专利名称：无线机车信号系统车站控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制装置，特别涉及一种用在无线机车信号系统中，承担车站控制中心功能的控制装置，属于铁路信号技术领域。
背景技术：
我国现有的机车信号系统主要是建立在地面轨道电路基础上的连续式或接近连续式信号系统，又称为通用机车信号系统。该系统通过感应轨道电路中的信息将地面信息传送到机车上，其信息的传送是单向进行的，加之轨道电路会受到钢轨长度、道渣电阻、气候及周围环境的影响，其数据传输的速度慢，而且可靠性得不到保证，会对列车的安全运行造成不利的影响。另外，该系统需要大量的室外设备和电缆，人工维护的作业量相当大。由于这些缺点的存在，在高速铁路系统以及生活条件恶劣的西南山区、青藏高原，利用传统的轨道电路来传输机车信号已经不能满足实际的需要。
现在人们已经开始将无线通信技术研究应用于铁路信号领域，例如中国专利89101269号揭示的“全兼容铁路无线列调系统”，96102961号揭示的“铁路无线系统及该系统的控制站”以及发明专利申请01128589号揭示的“一种铁路行车指挥系统”。上述三件专利主要解决了无线通信技术应用于铁路调度、行车指挥的技术问题。它们仅仅利用了无线通信技术中的话音传输，但几乎没有涉及数据传输，更没有涉及用无线数据传输铁路机车信号信息。
另外，德国西门子公司也提供一种基于无线的铁路信号系统RETB，它主要针对仅设有几个简单车站，交通流量为中、低的单轨线路交通，提供一种简单、经济的解决方案。它在技术上的改进主要体现在将无线技术和路签相结合，通过集成到联锁设备中的路签处理器连续监督列车运行，为列车提供全面的保护。
发明内容
本实用新型的主要目的在于提供一种具有自主知识产权的无线机车信号系统车站控制装置。该装置用在本申请人独立开发的“无线机车信号系统”之中，实现其中的车站控制中心功能。
为实现上述的发明目的，本实用新型采用下述的技术方案一种无线机车信号系统车站控制装置，其特征在于所述车站控制装置包括两个数传电台、两个控制机主板、两个通信板、两个电台接口板、两个天线、两个控制面板、两个I/O接口板、一个上位管理机和一个监测与切换电路；所述监测与切换电路为OPMM24电路板，它与所述上位管理机相连接，所述上位管理机为工业控制用计算机；所述数传电台、控制机主板、通信板、电台接口板、天线、控制面板、I/O接口板分为同样的两组；在每一组中所述通信板接所述控制机主板，所述控制机主板经过所述I/O接口板接所述控制面板，所述通信板经过RS-232接口接所述电台接口板，所述电台接口板接数传电台，所述数传电台接所述天线；所述两组通信板之间通过RS-232接口相连接，它们各自与所述监测与切换电路通过RS-232接口相连接。
本实用新型所述的无线机车信号系统车站控制装置是本申请人完全自主独立开发的控制装置。它与现有产品相比，不仅具有无线通信功能，还兼有强大的控制功能。它采用双机备份的方式，可以极大地降低装置不能工作的概率，保证整个无线机车信号系统运行的绝对安全。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明。
图1为本无线机车信号系统车站控制装置的内部电路原理图。
图2为本无线机车信号系统车站控制装置的主视图。
图3为本无线机车信号系统车站控制装置中控制面板的示意图。
图4为本无线机车信号系统车站控制装置中双电台控制面板的示意图。
图5为使用本无线机车信号系统车站控制装置的无线机车信号系统的框图。
具体实施方式
如
图1所示，本无线机车信号系统车站控制装置由两组组成完全一致，可以各自独立运行的控制设备构成，分别在图中标记为A和B。在使用时，一组设备正常运行，另一组设备则通上电，处于随时待命状态。这种设计是实现双机热备份的需要。两组控制设备共用一个监测与切换电路。监测与切换电路采用现有的OPMM24电路板，它与一个上位管理机相连接，上位管理机即为一台工业控制用计算机。监测与切换电路还具有微机联锁接口，以与微机联锁设备(即车站联锁主机)相连接。通信板为EMM-8M-XT通信电路板，它接控制机主板，控制机主板为SCM/SuperDxni，其上具有硬盘接口接硬盘。控制机主板经过I/O接口板GMM-48接控制面板KZ001。通信板经过RS-232接口接电台接口板DT001，电台接口板接数传电台MDS4710C，数传电台接电台天线TQJ-450K全向天线。通信板与监测与切换电路通过RS-232接口相连接，两块通信板A和B之间也通过RS-232接口相连接。上述的各个电路板都是现已成型的商品电路板，其内部结构都有详细的说明材料，在此就不详细说明了。
如图2所示，本无线机车信号系统车站控制装置安装在一个封闭柜体内。柜体的正面从上到下依次是显示屏，控制面板A、控制面板B和双电台控制面板。图中的显示屏为一台普通的15寸彩色显示器。控制面板A与控制面板B完全一致，其详细的外形如图3所示。双电台控制面板的外形则如图4所示。
图3放置所示的控制面板中，其上排中间偏右的位置并排放置4个灯，分别作为工作状态、人工切换、报警和复位的状态指示灯，下排从左到右分为五组内容。其中最左边的一组是电源开关和电源显示灯，其右边有从上到下四排，每排两个而组成的八个指示灯，这八个灯是通信状态指示灯，从上到下依次指示联锁通信、电台通信、双机通信和管理机通信的状态，其同一排的两个灯分别显示接收和发送的状态。中间的位置有从上到下分布的四个灯，一个灯指示一辆机车。如果车站控制设备需要同时控制的车辆不止四辆，可以根据需要增设指示灯。右边的位置分别是发出信号指示排灯和回示信号指示排灯。
图4显示的是双电台控制面板。电台A和电台B对称分布在面板的左右两侧，其中标明电台工作状态的“POWER”(电源)、“TXD”(发送)、“RXD”(接收)，“CD”(载波)指示灯排成一排，放置在电台标志的正下方。在这一排指示灯的下方则是标明是否处于“正常”、“输出”、“故障”状态的指示灯。在“故障”状态指示灯的右侧是电台的电源开关。
图5是使用本无线机车信号系统车站控制装置的无线机车信号系统的组成框图。它可以分为两个部分。其一是车载设备，其二是地面控制设备。车载设备安装在各列机车上，包括车载信号控制装置、车载查询器、车载信号机和数传电台，其中车载信号控制装置具有无线数据传输接口，该接口为RS-232接口，接机车上的数传电台；列车运行安全监控记录装置接口，该接口接安全系统，即列车运行安全监控记录装置。安全系统提供记录诊断，安全报警等功能；GPS接口，该接口也是RS-232接口，通过该接口车载信号控制装置与GPS全球卫星定位系统相连接。另外，车载控制装置与车载查询器通过RS-485接口进行通信，它还与车载信号机相连接。地面控制设备安装在列车运行沿线的各个车站内，包括车站控制装置、接近应答器和出站应答器，其中车站控制装置如
图1所示，包括数传电台、上位管理机，控制机主板、通信板、电台接口板、天线、控制面板和监测与切换电路。它同时与车站联锁主机连接。上述接近应答器安装在相当于现在铁路系统中进站预告信号机所在的位置，而出站应答器则安装在相当于现在铁路系统中出站信号机所在的位置，它们安装在轨道上，作用是判断有无列车到来。
当列车向安装有车站控制装置的车站行进，经过轨道上的接近应答器时，接近应答器向车站控制装置发出提示信息，同时也向车载设备中的查询器发出提示信息，车载查询器感应到地面接近应答器的信息后，启动车载信号控制装置和车载电台，按规定方式向车站控制中心循环不断地发出注册信息，该信息包括目的地址、源地址、密匙等内容，直到被车站控制装置识别并成功注册，车站控制中心发出确认信息为止。车站控制装置收到注册信息后，经过有效性和身份确认完成注册，并给车载设备发出应答信息。注册后的车载设备便成为无线机车通信网络中的一个节点，车站控制装置周期性地对每个车载设备发出控制信息，如色灯信号、股道信息等，同时车站控制装置也可以接收到来自车载设备的信息，如列车速度、位置、信号回示、应答器位置和设备状态等。
车站控制装置实时地根据联锁条件和调度命令生成控制命令，包括①根据列车运行位置，实时更新本站控制范围内列车车载电台的通信地址，并根据调度命令与列车进路建立对应关系。②根据车站联锁设备的状态，实时改变进路状态。③根据列车的运行位置，实时改变发给列车的控制信息，保证列车越过进站标志到车载电台接收到改变的控制信息时间不超过2秒；列车越过进站标志后，更改发送给列车的控制信息要在更改进路状态之前。列车出站越过出站应答器后，车载设备自动修改通信地址，为下一站注册做好准备，车站控制装置中断与车载设备的通信，注销该车载设备。当进行调车作业时，由车载设备控制切换，调车结束后，恢复建立车站控制中心与车载设备的列车进路。
为了举例说明本实用新型的实现，描述了上述具体实施例。应该明白，本实用新型的其它变化和修改对本领域技术人员是显而易见的，本实用新型并不限于所描述的具体实施方式
。因此，在本实用新型所公开内容的真正实质和基本原则范围内的任何所有修改、变化或等效变换，都属于本实用新型的权利要求保护范围。
权利要求1.一种无线机车信号系统车站控制装置，其特征在于所述车站控制装置包括两个数传电台、两个控制机主板、两个通信板、两个电台接口板、两个天线、两个控制面板、两个I/O接口板、一个上位管理机和一个监测与切换电路；所述监测与切换电路为OPMM24电路板，它与所述上位管理机相连接，所述上位管理机为工业控制用计算机；所述数传电台、控制机主板、通信板、电台接口板、天线、控制面板、I/O接口板分为同样的两组；在每一组中所述通信板接所述控制机主板，所述控制机主板经过所述I/O接口板接所述控制面板，所述通信板经过RS-232接口接所述电台接口板，所述电台接口板接数传电台，所述数传电台接所述天线；所述两组通信板之间通过RS-232接口相连接，它们各自与所述监测与切换电路通过RS-232接口相连接。
2.如权利要求1所述的无线机车信号系统车站控制装置，其特征在于所述通信板为EMM-8M-XT通信电路板，所述控制机主板为SCM/Super Dxni电路板，所述I/O接口板为GMM-48，所述控制面板为KZ001，所述电台接口板为DT001，所述数传电台为MDS4710C，所述天线为TQJ-450K全向天线。
3.如权利要求1所述的无线机车信号系统车站控制装置，其特征在于所述监测与切换电路还具有微机联锁接口。
专利摘要本实用新型公开了一种无线机车信号系统车站控制装置。它包括两个数传电台、两个控制机主板、两个通信板、两个电台接口板、两个天线、两个控制面板、两个I/O接口板、一个上位管理机和一个监测与切换电路。监测与切换电路与上位管理机相连接。数传电台、控制机主板、通信板、电台接口板、天线、控制面板、I/O接口板分为同样的两组，在每一组中通信板接控制机主板，控制机主板经过I/O接口板接控制面板，通信板经过RS－232接口接电台接口板，电台接口板接数传电台，数传电台接天线。两组通信板之间通过RS－232接口相连接，它们各自与监测与切换电路通过RS－232接口相连接。该装置功能全面，工作可靠性高。
文档编号B61L27/00GK2721477SQ20032010023
公开日2005年8月31日 申请日期2003年10月10日 优先权日2003年10月10日
发明者王俊峰, 张勇, 王化深 申请人:北京交通大学