一种调车信号转换装置的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种调车信号转换装置。包括：控制模块；平调信号采集模块，所述平调信号采集模块采集平调灯显信号，并经转换后发送给所述控制模块读取所述平调灯显信号；通道自检模块，被配置成对所述平调信号采集模块进行自检；自动平调切换模块，通过判断来自列车运行监控系统的主机单元发送的自动平调切换信号的高低，识别机车处于调车状态或正常运行状态；内部通信模块，用于列车运行监控系统的主机单元与所述调车信号转换装置之间的通信，所述通信至少包括将来自所述列车运行监控系统的主机单元发送的所述自动平调切换信号发送给所述自动平调切换模块。
【专利说明】
_种调车信号转换装置
技术领域
[0001]本发明涉及列车领域，尤其涉及列车运行监控领域。
【背景技术】
[0002]列车运行监控系统(以下简称LKJ)，是以保障列车运行安全为主要目的的列车速度控制装置，是铁路数次大提速的主要保障设备。现有LKJ2000型监控装置从2000年开始研制并投入使用，随着铁路跨越式发展提速等外部环境的改变，现有列车运行监控系统已经不能满足列车运行的需要。在此大背景下，新一代的列车运行监控系统应运而生。而作为列车运行监控系统的一个重要功能模块，调车信号接口盒的功能也有待进一步完善。
[0003]调车信号接口盒提供了平面调车灯显系统输出的TTL电平信号与LKJ之间的接口，能够在调车时实现平面调车灯显信号与机车信号的转换，并使LKJ能够接收平面调车灯显系统信号而无需对LKJ进行改动，同时，该接口盒也为平面调车灯显系统提供稳定的工作电流。
[0004]调车信号接口盒作为机车信号车载设备、无线调车灯显设备与列车运行监控系统之间的桥梁，将三者连接在一起，根据现场具体需要，选择性地将机车信号车载设备和无线调车灯显设备接入列车运行监控系统，控制列车进行相应的作业。列车运行监控装置在调车模式和监控模式之间转换，调车模式下通过调车灯显接口盒连接无线调车灯显设备，监控模式下通过调车灯显接口盒连接机车信号车载设备。
[0005]现有技术中，对于全路调车机上已安装的调车信号接口盒，机车信号的部分信号(L、U、U、UU、HU、H、B、50V “地”等)和无线调车灯显信号均接入接口盒，由接口盒的转换开关来切换接入LKJ的信号源。其中，无线调车灯显信号通过接口盒后按照一定的码序转换，通过六路信号(即，L、U、U、UU、HU、H、B)通道接入LKJ。然而，接口盒在现场使用过程中发现了诸多弊端，主要问题如下。
[0006]第一，现有的接口盒存在安全性缺陷。
[0007]由于平面调车灯显信号是通过六路信号通道组合接入LKJ，一旦出现某通道信号串入，则会造成平调信号的升级，影响行车安全。
[0008]此外，机车信号的L、U、U、UU、HU、H、B等信号通过接口盒后再接入LKJ，一旦出现接口盒故障，可能会造成LKJ接收到错误的机车信号。
[0009]第二，现有的接口盒存在可靠性缺陷。
[0010]当接口盒故障或转换开关的位置错误时，LKJ将无法接收到机车信号，严重影响干线行车的安全控制。
[0011]第三，现有的接口盒存在易用性方面的缺陷。
[0012]当机车担当调车作业时，需要将接口盒转换开关至于调车位，反之，则需要将转换开关置于监控位，否则LKJ将无法正确接收无线调车灯显信号和机车信号。对用于牵引小运转和调车作业的机车，需要司机频繁的切换转换开关位置，过多的人工干预，易用性差。
[0013]此外，接口盒内部没有检测通道，对其故障无法通过运行文件或车载检测手段来预知。
【发明内容】
[0014]为了克服现有技术接线盒存在的上述各种弊端，本发明提供了一种调车信号转换装置，将平调信号采集和调车监控主机功能合二为一，可实现六路平调信号的采集，可根据外部信号自动切换，实现调车监控主机的功能;通过FlexRay总线将数据传输给新一代列车运行监控系统的主机单元;具备通道自检功能，LED指示，可明确定位装置自身的故障点；具有CAN接口及无线电台接口。
[0015]本发明提供了一种调车信号转换装置，该调车信号转换装置至少包括:控制模块、平调信号采集模块、通道自检模块、自动平调切换模块、自动平调切换模块、内部通信模块、外部通信模块、显示电路模块。
[0016]平调信号采集模块采集平调灯显信号，并经转换后发送给所述控制模块读取所述平调灯显信号。
[0017]通道自检模块，被配置成对所述平调信号采集模块进行自检，其中，所述通道自检模块输出一参考平调灯显信号，并通过所述通道自检模块的反冲保护电路后发送到所述平调信号采集模块;所述控制模块周期性地从所述平调信号采集模块获取其所采集的平调灯显信号和所述参考平调灯显信号，并将所述平调灯显信号与所述参考平调灯显信号进行比较，如果两者一致，则表示所述平调信号采集模块正常运行；如果两者不一致，则表示所述平调信号采集模块出现故障。
[0018]自动平调切换模块，通过判断来自列车运行监控系统的主机单元发送的自动平调切换信号的高低，识别机车处于调车状态或正常运行状态。
[0019]内部通信模块，用于列车运行监控系统的主机单元与所述调车信号转换装置之间的通信。
[0020]外部通信模块，包括两路CAN通信模块和一路RS232通信模块，其中，所述两路CAN通信模块具有CAN通信接口，采用标准的CAN总线进行通信，CAN信号经电平转换、隔离CAN总线收发器后与外部通信，并作为预留的外部通信接口；所述RS232通信模块通过电平转换电路、隔离后，用于连接机车电台实现信息交互，同时在板上引出作为调试接口。
[0021]显示电路模块包括若干LED指示灯，用于指示平调灯显信号、各通讯接口及插件本身自检状态。
[0022]在一个实施例中，所述平调信号采集模块可实现6路平调灯显信号的采集。
[0023]在一个实施例中，所述控制模块从所述自动平调切换模块读取所述自动平调切换信号，并通过判断所述自动平调切换信号的高低来判断机车处于调车状态还是正常运行状
??τ O
[0024]在一个实施例中，所述平调信号采集模块包括平调信号灯显接口、保护电路、光耦隔离模块，所述平调信号采集模块通过所述平调信号灯显接口采集所述平调灯显信号，并通过所述保护电路、所述光耦隔离模块转换后发送给所述控制模块读取信号。
[0025]在一个实施例中，所述通道自检模块包括光耦隔离模块和反冲保护电路，其中，所述参考平调灯显信号经所述光耦隔离模块转换为一电平信号，并通过所述反冲保护电路后发送到所述平调信号采集模块的光耦隔离模块的前级。
[0026]在一个实施例中，所述平调灯显信号与所述参考平调灯显信号的比较结果可通过指示灯来指示状态，并发送给所述列车运行监控系统的主机单元。
[0027]在一个实施例中，所述通信至少包括将所述平调灯显信号与所述参考平调灯显信号的所述比较结果发送给所述列车运行监控系统的主机单元、将来自所述列车运行监控系统的主机单元发送的所述自动平调切换信号发送给所述自动平调切换模块、所述控制模块将调车状态还是正常运行状态的判断结果发送给所述列车运行监控系统。
[0028]在一个实施例中，所述内部通信模块包括FlexRay通信模块，所述FlexRay通信模块通过所述控制模块的并行总线连接FlexRay通信控制器，所述FlexRay通信控制器信号经隔离后连接FlexRay通信收发器。
[0029]在一个实施例中，所述控制模块包括一中央处理单元。
[0030]在一个实施例中，所述中央处理单元是Freescale公司Coldfire系列MCF5235型号。
【附图说明】
[0031]本发明的以上
【发明内容】
以及下面的【具体实施方式】在结合附图阅读时会得到更好的理解。需要说明的是，附图仅作为所请求保护的发明的示例。在附图中，相同的附图标记代表相同或类似的元素。
[0032]图1示出根据本发明一实施例的调车信号装换装置的系统框图。
【具体实施方式】
[0033]以下在【具体实施方式】中详细叙述本发明的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本发明的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的说明书、权利要求及附图，本领域技术人员可轻易地理解本发明相关的目的及优点。
[0034]本发明提出一种调车信号转换装置，其作为新一代列车运行监控系统的一个功能模块，将平调信号采集和调车监控主机功能合二为一，用于替代铁路机车目前现有的调车信号接口盒，并且避免了现有的调车信号接口盒在安全性、可靠性以及易用性方面的弊端。本发明的调车信号转换装置的处理器采用Freescale公司Coldf ire系列MCF5235，可以采集6路平调信号，处理后通过FlexRay总线发送给列车运行监控系统的主机单元，具备2路CAN、I路RS232对外接口，并具有通道自检及状态灯显指示功能。
[0035]图1示出根据本发明一实施例的调车信号转换装置的系统框图。在一个实施例中，本发明的调车信号转换装置包括控制模块101、平调信号采集模块102、通道自检模块103、自动平调切换模块104、内部通信模块105、外部通信模块106、显示电路模块107。
[0036]控制模块101包括一CPU。在一个实施例中，该CPU可以是Freescale公司Coldf ire系列MCF5235。当然，本领域技术人员应理解，本发明的控制模块并不限于具体类型的CPU。
[0037]平调信号采集模块102通过平调信号灯显接口采集平调灯显信号，并通过保护电路、光耦隔离模块转换后发送给控制模块101读取信号。该平调灯显信号由一调车灯显信号装置发送。在一个实施例中，该平调信号采集模块102可实现6路平调信号的采集。
[0038]通道自检模块103，用于对平调信号采集模块102进行自检。通道自检模块103输出一参考平调灯显信号给平调信号采集模块102。具体而言，通道自检模块103将输出的参考平调灯显信号经光耦隔离转换为例如5V的电平信号，并通过反冲保护电路后发送到平调信号采集模块102的光耦隔离模块的前级。控制模块101周期性地从平调信号采集模块102获取平调灯显信号和参考平调灯显信号，并将平调灯显信号与该参考平调灯显信号进行比较，如果两者一致，则表示平调信号采集模块102正常运行;如果两者不一致，则表示平调信号采集模块102出现故障。在一个实施例中，比较结果可通过指示灯来指示状态，并发送给列车运行监控系统的主机单元。
[0039]自动平调切换模块104，通过判断外部自动平调切换信号的高低，识别机车处于调车状态或正常运行状态。在一个实施例中，自动平调切换模块104通过内部通信模块，例如FlexRay通信模块，接收来自列车运行监控系统主机单元发送的自动平调切换信号。控制模块读取该自动平调切换信号，并通过判断该自动平调切换信号的高低来判断机车处于调车状态还是正常运行状态。在一个实施例中，判断结果可发送给列车运行监控系统的主机单元，由主机单元进行调车监控模式和运行监控模式切换。
[0040]内部通信模块105，包括FlexRay通信模块，其通过CPU的并行总线连接FlexRay通信控制器，FlexRay通信控制器信号经隔离后连接FlexRay通信收发器。
[0041]外部通信模块106，包括2路CAN通信模块(预留)和一路RS232通信模块。2路CAN通信模块具有CAN通信接口，采用标准的CAN总线进行通信，CAN信号经点评转换、隔离CAN总线收发器后与外部通信，为预留外部通信接口。MCF5235自带的UART控制器，RS232通信模块通过点评转换电路、隔离后，用于连接机车电台实现信息交互，同时在板上引出作为调试接
□ O
[0042]显示电路模块107，包括若干LED指示灯，用于指示平调灯显信号、各通讯接口及插件本身自检等状态。在一个实施例中，该显示电路模块107包括12个LED指示灯。
[0043]这里采用的术语和表述方式只是用于描述，本发明并不应局限于这些术语和表述。使用这些术语和表述并不意味着排除任何示意和描述(或其中部分)的等效特征，应认识到可能存在的各种修改也应包含在权利要求范围内。其他修改、变化和替换也可能存在。相应的，权利要求应视为覆盖所有这些等效物。
[0044]同样，需要指出的是，虽然本发明已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，在没有脱离本发明精神的情况下还可做出各种等效的变化或替换，因此，只要在本发明的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。
【主权项】
1.一种调车信号转换装置，其特征在于，包括: 控制模块； 平调信号采集模块，所述平调信号采集模块采集平调灯显信号，并经转换后发送给所述控制模块读取所述平调灯显信号； 通道自检模块，被配置成对所述平调信号采集模块进行自检，其中，所述通道自检模块输出一参考平调灯显信号，并通过所述通道自检模块的反冲保护电路后发送到所述平调信号采集模块;所述控制模块周期性地从所述平调信号采集模块获取其所采集的平调灯显信号和所述参考平调灯显信号，并将所述平调灯显信号与所述参考平调灯显信号进行比较，如果两者一致，则表示所述平调信号采集模块正常运行;如果两者不一致，则表示所述平调信号采集模块出现故障； 自动平调切换模块，通过判断来自列车运行监控系统的主机单元发送的自动平调切换信号的高低，识别机车处于调车状态或正常运行状态； 内部通信模块，用于列车运行监控系统的主机单元与所述调车信号转换装置之间的通?目O2.如权利要求1所述的调车信号转换装置，其特征在于，所述平调信号采集模块可实现6路平调灯显信号的采集。3.如权利要求1所述的调车信号转换装置，其特征在于，所述控制模块从所述自动平调切换模块读取所述自动平调切换信号，并通过判断所述自动平调切换信号的高低来判断机车处于调车状态还是正常运行状态。4.如权利要求1所述的调车信号转换装置，其特征在于，所述平调信号采集模块包括平调信号灯显接口、保护电路、光耦隔离模块，所述平调信号采集模块通过所述平调信号灯显接口采集所述平调灯显信号，并通过所述保护电路、所述光耦隔离模块转换后发送给所述控制模块读取信号。5.如权利要求1所述的调车信号转换装置，其特征在于，所述通道自检模块包括光耦隔离模块和反冲保护电路，其中，所述参考平调灯显信号经所述光耦隔离模块转换为一电平信号，并通过所述反冲保护电路后发送到所述平调信号采集模块的光耦隔离模块的前级。6.如权利要求1所述的调车信号转换装置，其特征在于，所述平调灯显信号与所述参考平调灯显信号的比较结果可通过指示灯来指示状态，并发送给所述列车运行监控系统的主机单元。7.如权利要求1所述的调车信号转换装置，其特征在于，所述通信至少包括将所述平调灯显信号与所述参考平调灯显信号的所述比较结果发送给所述列车运行监控系统的主机单元、将来自所述列车运行监控系统的主机单元发送的所述自动平调切换信号发送给所述自动平调切换模块、所述控制模块将调车状态还是正常运行状态的判断结果发送给所述列车运行监控系统。8.如权利要求1所述的调车信号转换装置，其特征在于，所述内部通信模块包括FlexRay通信模块，所述FlexRay通信模块通过所述控制模块的并行总线连接FlexRay通信控制器，所述FlexRay通信控制器信号经隔离后连接FlexRay通信收发器。9.如权利要求1所述的调车信号转换装置，其特征在于，还包括外部通信模块，所述外部通信模块包括两路CAN通信模块和一路RS232通信模块，其中，所述两路CAN通信模块具有CAN通信接口，采用标准的CAN总线进行通信，CAN信号经电平转换、隔离CAN总线收发器后与外部通信，并作为预留的外部通信接口；所述RS232通信模块通过电平转换电路、隔离后，用于连接机车电台实现信息交互，同时在板上引出作为调试接口。10.如权利要求1所述的调车信号转换装置，其特征在于，还包括显示电路模块，所述显示电路模块包括若干LED指示灯，用于指示平调灯显信号、各通讯接口及插件本身自检状??τ O11.如权利要求1所述的调车信号转换装置，其特征在于，所述控制模块包括一中央处理单元。12.如权利要求11所述的调车信号转换装置，其特征在于，所述中央处理单元是Freescale公司 Co Idf ire系列MCF5235型号。
【文档编号】B61L15/00GK106043357SQ201610504002
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年6月30日
【发明人】周雪冬, 吴洪波, 刘公卿, 冯亮, 凌源, 王业流, 申竹林
【申请人】湖南中车时代通信信号有限公司