一种无绝缘轨道电路调试模拟器及调试系统的制作方法

本申请涉及电路调试的，特别是涉及一种无绝缘轨道电路调试模拟器及调试系统。

背景技术：

1、随着我国铁路事业的快速发展，对既有铁路站场改造施工的情况不断增多。针对铁路站场改造中规模大、涉及专业多，技术复杂、时间紧迫以及安全要求高的工程，既要确保行车和设备安全，又要确保运输畅通。想要确保改造施工顺利进行，就必须解决施工中存在的难点及易产生问题的关键点，提出相应的解决对策。使得施工与运输相互兼备，既满足运输要求，又满足施工要求，从而顺利完成站场改造任务。

2、基于上述站场改造场景的需求，在当前的铁路zpw-2000a型无绝缘轨道电路设备在施工安装完成后，需要进行系统调试和模拟联锁试验。在传统室内模拟实验的验证项目中，电路调试模拟器不能对电缆通路、轨旁设备故障与否的判断；使得模拟器不能快速判断是信号通路的故障，还是信号设备的故障；不能快速区分是发送端故障，还是接收端故障；最后使得故障不能被及早发现并消除。

3、目前，亟需一种无绝缘轨道电路调试模拟器及调试系统来解决相关技术存在的问题。

技术实现思路

1、本申请提供一种无绝缘轨道电路调试模拟器及调试系统，以解决在传统室内模拟实验验证项目中，电路调试模拟器不能对电缆通路、轨旁设备故障与否的判断；使得模拟器不能快速判断是信号通路的故障，还是信号设备的故障；不能快速区分是发送端故障还是接收端故障，使得电缆通路、轨旁设备的故障不能被及早发现并消除的问题。

2、本申请第一方面提供一种无绝缘轨道电路调试模拟器，模拟器包括：电源单元、采集处理单元、dsp处理器单元、fpga发码单元、功率放大单元、rs232单元、外部显示屏以及调谐电路单元；电源单元分别与采集处理单元、dsp处理器单元、fpga发码单元、功率放大单元以及rs232单元耦接；采集处理单元的一端与调谐电路单元耦接，以接收送端电压/电流信号以及受端电压/电流信号，另一端与dsp处理器单元的一端耦接；dsp处理器单元的另一端与fpga发码单元的一端耦接；fpga发码单元的另一端与功率放大单元的一端耦接；功率放大单元的另一端输出功出信号至目标电路；rs232单元与dsp处理器单元以及外部显示屏分别耦接，以实现dsp处理器单元与外部显示屏之间的通信连接。

3、本申请通过采用上述无绝缘轨道电路调试模拟器，相对传统室内模拟实验验证项目，该模拟器通过增加了对电缆通路、轨旁设备故障与否的判断。利用模拟器快速判断是信号通路的故障，还是信号设备的故障；快速区分是发送端故障还是接收端故障，将故障及早发现进行消除，确保开通顺利。

4、可选的，采集处理单元包括电压传感器、电流传感器、运算放大器以及adc芯片；电压传感器接收送端电压信号以及受端电压信号输入；电流传感器接收送端电流信号以及受端电流信号输入；运算放大器与电压传感器以及电流传感器耦接；adc芯片接收运算放大器输出的放大信号，adc芯片与dsp处理器单元耦接。

5、本申请通过采用上述模拟器，获取调谐电路单元中多个采样点的电压信号以及电流信号，并将上述电压信号以及电流信号传输至dsp处理器单元，以供dsp处理器单元进行分析处理。

6、可选的，dsp处理器单元用于对采集处理单元传来的电压以及电流信号进行采集，并对信号数据进行处理，以根据处理结果执行预算指令；dsp处理器单元还用于将采集的信号数据传输至外部显示屏，并读取外部显示屏的传输数据，对传输数据进行分析，根据分析结果对fpga发码单元进行控制。

7、本申请通过采用上述模拟器，根据对采集处理单元传来的各点电压、电流值进行采集，并对数据进行处理，从而做出相应的操作，并且将采集的数据传输至外部显示屏；读取外部显示屏的传输数据，对数据进行分析，根据分析结果对fpga发码单元进行控制。

8、可选的，fpga发码单元包括fpga处理模块以及滤波处理模块；fpga处理模块的一端与dsp处理器单元耦接，另一端与滤波处理模块的一端耦接；滤波处理模块的另一端与功率放大单元耦接，用于向功率放大单元输出fsk信号。

9、本申请通过采用上述模拟器，与dsp处理器单元进行通信，通过fpga处理模块将通信得到的载频信息进行处理，并通过fpga处理模块向外发送不同频率的方波信号，再对方波信号进行滤波等处理后得到不同频率的fsk信号。

10、可选的，功率放大单元包括功率放大器以及变压器；功率放大器的一端与fpga发码单元耦接，另一端与变压器的一端耦接；变压器的另一端输出功出信号至目标电路。

11、可选的，调试模拟器用于根据外部显示屏的信号输入，对功率放大单元的另一端输出的功出信号进行调整。

12、可选的，调谐电路单元用于获取无绝缘轨道的传输特性信号。

13、本申请采用上述模拟器，通过使用调谐电路单元，构建无绝缘轨道钢轨的参数模拟电路，使室外轨旁设备不接入实际钢轨的前提下，得到相近的信号传输特性。

14、本申请第二方法提供一种无绝缘轨道电路调试系统，调试系统包括如上述中任意一种调试模拟器，还包括：调试发送端以及调试接收端以及空芯线圈；调试发送端与调试模拟器中调谐电路单元的一端通信连接；调试接收端与调试模拟器中调谐电路单元的另一端通信连接；空芯线圈与调试模拟器的两端通信连接。

15、可选的，调试发送端包括室内发送单元、第一调谐单元，调试接收端包括第二调谐单元、室内接收单元；室内发送单元以第一调谐单元的输入端通信连接；第一调谐单元的输出端与调试模拟器的一端通信连接；第二调谐单元的输入端与调试模拟器的另一端通信连接，第二调谐单元的输出端与室内接收单元通信连接。

16、可选的，调试模拟器用于采集调试发送端、调试接收端以及空芯线圈中多个采集点的电路参数。

17、本申请通过采用上述调试系统，解决了既有线改造过程中时间紧迫、天窗内频繁拆装轨旁设备的实际问题；在确保上道人员安全、运输要求、试验要求的前提下解决既有线信号专业施工中的调试问题。

18、与相关技术相比，本申请的有益效果是：

19、1.本申请通过采用上述无绝缘轨道电路调试模拟器，相对传统室内模拟实验验证项目，该模拟器通过增加了对电缆通路、轨旁设备故障与否的判断。利用模拟器快速判断是信号通路的故障，还是信号设备的故障；快速区分是发送端故障还是接收端故障，将故障及早发现进行消除，确保开通顺利。

20、2.本申请通过采用上述调试系统，解决了既有线改造过程中时间紧迫、天窗内频繁拆装轨旁设备的实际问题；在确保上道人员安全、运输要求、试验要求的前提下解决既有线信号专业施工中的调试问题。

21、3.本申请通过采用上述调试系统，能够根据既有线改造过程的实际调试需求，调节系统中模拟器产生不同的载频信号，满足现场调试需求。

技术特征：

1.一种无绝缘轨道电路调试模拟器，其特征在于，所述模拟器包括：电源单元（10）、采集处理单元（11）、dsp处理器单元（12）、fpga发码单元（13）、功率放大单元（14）、rs232单元（15）、外部显示屏（16）以及调谐电路单元；

2.根据权利要求1所述的调试模拟器，其特征在于，所述采集处理单元（11）包括电压传感器（111）、电流传感器（112）、运算放大器（113）以及adc芯片（114）；

3.根据权利要求1所述的调试模拟器，其特征在于，所述dsp处理器单元（12）用于对所述采集处理单元（11）传来的电压以及电流信号进行采集，并对信号数据进行处理，以根据处理结果执行预算指令；

4.根据权利要求1所述的调试模拟器，其特征在于，所述fpga发码单元（13）包括fpga处理模块（131）以及滤波处理模块（132）；

5.根据权利要求1所述的调试模拟器，其特征在于，所述功率放大单元（14）包括功率放大器（141）以及变压器（142）；

6.根据权利要求1所述的调试模拟器，其特征在于，所述调试模拟器用于根据所述外部显示屏（16）的信号输入，对所述功率放大单元（14）的另一端输出的功出信号进行调整。

7.根据权利要求1所述的调试模拟器，其特征在于，所述调谐电路单元用于获取无绝缘轨道的传输特性信号。

8.一种无绝缘轨道电路调试系统，其特征在于，应用于无绝缘轨道中，所述调试系统包括如权利要求1-6中任意一种所述的调试模拟器，还包括：调试发送端（22）以及调试接收端（21）以及空芯线圈（23）；

9.根据权利要求7所述的调试系统，其特征在于，所述调试发送端（22）包括室内发送单元（222）、第一调谐单元（221），所述调试接收端（21）包括第二调谐单元（211）、室内接收单元（212）；

10.根据权利要求7所述的调试系统，其特征在于，所述调试模拟器用于采集所述调试发送端（22）、所述调试接收端（21）以及所述空芯线圈（23）中多个采集点的电路参数。

技术总结
本申请提供一种无绝缘轨道电路调试模拟器及调试系统，模拟器包括：电源单元、采集处理单元、DSP处理器单元、FPGA发码单元、功率放大单元、RS232单元、外部显示屏以及调谐电路单元；电源单元分别与采集处理单元、DSP处理器单元、FPGA发码单元、功率放大单元以及RS232单元耦接；采集处理单元的一端与调谐电路单元耦接，另一端与DSP处理器单元的一端耦接；DSP处理器单元的另一端与FPGA发码单元的一端耦接；FPGA发码单元的另一端与功率放大单元的一端耦接；功率放大单元的另一端输出功出信号至目标电路；RS232单元与DSP处理器单元以及外部显示屏分别耦接。本申请通过采用上述模拟器，完成对电缆通路、轨旁设备故障与否的判断。

技术研发人员：陈录明,王红兵,吴彦林,郑伟,张颖,纪金,禹雪松,谢永昌,许文博
受保护的技术使用者：中铁六局集团电务工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15