷開連接時(shí)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(duì)上述固定數(shù)據(jù)信息和默認(rèn)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行更新； 以及用于在寫入數(shù)據(jù)后，從無(wú)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(guò)將讀取的數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測(cè)。為實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程，可通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)該讀寫檢測(cè)裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫，并通過(guò)將該讀寫檢測(cè)裝置置于應(yīng)答器上方、通過(guò)電磁感應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)應(yīng)答器的數(shù)據(jù)讀寫操作或與地面電子單元連接進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫操作。進(jìn)一步地，在上述實(shí)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(rèn)數(shù)據(jù)信息，從而使車載設(shè)備可通過(guò)識(shí)別到該默認(rèn)數(shù)據(jù)信息獲知應(yīng)答器故障。此時(shí)，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(jìn)；否則，發(fā)出制動(dòng)信號(hào)。地面電子單元還用于在與如列控中心設(shè)備斷開連接時(shí)，發(fā)送自身存儲(chǔ)的默認(rèn)數(shù)據(jù)信息。進(jìn)一步地，在上述實(shí)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(wú)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(jìn)一步地，在上述實(shí)施例的應(yīng)答器系統(tǒng)中，無(wú)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(dāng)需要將應(yīng)答器設(shè)置為有源應(yīng)答器時(shí)，僅需將其與地面電子單元相連接即可實(shí)現(xiàn)。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)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(shí)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(gè)無(wú)源應(yīng)答器，用于發(fā)送自身存儲(chǔ)的固定數(shù)據(jù)信息；多個(gè)有源應(yīng)答器，用于發(fā)送實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)數(shù)據(jù)信息，并向所述有源應(yīng)答器提供所述實(shí)時(shí)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(cè)裝置，用于對(duì)所述無(wú)源應(yīng)答器、所述有源應(yīng)答器和所述地面電子單元進(jìn)行數(shù)據(jù)讀寫和數(shù)據(jù)檢測(cè)。
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(shí)，發(fā)送自身存儲(chǔ)的默認(rèn)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(shí)，向所述有源應(yīng)答器提供自身存儲(chǔ)的默認(rèn)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(wú)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(gè)所述有源應(yīng)答器提供所述實(shí)時(shí)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(wú)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(wú)源應(yīng)答器、有源應(yīng)答器和地面電子單元。無(wú)源應(yīng)答器，用于發(fā)送自身存儲(chǔ)的固定數(shù)據(jù)信息；有源應(yīng)答器，用于發(fā)送實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)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(zhǔn)確的線路基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和信息，以使車載設(shè)備實(shí)現(xiàn)高精度、高安全性的列車運(yùn)行控制。
文檔編號(hào)H04B1/59GK102237891SQ20111012492
公開日2011年11月9日 申請(qǐng)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(qǐng)人:北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院有限公司