专利名称：基于hdlc协议的半自动闭塞信号转换设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于铁路运输信号系统的安全信号转换设 备，尤其涉及一种基于HDLC通信协议的64D半自动闭塞设备信号传 输转换的设备，属于铁路信号技术领域。
背景技术：
64D半自动闭塞设备是直接进行轨道控制的铁路信号设备，是我
国铁路信号系统的重要组成设备。
传统的64D型半自动闭塞设备之间采用直流脉冲信号，利用电缆 进行信号传递。如图1所示。这种方式由于采用电缆传输直流脉冲， 对电缆要求高，且维护量大，易受干扰。无维护信息，传输信息量小。
随着铁路光缆传输系统的建设，闭塞设备采用光缆进行信号传输 是解决电缆维护问题主要手段。为解决闭塞设备进行光缆传输的问 题，目前存在两种解决方案， 一种是把64D型半自动闭塞设备的直流 脉冲信号转换为DTMF或FSK的音频信号，再进行模拟数字变换，转 换为数字信号接到光端机进行传输。接收端进行逆变换还原成64D型 半自动闭塞设备的直流脉冲信号。如图2。
另一种方案是直接将64D型半自动闭塞设备的直流脉冲信号进 行数字抽样形成数字信号，再通过串口与光传输系统相连，通过光传 输系统传输。如图3。
上述现有技术虽然都能解决64D型半自动闭塞设备采用光缆系统 传输的问题，但由于都只是对脉冲信号进行简单变换的直接传送，而 且在整个铁路线上是各自独立的设备。仍存在抗扰能力不强，不能集 中维护的缺点。并且第一种方案由于采用了音频编解码，转换和识别 的时间较长，设备反应慢，使64D型半自动闭塞设备经常因超时产生 死锁故障。第二种方案虽然克服的反应时间的问题，但由于没有信源 编码，使系统抗干扰能力较弱。容易因传输误码而产生误动，影响设 备使用。同时第二种方案还受制于光传输系统必须提供串口的限制。 发明内容
4本实用新型的发明目的在于解决现有技术中的问题，提供一种基于
HDLC协议的64D半自动闭塞设备信号传输转换的设备，以适应在光传
输系统中传输的需要。
本实用新型的发明目的是通过下述技术方案予以实现的
基于HDLC协议的半自动闭塞信号转换设备，其特征在于包括
通讯接口、 64D设备接口、 64D信号驱动采集单元、系统时钟单元、
HDLC协议控制器、CPU单元；
所述通讯接口与光传输设备相连，将从光传输设备中接收的数据
发送至所述HDLC协议控制器；所述64D信号驱动采集单元与64D设
备接口相连；
所述64D信号驱动采集单元、系统时钟单元、HDLC协议控制器连 接在地址/数据总线上；所述CPU单元通过该地址/数据总线控制整个 设备。
该转换设备还设有一个通讯接口、 一个HDLC协议控制器、 一个 64D信号驱动采集单元、 一个64D设备接口以及一个交换网；两个通 讯接口与所述交换网相连；两个HDLC协议控制器与所述交换网相连； 两个64D信号驱动采集单元与两个64D设备接口分别对应相连；所述 的HDLC协议控制器、64D信号驱动采集单元、交换网6均连接在地址 /数据总线上。
还设有一个区间电缆接口；该区间电缆接口通过一个继电器与所 述64D设备接口相连。
还设有两个区间电缆接口；该两个区间电缆接口分别通过一个继 电器与对应的64D设备接口相连。
还设有一个系统授时单元；该系统授时单元连接在所述地址/数 据总线上。
还设有一个维护接口单元；该维护接口单元与所述地址/数据总 线相连；转换设备可通过该维护接口单元与维护平台相连。 所述通讯接口为El接口。
还设有一个显示逻辑单元；该显示逻辑单元与所述地址/数据总 线相连。
本实用新型的有益效果是该转换设备采用了 HDLC协议进行通 讯链路控制，并且提供了 El接口来实现与光缆的信息交互，大大提
5高了转换装置的数据传输和处理能力，更能充分利用光缆的带宽优势。
图1为传统64D半自动闭塞设备连接示意图2为采用DTMF信号的64D半自动闭塞设备光电转换设备示意
图-，
图3为采用直接编码的64D半自动闭塞设备光电转换设备示意图； 图4为基于HDLC协议的半自动闭塞信号转换设备的第一实施例 结构图5为基于HDLC协议的半自动闭塞信号转换设备的第二实施例 结构图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步描述。 本实用新型是针对现有64D半自动闭塞信号转换设备，普遍采用 较低效率的信号转换算法或通讯方法，无法充分发挥光缆传输的通讯 优势，满足现代通讯的需要等问题，设计了一种基于HDLC通信协议 的64D半自动闭塞设备信号转换设备。所谓HDLC协议即高级数据链 路控制(High-Level Data Link Control),是一个在同步网上传输 数据、面向比特的数据链路层协议，是一种现今普遍使用的高级通讯 协议。
图4为本实用新型所设计64D半自动闭塞设备信号转换设备的基 本结构图。如图所示，该转换设备包括El接口 1、 64D设备接口 2、 64D信号驱动采集单元4、系统时钟单元5、 HDLC协议控制器7、 CPU 单元9、显示逻辑单元11。
El接口 1是一种基于G703协议的数字接口 ，与光传输设备连接。 转换设备通过该接口从光缆中获得通讯数据，以实现两站之间64D半 自动闭塞设备信号的传递。
当然，这里所采用的El接口仅是本实用新型的一种典型的实现 形式。实际中，任何一种具有一定通讯能力的通讯接口皆可。
El接口 1与HDLC协议控制器7相连。把由El接口 1接收来的消 息连接到HDLC协议控制器7上。HDLC协议控制器7负责从数字通道 接收和向数字通道发送消息，完成HDLC协议所提供的数据链路工作。
664D设备接口 2与64D信号驱动采集单元4相连。该64D设备接 口 2用以连接本地的64D半自动闭塞设备，完成转换装置与64D半自 动闭塞设备信号之间的数据交互。64D信号驱动采集单元4用以实现 64D半自动闭塞设备与转换装置之间信号的数模转换。
系统时钟单元5提供系统2M/4M/8K时钟。提供外同步、自由振 荡两种工作模式。 一般情况下，本设备时钟同步于上一车站的时钟。
显示逻辑单元11提供系统运行、接口动作、告警、主备等状态 显示。
HDLC协议控制器7、 64D信号驱动采集单元4、系统时钟单元5、 显示逻辑单元11通过地址/数据总线与CPU单元9相连。由CPU单元 9实现对整个系统的控制，完成线路消息处理、维护消息处理和输出、 告警、通道切换、监测El接口 1状态等功能。
可见，上述结构的64D半自动闭塞设备的转换设备，相较于现有 的相关转换装置，釆用了 HDLC协议进行通讯链路控制，并且提供了 El接口来实现与光缆的信息交互，大大提高了转换装置的数据传输和 处理能力，更能充分利用光缆的带宽优势。
为防止光缆所提供的数字通道出现问题，影响64D半自动闭塞设 备的正常通讯，本实用新型还设计有区间电缆接口 3。该区间电缆接 口 3通过一个继电器与64D设备接口 2连接，是一个备份接口 。当光 缆所提供的数字通道中断时，转换设备所连接的本地64D设备可以通 过该区间电缆接口 3旁路到区间电缆，使64D半自动闭塞设备仍可利 用备用的区间电缆完成闭塞任务。
另外，本实用新型在该转换设备中还设计有系统授时单元8。该 系统授时单元8连接于地址/数据总线。系统授时单元8可以产生系 统时间信号，并以该系统时间信号给64D的消息事件打上时间戳。通 过这种方法可以方便维护消息和系统时间校对，使全网络的时间一 致。
上述图4所提供的设备结构仅是本实用新型的基本结构。图5提 供了本实用新型的另一种实现结构。如图所示，本实施例中的转换设 备相较于图4所示结构还另外设置有一个El接口 1、一个HDLC协议 控制器7、 一个64D信号驱动采集单元4、 一个64D设备接口 2以及 一个交换网6。两个El接口 1分别对应于与本地站点相邻的上行、下
7行两个站点的转换设备。两个El接口 1与交换网6相连，两个HDLC协议控制器7亦与交换网6相连。交换网6实现数据线路的选择和切换的功能，它将El接口线路来的消息交换到对应的HDLC协议控制器上。两个64D信号驱动采集单元4与两个64D设备接口 2分别对应。两个64D设备接口 2则分别连接与上行、下行站点相对应的64D设备。所述的HDLC协议控制器7、 64D信号驱动采集单元4、交换网6均通过地址/数据总线与CPU单元9相连，由CPU单元9控制。
通过这一结构的转换设备，铁路线路上的各个站点可以依序连接形成一链型网络结构。通过这样的链型网络，工作人员可以由网络中的一个站点与网络中的任意其他站点取得联系，了解该站点的相关情况。
与前述道理相同，本实施例的两个64D设备接口 2可以分别连接一个区间电缆接口 3。保证64D半自动闭塞设备在光缆线路出现问题时，仍能利用备用的区间电缆正常工作。
另外，由于在上述所组成的链型网络中，工作人员可以由网络中的一个站点与网络中的任意其他站点取得联系。本实用新型基于这一特点，在转换设备中还开设有维护接口单元10，该维护接口单元10直接与地址/数据总线连接。转换设备可以通过该维护接口单元10连接维护平台。工作人员可以通过任一站点的维护平台查看整个铁路线路上的运行状况，实现远程控制。
应当指出，本实用新型的设计要点在于提供一种基于HDLC协议的64D半自动闭塞设备信号传输转换的设备，以适应在光传输系统中传输的需要。所述各个功能单元在一般的Internet网络中已比较常见，其具体结构属于现有技术，在此就不再给出其具体电路图。
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权利要求1、基于HDLC协议的半自动闭塞信号转换设备，其特征在于包括通讯接口、64D设备接口、64D信号驱动采集单元、系统时钟单元、HDLC协议控制器、CPU单元；所述通讯接口与光传输设备相连，将从光传输设备中接收的数据发送至所述HDLC协议控制器；所述64D信号驱动采集单元与64D设备接口相连；所述64D信号驱动采集单元、系统时钟单元、HDLC协议控制器连接在地址/数据总线上；所述CPU单元通过该地址/数据总线控制整个设备。
2、 如权利要求1所述的转换设备，其特征在于还设有一个通 讯接口、 一个HDLC协议控制器、一个64D信号驱动采集单元、 一个 64D设备接口以及一个交换网；两个通讯接口与所述交换网相连；两 个HDLC协议控制器与所述交换网相连；两个64D信号驱动采集单元 与两个64D设备接口分别对应相连；所述的HDLC协议控制器、64D 信号驱动采集单元、交换网6均连接在地址/数据总线上。
3、 如权利要求1所述的转换设备，其特征在于该转换设备还 设有一个区间电缆接口；该区间电缆接口通过一个继电器与所述64D 设备接口相连。
4、 如权利要求2所述的转换设备，其特征在于还设有两个区间电缆接口；该两个区间电缆接口分别通过一个继电器与对应的64D 设备接口相连。
5、 如权利要求1或2所述的转换设备，其特征在于还设有一 个系统授时单元；该系统授时单元连接在所述地址/数据总线上。
6、 如权利要求2所述的转换设备，其特征在于还设有一个维 护接口单元；该维护接口单元与所述地址/数据总线相连；转换设备 可通过该维护接口单元与维护平台相连。
7、 如权利要求1或2所述的转换设备，其特征在于所述通讯 接口为El接口 。
8、 如权利要求1或2所述的转换设备，其特征在于还设有一显示逻辑单元；该显示逻辑单元与所述地址/数据总线相连。
专利摘要本实用新型提供了一种基于HDLC协议的半自动闭塞信号转换设备，包括通讯接口、64D设备接口、64D信号驱动采集单元、系统时钟单元、HDLC协议控制器、CPU单元；所述通讯接口与光传输设备相连，将从光传输设备中接收的数据发送至所述HDLC协议控制器；所述64D信号驱动采集单元与64D设备接口相连；所述64D信号驱动采集单元、系统时钟单元、HDLC协议控制器连接在地址/数据总线上；所述CPU单元通过该地址/数据总线控制整个设备。该转换设备由于采用了HDLC协议进行通讯链路控制，大大提高了转换装置的数据传输和处理能力，更能充分利用光缆的带宽优势。
文档编号B61L3/00GK201272370SQ200820109350
公开日2009年7月15日 申请日期2008年7月21日 优先权日2008年7月21日
发明者杨建业, 邢丽芬 申请人:北京新讯信通电子技术有限公司