CN108674448B - 分散式调车防护*** - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种分散式调车防护***，由调车防护装置及报文传输装置组成，将既有调车防护装置输出接口进行调整，仅保留C1数据接口，使调车防护装置消耗功率大幅降低，可将功率余量用于多路的报文传输装置；调车防护装置采集信号机灯位状态信息，作为输出报文选定的输入条件，选定对应的存储器，FPGA读取存储器数据并调整为DBPL编码的C1信号对外输出；报文传输装置接收C1信号，以FSK信号向车载设备发送报文信息。本发明可实现单信号机状态信息对于两路以上应答器的控制，且具备更多路扩展的能力，满足现场实际应用中的相关需求。

Description

分散式调车防护***
技术领域
本发明涉及一种可根据一台信号机状态同时控制多台不同调车防护应答器的调车防 护***。
背景技术
分散式调车防护***是通过轨旁控制设备采集相关信号机的点灯电源，实现给控制 设备供电，同时根据信号机点灯电源的状态，选择相应的报文数据输出给有源应答器，从而实现调车防护功能。调防***室内设有监测设备，利用既有的信号机点灯电源回路，通过电力载波技术，实现与室外控制设备的实时通信功能，获取调防装置工作状态、报 警信息、报文输出状态等信息。由于信号机在维持自身正常工作的前提下，能够供调防 ***设备使用的功率有限，因此目前均只有一架信号机对应一台有源应答器的应用模式。
根据《动车段(所)调车防护***暂行技术条件》中要求，调车防护装置安装位置在防护信号机外方20±0.5米，特殊情况下不得小于15米，但是实际应用中动车所部分信 号机外方15米范围内有道岔，这就造成一架信号机需要对应两条进路(直股和侧股两组 应答器)，而目前所有调车防护***均不能满足该需求。但是根据全面防护现场调车作业 安全的需要，特殊地段调车防护功能又是必不可少的。
发明内容
因此本设计方案可解决上述问题，实现单点多控的分散式调车防护***，并具备扩 展性及较高的安全性。
本发明提供一种分散式调车防护***，由调车防护装置及报文传输装置组成，将既 有调车防护装置输出接口进行调整，仅保留C1数据接口，使调车防护装置消耗功率大幅降低，可将功率余量用于多路的报文传输装置；
所述调车防护装置采集信号机灯位状态信息，作为输出报文选定的输入条件，选定 对应的存储器，FPGA读取存储器数据并调整为DBPL编码的C1信号对外输出；
所述报文传输装置接收来自所述调车防护装置的C1信号，经FPGA解调-调制，以FSK信号向车载设备发送报文信息；
所述报文传输装置采用透明传输的方式，对于传输数据不作更改；
所述分散式调车防护***能实现单信号机状态信息对于两路及以上的应答器的控 制。
本发明的技术方案可实现单信号机状态信息对于两路以上应答器的控制，且具备更 多路扩展的能力，满足现场实际应用中的相关需求，以更低的设备成本、维护成本实现更多的安全防护功能，完善调车防护***中的安全防护措施。
附图说明
图1为本发明的单点双控式调车防护***的设计框图；
图2为本发明的调车防护装置的设计框图。
图3为本发明的报文传输装置的设计框图。
图4为标准应答器***中接口示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细的说明。以下实施例将有助于本领域的技术 人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应该指出的是，对本领域的普通技术人员来讲，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于 本发明的保护范围。
在标准应答器***中，如图4，应答器接口为与室内轨旁电子单元连接的C1数据接口、C6能量接口，与车载设备的无线接口为A1射频数据接口，A4射频能量接口，列车 的车载设备在经过有源应答器时，由车载天线单元通过A4接口提供能量给有源应答器激 活，有源应答器通过A1接口将来自LEU(轨旁电子单元)的报文传送给车载设备作为控 车信号输入。本发明是在标准应答器***的基础上，进行了创造性的改造，形成的适用 于调车防护应用的定制化特殊场景的防护***。
本***由调车防护装置及报文传输装置组成，以下以单点双控的分散式调车防护系 统为例，如图1所示，两者之间由电缆作为传输媒介；为实现扩展性需要对于功率进行更好的分配，因此将既有调车防护装置输出接口(包括C1数据接口、C6能量接口)进 行调整，仅保留C1数据接口，使调车防护装置消耗功率大幅降低，可将功率余量用于多 路报文传输装置(至少支持4路以上)的数据传输；当然，视具体的应用条件，作为一 个特殊的示例，调车防护装置输出接口仅保留C1数据接口的方案也可用于仅配置了单路 报文传输装置的应用场景(或工作模式)。
车载设备在经过调车防护应答器组(包括一路报文传输装置+无源应答器，其中报文 传输装置类似有源应答器，接收来自调车防护装置的透传报文)时，需要接受应答器组内的所有应答器报文信息作为控车信号输入，当出现应答器组内某个应答器信息丢失时，车载设备会做出相应动作以保证车辆安全。
如图2所示，调车防护装置采集信号机灯位状态信息，作为输出报文选定的输入条件，选定对应的存储器(例如图2中的报文ROM1～3)，FPGA读取存储器数据并调整为DBPL 编码的C1信号对外输出。内部可通过电力载波技术向室内传输调车防护装置的工作状 态、报警状态等信息。
调车防护装置的设备内部FPGA同时采集信号机点灯单元前后级的电源状态信息，分 别为状态条件1、2，当两状态信息比对一致并且为合法状态信息时，才对该状态对应的存储器上的数据(如报文数据)进行读取；
FPGA内部硬件逻辑模块独立，不存在各路存储器间错选的隐患；
FPGA内部对于读取到的存储器数据进行比对判定，当数据异常时停止对外的数据输 出。
输出信号为DBPL编码的C1接口信号，相较标准的C接口信号，去除了C6能量分量，并降低了C1信号的幅度，能够极大的降低调车防护装置对外输出功率，且不影响数据的 传输。因此可具备扩展性。
其能量来源在去除C6接口后,仅由A接口提供能量保证报文传输装置的设备工作。
如图3所示，报文传输装置接收来自调车防护装置的C1接口信号，经FPGA解调- 调制，以FSK信号向车载设备发送报文信息。当调车防护装置无输出时，报文传输装置 可对外发自身存储的默认报文。
报文传输装置采用透明传输的方式，对于传输数据不作更改，因此不承担数据安全 功能；
报文传输装置内部通过DBPL码的有无，来实现状态的识别，硬件逻辑上的互锁保证 报文传输装置只能工作在单一的报文发送状态。如图3所示，当C1信号存在时，信号转换1输出控制信号1锁闭默认报文ROM，默认报文ROM无输出的状态作为控制信号2控 制信号转换2，将C1信号输入至FPGA，经处理后对外输出来自调车防护装置的报文数据； 当C1信号缺失时，信号转换1输出控制信号1使默认报文ROM工作，输出默认报文至 FPGA，此时默认报文输出状态作为控制信号2控制信号转化2，将C1信号锁闭，无法输 出至FPGA，FPGA此时输出来自默认报文ROM中的报文数据。
综上，采用此技术方案，可实现单信号机状态信息对于两路以上应答器的控制，且具备更多路扩展的能力，满足现场实际应用中的相关需求，以更低的设备成本、维护成 本实现更多的安全防护功能，完善调车防护***中的安全防护措施。
以上所述仅为本发明方案的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡 在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种分散式调车防护***，由调车防护装置及报文传输装置组成，将既有调车防护装置输出接口进行调整，仅保留C1数据接口，使调车防护装置消耗功率大幅降低，可将功率余量用于多路的报文传输装置；
所述调车防护装置采集信号机灯位状态信息，作为输出报文选定的输入条件，选定对应的存储器，所述调车防护装置的FPGA读取存储器数据并调整为DBPL编码的C1信号对外输出；
所述报文传输装置接收来自所述调车防护装置的C1信号，经所述报文传输装置的FPGA解调-调制，以FSK信号向车载设备发送报文信息；
所述报文传输装置采用透明传输的方式，对于传输数据不作更改；
所述分散式调车防护***能实现单信号机状态信息对于两路及以上的应答器的控制。
2.根据权利要求1所述的调车防护***，其特征在于，该调车防护***可用于仅配置了单路报文传输装置的应用场景。
3.根据权利要求1或2所述的调车防护***，其特征在于，所述调车防护装置的设备内部的FPGA同时采集信号机点灯单元前后级的电源状态信息，分别为状态条件1、2，当该两状态信息比对一致并且为合法状态信息时，才对该状态信息对应的存储器上的数据进行读取。
4.根据权利要求3所述的调车防护***，其特征在于，所述设备内部的FPGA对于读取到的存储器数据进行比对判定，当数据异常时停止对外的数据输出。
5.根据权利要求4所述的调车防护***，其特征在于，当所述调车防护装置无输出时，所述报文传输装置对外发送自身存储的默认报文。
6.根据权利要求1所述的调车防护***，其特征在于，所述报文传输装置内部通过DBPL码的有无，来实现状态的识别，硬件逻辑上的互锁保证报文传输装置只能工作在单一的报文发送状态。
7.根据权利要求6所述的调车防护***，其特征在于，当C1信号存在时，锁闭默认报文ROM，将C1信号输入至FPGA，经处理后对外输出来自调车防护装置的报文数据；当C1信号缺失时，使默认报文ROM工作，输出默认报文至FPGA，将C1信号锁闭无法输出至FPGA，FPGA此时对外输出来自默认报文ROM中的报文数据。
8.根据权利要求1所述的调车防护***，其特征在于，可仅由A接口提供能量保证所述报文传输装置工作。
9.根据权利要求1所述的调车防护***，其特征在于，所述DBPL编码的C1信号相较标准的C接口信号，去除了C6能量分量，并降低了C1信号的幅度，能降低调车防护装置的对外输出功率，且不影响数据的传输，具备扩展性。
10.根据权利要求1所述的调车防护***，其特征在于，车载设备在经过调车防护应答器组时，需要接受应答器组内的所有应答器报文信息作为控车信号输入，当出现应答器组内某个应答器信息丢失时，车载设备会做出相应动作以保证车辆安全。
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