一种分线采集器的制造方法
【专利摘要】本申请公开了一种分线采集器，应用于轨道电路系统中，包括：采集送端信号和受端信号的信号采集单元；区分送端信号和受端信号并发送的模拟开关；对送端信号和受端信号进行模数转换的模数转换AD单元；对模数转换后的送端信号和受端信号进行处理、计算并发送的数字信号处理器DSP；协调各个单元协同工作的复杂可编程逻辑器件CPLD。本申请公开的分线采集器通过信号采集单元采集送端和受端的移频信号和脉冲信号，并进行模数转换后给数字信号处理器进行处理、计算，最终发送给轨道电路维护终端。实现了对移频信号和脉冲信号的同时采集，为轨道电路维护终端提供了更多的参考数据。
【专利说明】一种分线采集器
【技术领域】
[0001]本申请涉及轨道电路监测【技术领域】，更具体地说，涉及一种分线采集器。
【背景技术】
[0002]轨道电路监测子系统用来对ZPW-2000A轨道电路系统中的各种信息进行监测，并将监测结果发送给轨道电路监测维护终端，由轨道电路监测维护终端根据监测结果对轨道进行维护等工作。其中轨道电路监测子系统中包含分线采集器，是轨道电路监测子系统中数据的来源之一。
[0003]由于早期的ZPW-2000A轨道电路系统应用于区间只包含移频信号，因此对应的分线采集器只采集移频信号，为轨道电路监测维护终端提供模拟网络两端的移频模拟信号。近几年随着站内轨道分路不良问题的凸显，为了解决这个问题，研发了 ZPW-2000A站内轨道电路系统，并进行了实际应用。在ZPW-2000A站内轨道电路系统中，我们需要同时采集移频信号和脉冲信号，然而，现有的分线采集器只能够采集移频信号，而无法同时采集脉冲信号。因此，现有的分线采集器已经无法满足对移频信号和脉冲信号同时进行采集的要求，需要研制一种新的分线采集设备来满足新的需求。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本申请提供了一种分线采集器，用于解决现有技术中的分线采集器无法满足对移频信号和脉冲信号同时进行采集的问题。
[0005]为了实现上述目的，现提出的方案如下:
[0006]一种分线采集器，应用于轨道电路系统中，包括:
[0007]信号采集单元，用于采集送端信号和受端信号并发送，所述送端信号包括送端移频信号和送端脉冲信号，所述受端信号包括受端移频信号和受端脉冲信号；
[0008]模拟开关，用于根据列车行进方向，区分所述送端信号和所述受端信号并发送；
[0009]模数转换AD单元，用于对所述送端信号和所述受端信号进行模数转换并发送；
[0010]数字信号处理器DSP，用于对模数转换后的所述送端信号和所述受端信号进行处理、计算，并发送给轨道电路维护终端；
[0011]复杂可编程逻辑器件CPLD，用于协调各个单元协同工作。
[0012]优选地，所述模数转换AD单元具体为4片AD芯片，分别用于对所述送端移频信号、所述送端脉冲信号、所述受端移频信号和所述受端脉冲信号进行模数转换。
[0013]优选地，所述信号采集单元包括高阻隔离单元和防雷变压器，用于防止所述送端信号和所述受端信号受干扰。
[0014]优选地，还包括:开关量读取单元，用于读取继电器的开关状态并发送给所述数字信号处理器DSP。
[0015]优选地，还包括信号放大单元，用于将所述模拟开关输出的信号进行放大，然后发送给所述模数转换AD单元。[0016]优选地，还包括:控制器局域网络CAN总线，用于将所述数字信号处理器DSP发送的信号传输给所述轨道电路维护终端。
[0017]优选地，还包括:故障及状态显示单元，与所述数字信号处理器DSP相连，用于显示各单元的工作状态以及故障报警。
[0018]优选地，还包括:外置随机存储器RAM，用于存储所述数字信号处理器DSP处理的数据。
[0019]优选地，还包括:可擦除可编程只读存储器EPR0M，与所述数字信号处理器DSP相连，用于当所述分线采集器有功能扩充时，作为备用存储设备。
[0020]优选地，还包括:看门狗定时器，用于监控所述数字信号处理器DSP的程序运行。
[0021]从上述的技术方案可以看出，本申请公开的分线采集器通过信号采集单元采集送端和受端的移频信号和脉冲信号，并进行模数转换后给数字信号处理器进行处理、计算，最终发送给轨道电路维护终端。实现了对移频信号和脉冲信号的同时采集，为轨道电路维护终端提供了更多的参考数据。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0023]图1为本申请实施例公开的一种分线采集器的结构图；
[0024]图2为本申请实施例公开的模数转换AD单元的结构图；
[0025]图3为本申请实施例公开的另一种分线采集器的结构图；
[0026]图4为本申请实施例公开的又一种分线采集器的结构图；
[0027]图5为本申请实施例公开的又一种分线采集器的结构图。
【具体实施方式】
[0028]下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]参见图1，图1为本申请实施例公开的一种分线采集器的结构图。
[0030]如图1所示，包括:
[0031]信号采集单元11，用于采集送端信号和受端信号并发送，所述送端信号包括送端移频信号和送端脉冲信号，所述受端信号包括受端移频信号和受端脉冲信号；
[0032]具体地，在轨道电路系统中存在一个发送器和对应的一个接收器。二者之间可以对应功能调换，根据列车行进方向不同，分别作为发送器和接收器。发送器的送端可以发射送端信号，包括移频信号和脉冲信号，对应的接收器的受端可以接收此信号。本实施例中，信号采集单元11分别采集送端信号和受端信号。
[0033]模拟开关12，用于根据列车行进方向，区分所述送端信号和所述受端信号并发送;
[0034]具体地，模拟开关12可以根据列车行驶的方向，区分出信号采集单元11采集的两路信号分别为送端信号和受端信号。
[0035]模数转换AD单元13，用于对所述送端信号和所述受端信号进行模数转换并发送；
[0036]具体地，模数转换AD单元将采集到的模拟信号转换成处理器可以处理的数字信号。
[0037]数字信号处理器DSP14，用于对模数转换后的所述送端信号和所述受端信号进行处理、计算，并发送给轨道电路维护终端；
[0038]具体地，数字信号处理器14对接收到的信号进行滤波处理，并计算相应的参数，包括:移频信号和脉冲信号。
[0039]复杂可编程逻辑器件CPLD15，用于协调各个单元协同工作。
[0040]具体地，CPLD是一种复杂可编程逻辑器件，由可编程逻辑宏单元围绕中心的可编程互连矩阵单元组成，是一种用户根据各自需要而自行构造逻辑功能的数字集成电路。此处，它用于协调各个单元之间协同工作。
[0041]本申请公开的分线采集器通过信号采集单元采集送端和受端的移频信号和脉冲信号，并进行模数转换后给数字信号处理器进行处理、计算，最终发送给轨道电路维护终端。实现了对移频信号和脉冲信号的同时采集，为轨道电路维护终端提供了更多的参考数据。
[0042]需要说明的是，本实施例中的信号采集单元11内部可以包括高阻隔离单元和防雷变压器，这样可以避免分线采集器对送端和受端电路产生干扰，使采集的移频信号和脉冲信号更加精确。
[0043]参见图2，图2为本申请实施例公开的模数转换AD单元的结构图。
[0044]如图2所示，本实施例中可以将AD单元的AD芯片个数设置成四个。分别为第一AD芯片131、第二 AD芯片132、第三AD芯片133、第四AD芯片134。
[0045]其中，第一 AD芯片131用于对送端移频信号进行模数转换，第二 AD芯片132用于对送端脉冲信号进行模数转换，第三AD芯片133用于对受端移频信号进行模数转换，第四AD芯片134用于对受端脉冲信号进行模数转换。
[0046]当然，上述方案只是一种优选实施例而已。如果考虑到送端的电压幅度比较大，以及CPU板的空间有限，我们可以将送端的移频信号和送端的脉冲信号交由一个AD芯片来进行模数转换，而受端由于电压幅度减小，并且受端移频信号和脉冲信号的电压幅度差异比较大，所以在受端我们采用两个AD芯片，分别对受端移频信号和受端脉冲信号进行模数转换。
[0047]如果采集精度要求降低，又为了节省成本，我们还可以进一步将受端的两个AD芯片减小到一个AD芯片，或者整个AD单元就采用一个AD芯片来完成送端和受端信号的模数转换。当然，具体选用几个，还是要看实际应用需要。
[0048]参见图3，图3为本申请实施例公开的另一种分线采集器的结构图。
[0049]如图3所示,在上述实施例的基础上,本实施例进一步增加了开关量读取单元16,用于读取与之相连的继电器的开关状态并发送给数字信号处理器DSP14。
[0050]此处继电器的开关状态指的是每个区段的轨道占用状态。当继电器为吸起状态时，代表轨道为空闲状态，当继电器为落下状态时，代表轨道为占用状态。通过将此轨接信号发送给数字信号处理器，并经过处理后传送给轨道电路维护终端，供终端进行数据分析。
[0051]参见图4，图4为本申请实施例公开的又一种分线采集器的结构图。
[0052]如图4所示，在上一实施例的基础上，本实施例进一步增加了信号放大单元17，用于将模拟开关12输出的信号进行放大，然后发送给模数转换AD单元13。
[0053]需要说明的是，此处的信号放大单元17可以对送端的移频信号和脉冲信号以及受端的移频信号和脉冲信号都进行放大处理，当然，如果精度要求不高的情况下，也可以只对受端移频信号进行放大处理。具体地对四路信号中的哪几路进行放大处理，需要根据实际情况而决定。
[0054]参见图5，图5为本申请实施例公开的又一种分线采集器的结构图。
[0055]如图5所示，在上述实施例的基础上，我们可以进一步增加故障及状态显示单元18、外置随机存储器RAM19、可擦除可编程只读存储器EPR0M20、CAN总线以及看门狗21。
[0056]其中，故障及状态显示单元18用于对系统中出现的故障及工作状态进行提示，可以和指示灯相连。外置随机存储器RAM19用于对数字信号处理器DSP14计算的结果进行存储。可擦除可编程只读存储器EPR0M20用于当分线采集器有其它扩充功能时，作为备用的存储设备。CAN总线，是控制器局域网络(Controller Area Network, CAN)的简称,其连接数字信号处理器DSP14和维护终端，用于将数字信号处理器DSP14处理的结果传输到维护终端。看门狗21，用于在发现系统程序恶意关闭的情况下，进行程序复位等。
[0057]最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或
者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，
并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0058]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
[0059]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种分线采集器，应用于轨道电路系统中，其特征在于，包括: 信号采集单元，用于采集送端信号和受端信号并发送，所述送端信号包括送端移频信号和送端脉冲信号，所述受端信号包括受端移频信号和受端脉冲信号； 模拟开关，用于根据列车行进方向，区分所述送端信号和所述受端信号并发送； 模数转换AD单元，用于对所述送端信号和所述受端信号进行模数转换并发送； 数字信号处理器DSP，用于对模数转换后的所述送端信号和所述受端信号进行处理、计算，并发送给轨道电路维护终端； 复杂可编程逻辑器件CPLD，用于协调各个单元协同工作。
2.根据权利要求1所述的分线采集器，其特征在于，所述模数转换AD单元具体为4片AD芯片，分别用于对所述送端移频信号、所述送端脉冲信号、所述受端移频信号和所述受端脉冲信号进行模数转换。
3.根据权利要求1所述的分线采集器，其特征在于，所述信号采集单元包括高阻隔离单元和防雷变压器，用于防止所述送端信号和所述受端信号受干扰。
4.根据权利要求1所述的分线采集器，其特征在于，还包括:开关量读取单元，用于读取继电器的开关状态并发送给所述数字信号处理器DSP。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的分线采集器，其特征在于，还包括信号放大单元，用于将所述模拟开关输出的信号进行放大，然后发送给所述模数转换AD单元。
6.根据权利要求5所述的分线采集器，其特征在于，还包括:控制器局域网络CAN总线，用于将所述数字信号处理器DSP发送的信号传输给所述轨道电路维护终端。
7.根据权利要求5所述的分线采集器，其特征在于，还包括:故障及状态显示单元，与所述数字信号处理器DSP相连，用于显示各单元的工作状态以及故障报警。
8.根据权利要求5所述的分线采集器，其特征在于，还包括:外置随机存储器RAM，用于存储所述数字信号处理器DSP处理的数据。
9.根据权利要求5所述的分线采集器，其特征在于，还包括:可擦除可编程只读存储器EPROM,与所述数字信号处理器DSP相连，用于当所述分线采集器有功能扩充时，作为备用存储设备。
10.根据权利要求5所述的分线采集器，其特征在于，还包括:看门狗定时器，用于监控所述数字信号处理器DSP的程序运行。
【文档编号】G05B19/042GK103558794SQ201310596376
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月21日 优先权日:2013年11月21日
【发明者】刘锐冬, 丁欢, 任国桥, 任军, 刘琰琼, 史智魁, 王嵬, 赵伟, 袁红颖, 徐晓兰 申请人:北京全路通信信号研究设计院有限公司