CN201249786Y - 铁路列车车号智能跟踪装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铁路列车车号智能跟踪装置，要解决的技术问题是为红外轴温探测装置提供经过的列车的车号信息，以实现铁路列车的实时跟踪。本实用新型采用以下技术方案：一种铁路列车车号智能跟踪装置，设有顺序连接的天线、射频接收模块、车号处理模块和通讯接口，通讯接口连接红外轴温探测装置。本实用新型与现有技术相比，采用天线、射频接收模块、车号处理模块和通讯接口，将接收到的车号信息进行处理后实时传送到红外轴温探测装置，然后由红外轴温探测装置传送到监控中心，完成车辆的实时跟踪。

Description

铁路列车车号智能跟踪装置

技术领域

本实用新型涉及一种铁路列车车号自动识别设备。

背景技术

目前，在全国各铁路沿线，红外轴温探测装置已经得到了广泛应用，使用红外轴温探测装置，可以准确地探测运行中的列车的轴温，并将报警信息及时传送到监控中心。为了更好地获得报警车辆的信息，还需要将报警车辆的车号信息一起传送到监控中心，以便于监控中心实时跟踪车辆。现有技术中还没有一种将列车的轴温与报警车辆的车号信息一起传送给监控中心的装置，不能满足列车管理部门对列车运行管理的需要。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种铁路列车车号智能跟踪装置，要解决的技术问题是为红外轴温探测装置提供经过的列车的车号信息，以实现铁路列车的实时跟踪。

本实用新型采用以下技术方案：一种铁路列车车号智能跟踪装置，所述铁路列车车号智能跟踪装置，设有顺序连接的天线、射频接收模块、车号处理模块和通讯接口，通讯接口连接红外轴温探测装置。

本实用新型的车号处理模块中设置有现场可编程门阵列和负责通讯控制的处理器，现场可编程门阵列接有存储器和配置控制器。

本实用新型的射频接收模块包括射频信号发射电路和射频信号接收电路。

本实用新型的射频信号发射电路的信号由基带控制电路设置，经频率合成器、功分器、前置功放、功放、带通滤波器、环形器到达天线并发射出去。

本实用新型的射频信号接收电路通过天线收到的标签反射信号，经环行器、功分器至双平衡混频器；发射电路中的本振信号经过功分器后，其中的一路经驱动放大器、90°功分器获得相位差为90°的两路本振信号，分别输入两路混频器；标签反射信号与本振信号经混频器混频后输出的基带数据信号，经低通滤波器、放大、数据整形电路，送数据解码电路。

本实用新型的天线与射频接收模块通过射频电缆连接。

本实用新型的通讯接口采用RS485接口，连接红外轴温探测装置。

本实用新型的述通讯接口通过互联网网络与红外轴温探测装置连接。

本实用新型的铁路列车车号智能跟踪装置设置有电源，输入电压经电磁干扰EMI滤波器、电源开关和开关电源，给射频接收模块和车号处理模块供电。

本实用新型的开关电源带有风扇和LED指示灯。

本实用新型与现有技术相比，采用天线、射频接收模块、车号处理模块和通讯接口，将接收到的车号信息进行处理后实时传送到红外轴温探测装置，然后由红外轴温探测装置传送到监控中心，完成车辆的实时跟踪。

附图说明：

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型的工作原理框图。

图3是本实用新型实施例的射频通道结构框图。

图4是本实用新型实施例的解码处理模块框图。

图5是FSK信号编码格式图。

图6是FMO信号编码格式图

图7是车号信息的解码流程图。

具体实施方式：

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。如图1所示，本实用新型的铁路列车车号智能跟踪装置，设有顺序连接的天线、射频接收模块、车号处理模块和通讯接口，输入电源经电磁干扰EMI滤波器、电源开关和开关电源，给射频接收模块和车号处理模块供电，开关电源带有风扇和LED指示灯。天线与射频接收模块通过射频电缆连接，通讯接口采用RS485接口，连接红外轴温探测装置。

本实用新型的铁路列车车号智能跟踪装置，由一个2U的19英寸标准机箱的主机、小于30米的射频电缆、一个射频天线、电源线和RS485通讯线构成。如图2所示，铁路列车车号智能跟踪装置与红外轴温探测装置安装在同一个19英寸的标准机柜内，两个设备之间通过RS485通讯线连接，红外轴温探测装置具有网络连接功能时，两个设备之间可以通过互联网网络连接，铁路列车车号智能跟踪装置使用交流220V市电电源供电，经EMI滤波器，开关电源为射频接收模块提供12V电源，为车号处理模块提供5V电源。射频天线安装在铁路两根轨枕之间，方向与轨枕平行，且天线的中心点位于铁轨的中轴线上，天线与设备主机之间使用低损耗的射频电缆连接，天线与射频电缆的接口要求做防水处理。

如图3所示，列车车号信号的接收在射频接收模块中完成，解调在车号处理模块中完成，信号的发射和接收通过同一个天线完成，为了有效隔离发送和接收，电路中使用了一个环行器隔离收发，与天线连接。

射频信号发射：基带控制电路根据实际需要设置锁相环数据，锁相环的频率合成器输出对应频率的锁相回路PLL射频信号，该信号的幅度在0～6dBm之间，经功分器输入到前置功放，放大到15dBm左右，再经功放放大到32dBm左右，经过带通滤波器、环形器到达天线并发射出去。

射频信号接收：标签反射的信号通过天线、环行器、功分器到达双平衡混频器；另外，发射电路中的本振信号经过发射通道上的功分器后，其中的一路经驱动放大后、再通过90°功分，获得相位差为90°的两路本振信号，分别输入两路混频器，作为正交解调的本振信号。标签反射的信号与该本振信号混频后，解调输出基带数据信号，经低通滤波器LPF滤除噪声信号，再经放大、数据整形，得到编码后的标签数据信号，送数据解码电路解码后，还原出原始标签信息。

目前，铁路列车中安装的电子标签有机车标签、客车标签、车辆标签三种，分别存储有机车车号信息、客车车号信息、车辆车号信息，其中机车标签和客车标签中的信息采用FMO的编码格式，如图5所示，车辆标签中的信息采用FSK的编码格式，如图6所示。

如图4所示，车号信息的解码及向红外轴温探测装置传输，由车号处理模块中设置在数据解码电路的负责解码的现场可编程门阵列FPGA和负责通讯控制的处理器组成。RF接口将数据整形后的信号传递给FPGA，FPGA将FMO和FSK编码格式的标签数据去掉帧头、校验位并解压缩后，还原为标准格式的20位6-bit ASCII码，经处理器控制，通过通讯接口向红外轴温探测装置传输。FPGA掉电后不能保存其内的配置数据，FPGA外接有存储器和配置控制器，以保证每次上电时，配置控制器从存储器中读取FPGA的配置数据，然后写入到FPGA，确保FPGA上电后能正常工作。如图7所示，解码流程为：时钟恢复、向前纠错、检错、失真补偿、解码、信号识别和输出。

作为最佳实施例，本实用新型的射频信号发射电路的基带控制电路采用单片机C8051F020，频率合成器采用PLL-400，混频晶振输出12.8MHz信号，功分器采用LRPS-2-980，前置功放采用BGA6489，功放采用RA03M8894M。射频信号接收电路的功分器采用LRPS-2-980，混频器采用HMX483MS8G，驱动放大采用BGA6489，90°功分采用QBA-12。数据解码电路的FPGA采用XC2S50，处理器采用C8051F020，存储器采用39VF040，配置控制器采用XC9572XL。射频功率在30dBm～32dBm之间，射频部分可采用910.10MHz、912.10MHz、914.10MHz三个频点中的一个，通讯方式：RS485串行异步，通讯速率：28800bps，数据位：8位，校验方式：无，停止位：1位。

本实用新型的工作过程：当有列车经过红外轴温探测装置时，红外轴温探测装置通过与铁路列车车号智能跟踪装置连接的RS485接口发送开功放的命令，启动铁路列车车号智能跟踪装置的射频功放模块，射频功放模块发射射频功率，为列车标签提供工作能量，列车标签将存储在标签存储器内的车号信息调制到射频频率上，并反射回铁路列车车号智能跟踪装置的天线，铁路列车车号智能跟踪装置从天线接收到调制有标签信息的射频信号，并经过解调、解码，还原出车号信息并传送到红外轴温探测装置。当列车经过后，铁路列车车号智能跟踪装置自动关闭射频功放模块。

本实用新型具有以下的特点：1、能自动接收经过的铁路列车车号信息。2、能够正确解调FSK和FMO编码格式的机车、客车以及车辆标签信息。3、能够与现在铁路应用的红外轴温探测装置通讯，并向红外轴温探测装置传输车号信息。4、与红外轴温探测装置之间的通讯可采用RS485或以太网的模式进行。5、能够接收红外轴温探测装置发送的开功放命令，并打开射频功放。6、射频部分可采用910.10MHz、912.10MHz、914.10MHz三个频点中的一个，可根据现场应用情况进行选择。7、射频功率在30dBm～32dBm之间。8、采用2U的19英寸标准机箱，设备可方便地安装在19英寸的标准机柜内。

Claims (10)

1.一种铁路列车车号智能跟踪装置，其特征在于：所述铁路列车车号智能跟踪装置，设有顺序连接的天线、射频接收模块、车号处理模块和通讯接口，通讯接口连接红外轴温探测装置。

2.根据权利要求1所述的铁路列车车号智能跟踪装置，其特征在于：所述车号处理模块中设置有现场可编程门阵列和负责通讯控制的处理器，现场可编程门阵列接有存储器和配置控制器。

3.根据权利要求2所述的铁路列车车号智能跟踪装置，其特征在于：所述射频接收模块包括射频信号发射电路和射频信号接收电路。

4.根据权利要求3所述的铁路列车车号智能跟踪装置，其特征在于：所述射频信号发射电路的信号由基带控制电路设置，经频率合成器、功分器、前置功放、功放、带通滤波器、环形器到达天线并发射出去。

5.根据权利要求4所述的铁路列车车号智能跟踪装置，其特征在于：所述射频信号接收电路通过天线收到的标签反射信号，经环行器、功分器至双平衡混频器；发射电路中的本振信号经过功分器后，其中的一路经驱动放大器、90°功分器获得相位差为90°的两路本振信号，分别输入两路混频器；标签反射信号与本振信号经混频器混频后输出的基带数据信号，经低通滤波器、放大、数据整形电路，送数据解码电路。

6.根据权利要求5所述的铁路列车车号智能跟踪装置，其特征在于：所述天线与射频接收模块通过射频电缆连接。

7.根据权利要求6所述的铁路列车车号智能跟踪装置，其特征在于：所述通讯接口采用RS485接口，连接红外轴温探测装置。

8.根据权利要求6所述的铁路列车车号智能跟踪装置，其特征在于：所述通讯接口通过互联网网络与红外轴温探测装置连接。

9.根据权利要求7或8所述的铁路列车车号智能跟踪装置，其特征在于：所述铁路列车车号智能跟踪装置设置有电源，输入电压经电磁干扰EMI滤波器、电源开关和开关电源，给射频接收模块和车号处理模块供电。

10.根据权利要求9所述的铁路列车车号智能跟踪装置，其特征在于：所述开关电源带有风扇和LED指示灯。

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