一種實時監控的鐵路半自動閉塞信息系統及其工作方法技術方案

本發明專利技術公開了一種實時監控的鐵路半自動閉塞信息系統及其工作方法，該系統包括相隔一定距離的兩臺半自動閉塞機，兩臺半自動閉塞機之間通過兩根區間電纜連接，兩臺半自動閉塞機前端各連接一個以光纖相連的光電轉換及傳輸設備，并通過各自對應的切換開關實現電纜和光纖之間的轉換，在每個切換開關前端還設有一個用于判斷電纜狀態的監測單元，該監測單元的控制端連接切換開關用于控制切換開關的轉換。方法是通過監測單元在電纜兩端加不同頻率的音頻信號fH、fL，并相互接收；如果一端接收不到對方發出的音頻信號，說明電纜出現故障，通知本端的切換開關切換到光電轉換及傳輸設備，以光纖進行通信。本發明專利技術大大提高了在線64D半自動閉塞設備的可靠性和安全性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及鐵路通信裝置上的信息傳輸裝置，具體是一種對應用于鐵路64D半自動閉塞信息傳輸裝置運行狀態的實時監測及轉換裝置及其工作方法。
技術介紹
鐵路通信信號傳輸的可靠性高低是鐵路裝置能否正常運作的關鍵因素，過去的64D半自動閉塞信息傳輸是基于電纜傳輸的，由于現場施工等因素，經常發生電纜被破壞等事件，從而導致信號不能正常傳輸，嚴重影響鐵路正常運輸，給國家帶來嚴重的經濟損失，為解決該問題，本申請人于2007年提出了一項名稱為“鐵路專用半自動閉塞信息傳輸 轉換裝置”(公開號101159446)的專利技術專利，該專利技術是將鐵路沿線每臺半自動閉塞機分別配有一臺與之相連的傳輸設備，相鄰兩臺半自動閉塞機的傳輸設備之間并聯光纜和電纜，通過增加光纜傳輸通道提高半自動閉塞機之間信號傳遞的可靠性。然而，在該專利技術的實際使用過程中，因鐵路系統電氣設備多，有時在線路中會出現干擾性的短脈沖，導致閉塞機故障；對某些電纜故障如電纜破損漏電等，該設備不能自動切換到光纜，這些問題都是設備在開發過程中，沒有完全按照RAMS(可靠性(ReliabiIity)、可用性(Avai Iabi I ity)、可維修性(Maintainability)和安全性(Safety))信號產品設計要求而造成的，為了保證64D半自動閉塞信息傳輸裝置信號的可靠性和安全性，必須保證閉塞機正常情況下使用電纜，只有在電纜故障條件下使用光纜。為此，必須進一步提供系統的可靠性。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是提供一種可靠性大大增強的具有實時監控功能的鐵路半自動閉塞信息系統及其工作方法。本專利技術所述的一種實時監控的鐵路半自動閉塞信息系統，包括位于鐵路沿線并相隔一定距離的兩臺半自動閉塞機，兩臺半自動閉塞機之間通過兩根區間電纜連接，兩臺半自動閉塞機前端各連接一個以光纖相連的光電轉換及傳輸設備，并通過各自對應的切換開關實現電纜和光纖之間的轉換，在每個切換開關前端還設有一個判斷電纜狀態的監測單元，該監測單元具有發送和接收音頻信號電路，兩個監測單元之間根據發送和接收的音頻信號來判斷兩臺半自動閉塞機的傳輸狀態；監測單元的控制端連接切換開關以根據傳輸狀態對切換開關進行控制。所述監測單元包括 接口保護模塊并聯在兩根區間電纜上，用于隔離閉塞信號，并具有防雷保護作用；下行匹配濾波模塊連接接口保護模塊，對收到的音頻信號頻率進行濾波，取出有用信號，同時和接口保護模塊的電路進行匹配；信號放大模塊連接匹配濾波模塊，在接收回路中對區間電纜中的小信號進行放大，便于信號解調；信號解調模塊連接信號放大模塊，用于判斷是否有接收信號及接收信號的性質，把檢測結果輸出給控制模塊；控制輸出模塊輸入端連接信號解調模塊，輸出端連接切換開關、信號解調模塊、功率放大模塊，用于對接收信號進行比對，并控制切換開關、信號發射頻率和發射功率。信號調制模塊連接控制輸出模塊，用于提供發射信號，并根據需要進行調制； 功率放大模塊連接信號調制模塊，對發射信號進行功率放大，使其適合信號遠距離傳輸要求； 上行匹配濾波模塊連接接口保護模塊，對發出的音頻信號頻率進行濾波，取出有用信號，同時和接口保護模塊的電路進行匹配。所述鐵路半自動閉塞信息系統的工作方法，其包括以下步驟通過監測單元在區間電纜兩端加不同頻率的音頻信號，并相互接收；如果一端接收不到對方發出的音頻信號，說明電纜出現故障，通知本端的切換開關切換到光電轉換及傳輸設備，以光纖進行通信。為了保證可靠性，每端發射頻率有兩組，只要收到對方發射信號，本地則發射第一組頻率，表示已收到對方發射信號；如果接收不到對方信號，則發射第二組頻率，表示本地檢測到電纜故障；當接收到對方發射的第二組頻率信號或收不到對方頻率信號時，本地將開關切換到光電轉換設備。 本專利技術實現了 64D半自動閉塞機電纜狀態的實時在線監測，為電纜、光纜自動切換提出一種新的解決方案。本專利技術可以方便的對現有設備進行改造，并將大大提高在線64D半自動閉塞設備的可靠性和安全性。附圖說明圖I是本專利技術的結構示意圖， 圖2是圖I中監測單元的電路框圖， 圖3是電纜監測頻率示意圖。具體實施例方式如圖I所示，本專利技術的單元構成為相隔一定距離的兩臺半自動閉塞機，兩臺半自動閉塞機之間通過兩根區間電纜連接，半自動閉塞機前端各連接一個以光纖相連的光電轉換及傳輸設備，并通過各自對應的切換開關實現電纜和光纖之間的轉換，在每個切換開關前端還設有一個用于判斷電纜狀態的監測單元，該監測單元可以發送和接收音頻信號，兩個監測單元之間根據發送和接收的音頻信號來判斷兩臺半自動閉塞機的傳輸狀態；監測單元的控制端連接切換開關以根據傳輸狀態對切換開關進行控制。如圖2，監測單元包括 接口保護模塊并聯在兩根區間電纜上，用于隔離閉塞信號，并具有防雷保護作用；下行匹配濾波模塊連接接口保護模塊，根據收發頻率進行濾波，取出有用信號，同時和接口保護模塊的電路進行匹配；信號放大模塊連接匹配濾波模塊，在接收回路中對區間電纜中的小信號進行放大，便于信號解調；信號解調模塊連接信號放大模塊，用于判斷是否有接收信號及接收信號的性質，把檢測結果輸出給控制模塊；控制輸出模塊輸入端連接信號解調模塊，輸出端連接切換開關、信號解調模塊、功率放大模塊，用于對 接收信號進行比對，并控制切換開關、信號發射頻率和發射功率。信號調制模塊連接控制輸出模塊，用于提供發射信號，并根據需要進行調制； 功率放大模塊連接信號調制模塊，對發射信號進行功率放大，使其適合信號遠距離傳輸要求； 上行匹配濾波模塊連接接口保護模塊，根據收發頻率進行濾波，取出有用信號，同時和接口保護模塊的電路進行匹配。如圖3，鐵路半自動閉塞信息系統的工作方法是通過監測單元在電纜A、B兩端加不同頻率的音頻信號fH、fL，并相互接收；如果一端接收不到對方發出的音頻信號，說明電纜出現故障，通知本端的切換開關切換到光電轉換傳輸設備，以光纖進行通信。為了保證可靠性，每端發射頻率有兩組，只要收到對方發射信號，本地則發射第一組頻率，如果接收不到對方信號，則發射第二組頻率，表示本地檢測到電纜故障。當接收到對方發射的第二組頻率信號或收不到對方頻率信號時，本地將開關切換到光電轉換設備。例如A端接收到B端信號fLl或fL2，則發射fHl信號，如果收不到fLl或fL2信號，發射fH2信號；只要收不到fLl頻率信號，本地切換開關都會切換到光電轉換傳輸設備一側。區間電纜主要用于傳輸閉塞電壓脈沖信號，信號形式有電源屏輸出的穩壓直流和整流器輸出的IOOHz脈動直流信號，脈沖電壓范圍在±130V。監測單元監測電纜狀態主要是監測電纜的短路、開路、對地短路、泄露損耗過大等故障，防止由此造成閉塞信號無法傳輸而形成的事故。長距離電纜狀態檢測技術有直流檢測和音頻監測，為了不給閉塞信號造成干擾，監測單元采用音頻信號監測技術。本專利技術在形成廣品后的功能 1、當電纜出現故障時，監測單元應通過指示燈告警，并上報網管單元； 2、輸出檢測信號不能干擾閉塞機正常工作； 3、切換繼電器采用安全繼電器，保證切換安全； 4、按照信號RAMS設計要求，對檢測、驅動和控制單元進行冗余和安全性設計； 5、具有防雷和強電磁干擾的保護能力； 6、發射功率可以調整； 7、和保護單元合并設計，可以共用安全繼電器； 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種實時監控的鐵路半自動閉塞信息系統，包括位于鐵路沿線并相隔一定距離的兩臺半自動閉塞機，兩臺半自動閉塞機之間通過兩根區間電纜連接，其特征在于，兩臺半自動閉塞機前端各連接一個以光纖相連的光電轉換及傳輸設備，并通過各自對應的切換開關實現電纜和光纖之間的轉換，在每個切換開關前端還設有一個判斷電纜狀態的監測單元，該監測單元具有發送和接收音頻信號電路，兩個監測單元之間根據發送和接收的音頻信號來判斷兩臺半自動閉塞機的傳輸狀態；監測單元的控制端連接切換開關以根據傳輸狀態對切換開關進行控制。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳建平，吉榮新，
申請(專利權)人：南京泰通科技有限公司，
類型：發明
國別省市：