車次號設備測試儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種車次號設備測試儀，包括控制單元、操作顯示單元和信道機單元，控制單元CPU是車次號設備測試儀的核心部分，負責整個主機的信號處理；所述控制單元由CPU、第一濾波調整電路、第二調整電路、第一運算放大器、第二運算放大器和電源轉換電路連接構成；為防止FFSK信號輸出頻偏超出范圍，增加信號幅度調節(jié)電路，由第一運算放大器對FFSK信號做進一步調整，手調電位器和運放電路結合調整FFSK信號幅度，在車次號測試過程中，通過本設備分別模擬車次號機車設備和車次號解碼器，檢驗車次號系統(tǒng)中的解碼器和機車設備是否運行正常，本設備設置、操作簡單，攜帶方便，系統(tǒng)的成本低，滿足現場需求。
【專利說明】車次號設備測試儀
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車次號設備測試儀，特別涉及一種用于450MHz鐵路無線列車調度系統(tǒng)的車次號設備測試儀。
【背景技術】
[0002]車次號設備的工作過程是:當機車運行監(jiān)控器中的機車運行數據信息不斷地在TAX2型機車安全信息綜合檢測裝置(TAX箱)的總線上廣播，插在箱內的DMIS數據采集編碼器捕獲到進站、出站位置信息，即將車次號、機車號、機車速度、機車位置、車重、計長信息數據進行糾檢錯編碼，控制機車臺轉頻發(fā)射，單向傳給車站臺。
[0003]在進站、出站兩個信號機處，機車臺向車站臺單向連續(xù)傳送2次。第一次是在收到車次號信息時立即傳送，延遲3?5秒后傳送第二次。機車臺轉頻發(fā)射頻率為457.550MHz。
[0004]車站數據接收解碼器收到數據后經過糾錯、檢錯處理確認無誤，進行公里標比較，認定是本站管轄范圍內的機車臺送來的信息，則把接收的信息送給TDCS分機。TDCS總機收到TDCS分機送來的數據進行處理后將車次號在相應的位置上顯示。
[0005]以上過程需要多人，多種設備同時配合才能夠完成，操作費時、費力，效率低。為了更便捷方便地對現場車次號系統(tǒng)進行測試、維護，需要一種車次號設備測試儀，用來模擬車次號機車設備對車次號地面設備進行測試，也可以模擬車次號地面設備對車次號機車設備進行測試。使車次號設備的開通及使用過程中的測試和維護工作更易操作和實現，本設備攜帶方便，利于現場使用。
[0006]而目前國內尚沒有具備上述功能的專用于的現場車次號系統(tǒng)進行測試、維護的測試儀器。

【發(fā)明內容】

[0007]鑒于現有技術存在的不足，本發(fā)明提供了一種車次號設備測試儀的設計方案，在車次號測試過程中，通過本設備分別模擬車次號機車設備和車次號解碼器，檢驗車次號系統(tǒng)中的解碼器和機車設備是否運行正常。
[0008]本發(fā)明為實現上述目的，所采取的技術方案是:一種車次號設備測試儀，其特征在于:包括控制單元、操作顯示單元和信道機單元；
所述控制單元由CPU、第一濾波調整電路、第二調整電路、第一運算放大器、第二運算放大器和電源轉換電路連接構成，控制單元的CPU是車次號設備測試儀的核心部分，負責整個主機的信號處理;CPU采用ATMEGA128芯片；
第一濾波調整電路由有源濾波器C和數字電位器A連接構成；
第二調整電路由數字電位器B連接構成；
CPU的PD7端口與第一濾波調整電路輸入端連接；CPU的PC2端口與第二濾波調整電路輸出端連接；第一濾波調整電路輸出端連接第一運算放大器的輸入端，第一運算放大器的輸出端連接信道機單元DTIN端口 ；第二濾波調整電路輸入端連接第二運算放大器的輸出端，第二運算放大器的輸入端連接信道機的AF端口；
CPU的PA3端口直接連接信道機單元PTT端口 ；
CPU 的 PA4 端 口一PA7 端口、PC4 端 口一 PC7 端口、PBO 端 口 -PB7 端 口、PE6 端 口 -PE7端口分別與操作顯示單元的對應端口連接；
電源轉換電路連接外接電源，為控制單元、操作顯示單元提供DC 5V電源；
控制單元的CPU的PBO端口 -PB7端口、PE6端口 -PE7端口分別與操作顯示單元的液晶端連接，控制單元的CPU的PA4端口 -PA7端口、PC4端口 -PC7端口分別與操作顯示單元的按鍵端對應連接；
所述信道機單元外接電源采用的是信道機配置的電池，為車次號設備測試儀內各單元供電；
電源轉換電路連接外接電源，為控制單元、操作顯示單元提供DC5V電源；
由控制單元CPU產生包含車次號、機車號信息的FFSK信令，通過PTT控制信道機發(fā)射；其中FFSK由控制單元CPU產生，第一濾波調整電路通過有源濾波器C對FFSK信號進行濾波整形，數字電位器A調整信號大?。挥捎谛诺罊C差異，為防止FFSK信號輸出頻偏超出范圍，增加信號幅度調節(jié)電路，再由第一運算放大器對FFSK信號做進一步調整；
有源濾波器C電路中包括二階RC濾波器電路，通過二階RC濾波器電路，將控制單元CPU產生的FFSK信號由方波變?yōu)檎也ㄐ盘?，濾掉多余的干擾信號。
[0009]利用所述車次號設備測試儀對450MHz鐵路無線列調車次號系統(tǒng)進行車次號測試的方法，包括如下步驟:
步驟(a)、在機車運行線路劃定測試區(qū)域，在將若干個所述車次號設備測試儀間隔設置于測試區(qū)域跌路沿線一側，由每一個所述車次號設備測試儀分別模擬在一個車站內設置的車次號機車設備和一個車次號解碼器；
步驟(b)、模擬車次號機車設備:打開測試儀電源開關，主界面中選擇“模擬車次號機車設備”，進入測試界面，發(fā)送包括車次號，機車號，公里標的一組車次號信息；或輸入公里標，然后確認發(fā)送，當解碼器收到測試儀發(fā)送的車次號信息時，解碼器顯示車次號，即說明被測的解碼器設備正常；具體過程如下:當本設備模擬車次號機車設備時，由車次號設備測試儀控制單兀CPU產生FFSK信息,車次號信息包含:車次號，機車號，公里標信息，通過PTT控制信道機發(fā)射；通過第一濾波調整電路的有源濾波器C對FFSK信號進行濾波整形，數字電位器A調整信號大??；由于信道機差異，為防止FFSK信號輸出頻偏超出范圍，增加信號幅度調節(jié)電路，由第一運算放大器對FFSK信號做調整；
步驟(C)、模擬車次號解碼器:打開測試儀電源開關，主界面選擇“模擬車次號解碼器”，進入測試界面，讓被測的車次號機車設備發(fā)送一條車次號信息，若測試儀接收到該車次號信息并顯示正確，即說明被測的車次號機車設備正常；具體過程如下:當本設備模擬車次號解碼器時，讓被測的車次號機車設備發(fā)送一條車次號信息，本設備信道機收到FFSK信號即車次號信息，通過第二運算放大器和數字電位器B進行信號調整以后發(fā)送給控制單元的CPU，CPU對信號進行處理，并將結果顯示在液晶上。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明在電路設計上為防止FFSK信號輸出頻偏超出范圍，增加信號幅度調節(jié)電路，由第一運算放大器對FFSK信號做進一步調整，手調電位器和運放電路結合可調整FFSK信號幅度，操作簡單，易實現，并降低成本，在車次號測試過程中，可通過本設備分別模擬車次號機車設備和車次號解碼器，檢驗車次號系統(tǒng)中的解碼器和機車設備是否運行正常。本設備設置、操作簡單，攜帶方便，系統(tǒng)的成本低，可滿足現場需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為發(fā)明使用狀態(tài)示意圖；
圖2為本發(fā)明外部接口示意圖；
圖3為有源濾波器C電路原理圖；
圖4為第一運算放大器電路原理圖。
【具體實施方式】
[0012]為了更清楚的理解本發(fā)明，結合附圖和實施例詳細描述本發(fā)明:
如圖1至圖4所示，車次號設備測試儀包括控制單元、操作顯示單元和信道機單元，控制單元CPU是車次號設備測試儀的核心部分，負責整個主機的信號處理；
所述控制單元由CPU、第一濾波調整電路、第二調整電路、第一運算放大器、第二運算放大器和電源轉換電路連接構成；
CPU 采用 ATMEGA128 芯片；
第一濾波調整電路由有源濾波器C和數字電位器A連接構成；
第二調整電路由數字電位器B連接構成；
CPU的PD7端口與第一濾波調整電路輸入端連接；CPU的PC2端口與第二濾波調整電路輸出端連接；第一濾波調整電路輸出端連接第一運算放大器的輸入端，第一運算放大器的輸出端連接信道機單元DTIN端口 ；第二濾波調整電路輸入端連接第二運算放大器的輸出端，第二運算放大器的輸入端連接信道機的AF端口。
[0013]CPU的PA3端口(PTT (Push-to-Talk)信號)直接連接信道機單元PTT端口 ； CPU 的 PA4 端口一PA7 端 口、PC4 端口一 PC7 端 口、PBO 端 口 -PB7 端口、PE6 端 口 -PE7
端口分別與操作顯示單元的對應端口連接；
電源轉換電路連接外接電源，為控制單元、操作顯示單元提供DC5V電源；
控制單元的CPU的PBO端口 -PB7端口、PE6端口 -PE7 (通信)端口分別與操作顯示單元的液晶端連接，控制單元的CPU的PA4端口一PA7端口、PC4端口一PC7端口分別與操作顯示單元的按鍵端對應連接；
信道機單元外接電源采用信道機配置的電池，為車次號設備測試儀內各單元供電； 電源轉換電路連接外接電源，為控制單元、操作顯示單元提供DC5V電源；
由控制單元CPU產生包含車次號、機車號信息的FFSK信令，通過PTT控制信道機發(fā)射；其中FFSK由控制單元CPU產生，第一濾波調整電路通過有源濾波器C對FFSK信號進行濾波整形，數字電位器A調整信號大??；由于信道機差異，為防止FFSK信號輸出頻偏超出范圍，增加信號幅度調節(jié)電路，再由第一運算放大器對FFSK信號做進一步調整；
有源濾波器C電路中包括二階RC濾波器電路，通過二階RC濾波器電路，將控制單元CPU產生的FFSK信號由方波變?yōu)檎也ㄐ盘?，濾掉多余的干擾信號。
[0014]在車次號測試過程中，可通過本設備分別模擬車次號機車設備和車次號解碼器，檢驗車次號系統(tǒng)中的解碼器和機車設備是否運行正常。本設備設置、操作簡單，攜帶方便，降低系統(tǒng)的成本，滿足現場需求。
[0015]如圖2所示，車次號設備測試儀的控制單元分別與信道機單元、操作顯示單元連接。信道機單元與外接電源(電池)相連?？刂茊卧脕硖幚戆存I信息，并將工作狀態(tài)信息反饋給顯示單元，控制信道機發(fā)送和接收FFSK信令。整個系統(tǒng)由蓄電池提供電源，蓄電池標準輸出電壓為7.2V。
[0016]如圖3所示，當本設備模擬車次號機車設備時，需要在車次號設備測試儀上輸入發(fā)送的一組車次號信息，車次號信息包含:車次號“K123”，機車號“56789”，公里標“1234.567”信息，其中公里標可設置，其他為默認設置，然后發(fā)送本條車次號信息給被測的解碼器，當解碼器收到測試儀發(fā)送的車次號信息時，解碼器顯示車次號“K123”，即說明被測的解碼器設備正常。
[0017]由車次號設備測試儀CPU產生FFSK信息(即車次號信息)，通過PTT控制信道機發(fā)射；其中FFSK由CPU產生，濾波調整電路通過有源濾波器C對FFSK信號進行濾波整形，數字電位器A調整信號大??；由于信道機差異，為防止FFSK信號輸出頻偏超出范圍，增加信號幅度調節(jié)電路，由第一運算放大器對FFSK信號做進一步調整。
[0018]當本設備模擬車次號解碼器時，讓被測的車次號機車設備發(fā)送一條車次號信息，若測試儀接收到該車次號信息并顯示正確，即說明被測的車次號機車設備正常。
[0019]本設備信道機收到FFSK信號(即車次號信息)，通過第二運算放大器和數字電位器B進行信號調整以后發(fā)送給CPU，CPU對信號進行處理，并將結果顯示在液晶上。
[0020]根據上述說明，結合本領域技術可實現本發(fā)明的方案。
【權利要求】
1.一種車次號設備測試儀，其特征在于:包括控制單元、操作顯示單元和信道機單元； 所述控制單元由CPU、第一濾波調整電路、第二調整電路、第一運算放大器、第二運算放大器和電源轉換電路連接構成，控制單元的CPU是車次號設備測試儀的核心部分，負責整個主機的信號處理;CPU采用ATMEGA128芯片； 第一濾波調整電路由有源濾波器C和數字電位器A連接構成； 第二調整電路由數字電位器B連接構成； CPU的PD7端口與第一濾波調整電路輸入端連接；CPU的PC2端口與第二濾波調整電路輸出端連接；第一濾波調整電路輸出端連接第一運算放大器的輸入端，第一運算放大器的輸出端連接信道機單元DTIN端口 ；第二濾波調整電路輸入端連接第二運算放大器的輸出端，第二運算放大器的輸入端連接信道機的AF端口 ； CPU的PA3端口直接連接信道機單元PTT端口 ； CPU 的 PA4 端口一PA7 端口、PC4 端口一PC7 端口、PBO 端口 -PB7 端口、PE6 端口 -PE7端口分別與操作顯示單元的對應端口連接； 電源轉換電路連接外接電源，為控制單元、操作顯示單元提供DC 5V電源； 控制單元的CPU的PBO端口 -PB7端口、PE6端口 -PE7端口分別與操作顯示單元的液晶端連接，控制單元的CPU的PA4端口 -PA7端口、PC4端口 -PC7端口分別與操作顯示單元的按鍵端對應連接； 所述信道機單元外接電源采用的是信道機配置的電池，為車次號設備測試儀內各單元供電； 電源轉換電路連接外接電源，為控制單元、操作顯示單元提供DC5V電源； 由控制單元CPU產生包含車次號、機車號信息的FFSK信令，通過PTT控制信道機發(fā)射；其中FFSK由控制單元CPU產生，第一濾波調整電路通過有源濾波器C對FFSK信號進行濾波整形，數字電位器A調整信號大?。挥捎谛诺罊C差異，為防止FFSK信號輸出頻偏超出范圍，增加信號幅度調節(jié)電路，再由第一運算放大器對FFSK信號做進一步調整； 有源濾波器C電路中包括二階RC濾波器電路，通過二階RC濾波器電路，將控制單元CPU產生的FFSK信號由方波變?yōu)檎也ㄐ盘?，濾掉多余的干擾信號。
2.利用權利要求1所述車次號設備測試儀對450MHz鐵路無線列調車次號系統(tǒng)進行車次號測試的方法，包括如下步驟: 步驟(a)、在機車運行線路劃定測試區(qū)域，在將若干個所述車次號設備測試儀間隔設置于測試區(qū)域跌路沿線一側，由每一個所述車次號設備測試儀分別模擬在一個車站內設置的車次號機車設備和一個車次號解碼器； 步驟(b)、模擬車次號機車設備:打開測試儀電源開關，主界面中選擇“模擬車次號機車設備”，進入測試界面，發(fā)送包括車次號，機車號，公里標的一組車次號信息；或輸入公里標，然后確認發(fā)送，當解碼器收到測試儀發(fā)送的車次號信息時，解碼器顯示車次號，即說明被測的解碼器設備正常； 具體過程如下:當本設備模擬車次號機車設備時，由車次號設備測試儀控制單元CPU產生FFSK信息，車次號信息包含:車次號，機車號，公里標信息，通過PTT控制信道機發(fā)射；通過第一濾波調整電路的有源濾波器C對FFSK信號進行濾波整形，數字電位器A調整信號大小；由于信道機差異，為防止FFSK信號輸出頻偏超出范圍，增加信號幅度調節(jié)電路，由第一運算放大器對FFSK信號做調整； 步驟(C)、模擬車次號解碼器:打開測試儀電源開關，主界面選擇“模擬車次號解碼器”，進入測試界面，讓被測的車次號機車設備發(fā)送一條車次號信息，若測試儀接收到該車次號信息并顯示正確，即說明被測的車次號機車設備正常；具體過程如下:當本設備模擬車次號解碼器時，讓被測的車次號機車設備發(fā)送一條車次號信息，本設備信道機收到FFSK信號即車次號信息，通過第二運算放大器和數字電位器B進行信號調整以后發(fā)送給控制單元的CPU，CPU對信號進行處理，并將結果顯示在液 晶上。
【文檔編號】H04B17/00GK103983300SQ201410224923
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2014年5月26日 優(yōu)先權日:2014年5月26日
【發(fā)明者】宋博, 張璐, 沙于明, 時勇 申請人:天津七一二通信廣播有限公司