600Ηζ。信號制式為國產(chǎn)移頻信號時，F(xiàn)SK信號低頻頻率為 8.5Ηζ、9.5Ηζ、11Ηζ、12.5Ηζ、13.5Ηζ、15Ηζ、16.5Ηζ、17.5Ηζ、18.5Ηζ、20Ηζ、21.5Ηζ、23.5Ηζ、24.5Ηζ、26Ηζ，載頻頻率為550Ηζ、650Ηζ、750Ηζ、850Ηζ。信號制式為交流計數(shù)時，信號為間歇的25Hz正弦信號。所述信號發(fā)生模塊，能設(shè)置噪聲疊加功能，模擬實際中可能碰到的高斯噪聲、50Hz及諧波成分、寄生調(diào)幅等情況。
[0027]所述信號采集/解調(diào)模塊采集信號并將所述采集信號解調(diào)后發(fā)給機車信號燈點燈模塊。所述信號采集/解調(diào)模塊，能設(shè)定需要的采集時間和采樣頻率，數(shù)據(jù)采集卡采用差分接線方式采集相應時間的時域信號。利用非相干解調(diào)法分析該信號頻譜，并計算得出軌道電路信號中的載頻、低頻信息。
[0028]所述實驗計算機的教學實驗單元的機車信號燈點燈模塊通過所述數(shù)據(jù)采集卡控制所述機車信號燈控制電路，所述機車信號燈控制電路通過控制開關(guān)元件(本實施例采用控制繼電器)的開斷控制所述機車信號燈。作為本實施例的【具體實施方式】，所述教學實驗單元的機車信號燈點燈模塊能根據(jù)解調(diào)得到的低頻信息，利用數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)字輸出端分別控制雙面八顯示機車信號燈的顯示。
[0029]所述教學實驗單元還包括信號波形顯示模塊，用以將信號波形顯示在顯示設(shè)備上?？梢酝ㄟ^信號波形顯示模塊和顯示設(shè)備看到原始加載的機車信號，也可以通過顯示設(shè)備的波形驗證機車信號燈的輸出是否正確，獲得更好的教學效果。所述教學實驗單元的信號波形顯示模塊能對各低頻信號、FSK信號的波形進行展示，可以在軸向上拉伸或壓縮，以便更清楚的觀察信號波形。
[0030]作為對本實施例的改進，本實施例的所述軌道電路-機車信號教學實驗系統(tǒng)還可以包括波形讀取/保存模塊。其中，波形讀取/保存模塊能讀取存儲在實驗計算機中的波形文件，從數(shù)據(jù)采集卡信號輸出端輸出，通過顯示設(shè)備上的波形顯示窗口觀測。還可以將數(shù)據(jù)采集卡的信號輸入端采集到的波形以數(shù)字的形式保存在實驗計算機里。
[0031]作為對本實施例的改進，本實施例的所述軌道電路-機車信號教學實驗系統(tǒng)的教學實驗單元還可以包括動畫演示模塊，所述動畫演示模塊，能夠提供三顯示自動閉塞、四顯示自動閉塞工作過程演示動畫，并在觀看過程中任意暫停/開啟。
[0032]實施例2
[0033]本實用新型實施例2的軌道電路-機車信號教學實驗系統(tǒng)，如圖1所示，其與實施例I的區(qū)別在于，所述數(shù)據(jù)采集卡的信號輸出端與信號輸入端通過導線直接連接，而非上述的使用功率放大器、信號電纜，通過機車信號線圈的電磁耦合傳輸軌道電路信號。通過導線的直接連接，避免了環(huán)境噪聲對電磁耦合產(chǎn)生的不利影響，可以讓學生在復雜的電磁場環(huán)境下依然看到清晰準確的機車信號，利于學生看到理想情況下的信號，同時利于數(shù)據(jù)采集卡向機車信號燈準確的傳輸信號，能達到預期的實驗教學目的。
[0034]對于實施例1的上述各種變形和改進方案，均適用于實施例2，此處不再贅述。
[0035]由這些技術(shù)方案，使用本實用新型可用于鐵路院?；蜓邪l(fā)單位，進行軌道電路-機車信號仿真實驗，通過操作、觀察各個頻率下機車信號波形及點燈情況，理解車地通信的基本原理與工作過程。
[0036]本實用新型的有益效果:本實用新型是模擬了現(xiàn)實中軌道電路信號的發(fā)送和車載機車信號系統(tǒng)的工作過程，以詮釋其在列車控制領(lǐng)域的應用，為教學實驗提供了平臺。虛擬儀器的運用，簡化了實驗操作，更便于直觀教學和理論聯(lián)系實際。本實用新型使用虛擬儀器進行教學實驗研宄節(jié)約大量儀器設(shè)備的經(jīng)費投入，同時以直觀的動畫，調(diào)動學習者的學習興趣，對于提高實驗室教學質(zhì)量具有重要意義。
[0037]使用虛擬儀器進行教學實驗研宄不但可以節(jié)約大量儀器設(shè)備的經(jīng)費投入，而且更新速度快，從而能夠在很大程度上提高教學科研的質(zhì)量和效率?；谔摂M技術(shù)的實驗教學系統(tǒng)具有多方面的優(yōu)勢:1)界面友好，使用方便；2)功能強大。信號發(fā)生，分析，處理，存儲等功能均可以實現(xiàn)；3)實驗系統(tǒng)維護簡單，擴展功能方便。使用軟件代替了傳統(tǒng)的儀器設(shè)備，系統(tǒng)安全可靠，且大大降低了系統(tǒng)成本，在為設(shè)備升級時也不需要淘汰儀器的儀器，只需做簡單的軟件更新即可。
[0038]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程交換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種軌道電路-機車信號教學實驗系統(tǒng)，包括實驗計算機，數(shù)據(jù)采集卡，機車信號燈控制電路，開關(guān)元件，機車信號燈； 所述數(shù)據(jù)采集卡包括信號輸出端，信號輸入端，數(shù)字輸出端； 所述的數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)字輸出端與機車信號燈控制電路、開關(guān)元件、機車信號燈依次連接；所述實驗計算機通過數(shù)據(jù)采集卡控制所述機車信號燈控制電路，所述機車信號燈控制電路通過控制開關(guān)元件的開斷控制所述機車信號燈。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道電路-機車信號教學實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集卡的信號輸出端與信號輸入端通過導線直接連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道電路-機車信號教學實驗系統(tǒng)，其特征在于，還包括功率放大器，信號電纜，機車信號線圈； 所述數(shù)據(jù)采集卡的信號輸出端與功率放大器連接，所述功率放大器與信號電纜連接，所述信號電纜用以模擬實際的軌道電路發(fā)出軌道電路信號， 所述數(shù)據(jù)采集卡的信號輸入端與機車信號線圈連接；所述機車信號線圈通過電磁耦合的方式感應信號電纜上的軌道電路信號。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的軌道電路-機車信號教學實驗系統(tǒng)，其特征在于，還包括保護電阻，所述保護電阻接入功率放大器，用以防止功率放大器過載。5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的軌道電路-機車信號教學實驗系統(tǒng)，其特征在于，還包括顯示設(shè)備，所述實驗計算機與顯示設(shè)備連接。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的軌道電路-機車信號教學實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述顯示設(shè)備是顯示器和/或示波器。7.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的軌道電路-機車信號教學實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述機車信號燈為雙面八顯示信號燈。8.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的軌道電路-機車信號教學實驗系統(tǒng)，其特征在于，所述的實驗計算機包括教學實驗單元，所述教學實驗單元包括信號發(fā)生模塊，信號采集/解調(diào)模塊，機車信號燈點燈模塊；所述實驗計算機與數(shù)據(jù)采集卡連接，用以向數(shù)據(jù)采集卡發(fā)出指令，并收集和處理由數(shù)據(jù)采集卡傳輸?shù)男畔?；所述信號發(fā)生模塊用以調(diào)制信號并將調(diào)制后的信號發(fā)出；所述信號采集/解調(diào)模塊采集信號并將所述采集信號解調(diào)后發(fā)給機車信號燈點燈模塊；所述教學實驗單元的機車信號燈點燈模塊用以通過數(shù)據(jù)采集卡控制所述機車信號燈控制電路。
【專利摘要】本實用新型提供了一種軌道電路機車信號的教學實驗系統(tǒng)，該教學實驗系統(tǒng)包括實驗計算機，數(shù)據(jù)采集卡，機車信號燈控制電路，開關(guān)元件，機車信號燈；所述實驗計算機與數(shù)據(jù)采集卡連接，所述的數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)字輸出端與機車信號燈控制電路、開關(guān)元件、機車信號燈依次連接，模擬現(xiàn)實中軌道電路-機車信號的實際運作。該教學實驗系統(tǒng)能夠以較低的成本開展軌道電路-機車信號相關(guān)技術(shù)的教學和研究，提高學生的動手能力，加強學生對軌道電路和軌道信號的認識，使用本實用新型提供的設(shè)備，可以不購置真正的機車信號主機，不搭設(shè)真正的鋼軌，由此降低了教授學生軌道電路、機車信號的結(jié)構(gòu)、原理以及信號處理技術(shù)的教學成本。
【IPC分類】G09B9/04
【公開號】CN204680246
【申請?zhí)枴緾N201520311270
【發(fā)明人】申智文, 趙會兵, 劉菁華, 邢玉龍
【申請人】北京交通大學, 北京交大思諾科技股份有限公司
【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年5月14日