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一種基于二乘二取二架構(gòu)的25Hz軌道電路采集系統(tǒng)的制作方法

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一種基于二乘二取二架構(gòu)的25Hz軌道電路采集系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵路信號(hào)設(shè)備系統(tǒng),尤其是涉及一種基于二乘二取二架構(gòu)的25Hz軌道電路采集系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為實(shí)現(xiàn)對(duì)軌道電路狀態(tài)占用或空閑的采集并獲取軌道信號(hào)監(jiān)測(cè)信息,需要搭建較為復(fù)雜的繼電電路和監(jiān)測(cè)電路來(lái)實(shí)現(xiàn),這使得實(shí)際設(shè)計(jì)和施工中需要較多繼電器及監(jiān)測(cè)電路。這些繼電器和監(jiān)測(cè)電路成本較高,且會(huì)在機(jī)房占用較大空間。另外,某個(gè)繼電器發(fā)生故障時(shí),無(wú)法及時(shí)報(bào)警,不方便現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種基于二乘二取二架構(gòu)的25Hz軌道電路采集系統(tǒng),對(duì)軌道信號(hào)采樣,并計(jì)算和判斷得到軌道信號(hào)占用/空閑狀態(tài),通過(guò)安全協(xié)議發(fā)給IPS,實(shí)現(xiàn)軌道電路的安全采集;此外,TCIM-25將報(bào)警信息和監(jiān)測(cè)信息發(fā)送給SDM,實(shí)現(xiàn)板卡運(yùn)行和軌道信號(hào)的監(jiān)測(cè)。該系統(tǒng)利用高性能電路板取代以往繼電電路,降低施工和維護(hù)成本。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):
[0005]一種基于二乘二取二架構(gòu)的25Hz軌道電路采集系統(tǒng),其特征在于,包括聯(lián)鎖下位機(jī)IPS、聯(lián)鎖維護(hù)臺(tái)SDM、軌道電路采集模塊TCM-25和全電子通信模塊E1COM2,所述的軌道電路采集模塊TCM-25、全電子通信模塊E1COM2、聯(lián)鎖下位機(jī)IPS依次連接,所述的全電子通信模塊E1COM2與聯(lián)鎖維護(hù)臺(tái)SDM連接;
[0006]在對(duì)室外軌道電路設(shè)備狀態(tài)采集時(shí),軌道電路采集模塊TCM-25對(duì)軌道信號(hào)進(jìn)行采樣,計(jì)算后得到軌道信號(hào)的電壓、頻率和相位信息,與已知閾值比較后得到軌道占用或空閑狀態(tài)的結(jié)果;然后將結(jié)果信息經(jīng)過(guò)全電子通信模塊E1COM2發(fā)送至聯(lián)鎖下位機(jī)IPS,同時(shí)將軌道信號(hào)的監(jiān)測(cè)信息發(fā)給聯(lián)鎖維護(hù)臺(tái)SDM。
[0007]所述的聯(lián)鎖下位機(jī)IPS、全電子通信模塊E1COM2和軌道電路采集模塊TCM-25均為二乘二取二系統(tǒng)。
[0008]所述的軌道電路采集模塊TCM-25支持8路軌道并行采集,任何一路故障不影響其他軌道工作,周期性引入標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)對(duì)采集通道進(jìn)行檢測(cè),保證每個(gè)采集通道的正確性及安全性,同時(shí)對(duì)自身模塊上的安全器件進(jìn)行周期性檢測(cè),保證模塊正常采集。
[0009]所述的軌道電路采集模塊TCM-25包括依次連接的FPGA和CPU,所述的FPGA對(duì)軌道信號(hào)進(jìn)行采樣,并發(fā)給CPU,CPU中利用FFT算法對(duì)采集數(shù)據(jù)計(jì)算處理,并參考局部信號(hào)作為相位基準(zhǔn),得到軌道信號(hào)的電壓、頻率和相位。
[0010]所述的FPGA和CPU均采用雙機(jī)熱備冗余,2個(gè)FPGA對(duì)軌道信號(hào)進(jìn)行采樣,并分別發(fā)給2個(gè)CPU進(jìn)行計(jì)算,2個(gè)CPU分別通過(guò)與設(shè)定的閾值進(jìn)行比較得到軌道占用或空閑狀態(tài),然后進(jìn)行二乘二取二比較得到最終的軌道狀態(tài);2個(gè)互為冗余的軌道電路采集模塊TCIM-25同時(shí)并行工作,任何一個(gè)故障不影響另一個(gè)模塊,同時(shí)板卡支持熱插拔,提高可維護(hù)性。
[0011 ] 所述的軌道電路采集模塊TCM-25通過(guò)全電子通信模塊E1COM2將軌道占用空閑狀態(tài)和軌道信號(hào)監(jiān)測(cè)信息分別發(fā)送給聯(lián)鎖下位機(jī)IPS和聯(lián)鎖維護(hù)臺(tái)SDM。
[0012]所述的聯(lián)鎖下位機(jī)IPS根據(jù)收到的軌道占用空閑情況利用聯(lián)鎖邏輯進(jìn)行進(jìn)路辦理操作。
[0013]所述的聯(lián)鎖維護(hù)臺(tái)SDM收到監(jiān)測(cè)信息后將信息保存,并同時(shí)將監(jiān)測(cè)信息以圖表的方式顯示在SDM界面上,方便操作人員觀(guān)看。
[0014]軌道電路采集模塊TCM-25周期性檢測(cè),當(dāng)檢測(cè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)某路采集通道存在故障時(shí),將該路隔離,其他采集通道正常工作。若發(fā)現(xiàn)局部信號(hào),或者檢測(cè)信號(hào),會(huì)安全器件存在故障,將這些故障信息通過(guò)全電子通信模塊E1COM2發(fā)給SDM,SDM將此報(bào)警信息顯示給用戶(hù)。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0016]I)該系統(tǒng)基于二取二架構(gòu)和BIT技術(shù),保證了安全性;利用高性能CPU和FPGA及小型繼電器,取代以往繼電電路方式,降低了施工難度和項(xiàng)目成本;而二乘二的冗余設(shè)計(jì)并支持熱插拔,可以大大提高系統(tǒng)可靠性和可維護(hù)性。此外,該系統(tǒng)也對(duì)監(jiān)測(cè)模擬量采集,從而實(shí)現(xiàn)了安全采集和監(jiān)測(cè)一體化。
[0017]2)系統(tǒng)能夠以更低成本,更簡(jiǎn)單的施工,以及更方便的維護(hù),來(lái)取代以往的繼電電路和監(jiān)測(cè)電路;TCIM-25能夠完成軌道電路的采樣和計(jì)算判斷,然后將軌道狀態(tài)發(fā)給IPS使用,另外TCM-25通過(guò)SDM進(jìn)行故障報(bào)警及監(jiān)測(cè)信息保存。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明軌道電路采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖;
[0019]圖2為本發(fā)明軌道電路采集模塊TCM-25內(nèi)部原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0021]實(shí)施例
[0022]如圖1所示,一種基于二乘二取二架構(gòu)的25Hz軌道電路采集系統(tǒng),利用高性能電路板取代以往繼電電路,降低施工和維護(hù)成本。該系統(tǒng)包括聯(lián)鎖下位機(jī)IPS,聯(lián)鎖維護(hù)臺(tái)SDM,軌道電路采集模塊TCM-25,全電子通信模塊E1COM2。在對(duì)室外軌道電路設(shè)備狀態(tài)采集時(shí),軌道電路采集模塊TCM-25利用2個(gè)FPGA對(duì)軌道信號(hào)進(jìn)行采樣,并分別發(fā)給2個(gè)CPU進(jìn)行計(jì)算,得到軌道信號(hào)的電壓、頻率和相位信息,與已知閾值比較后得到軌道占用或空閑狀態(tài)。然后經(jīng)過(guò)全電子通信模塊E1COM2發(fā)送至聯(lián)鎖下位機(jī)IPS,同時(shí)將軌道信號(hào)的監(jiān)測(cè)信息發(fā)給聯(lián)鎖維護(hù)臺(tái)SDM。該系統(tǒng)基于二取二架構(gòu)和BIT技術(shù),保證了安全性;利用高性能CPU和FPGA及小型繼電器,取代以往繼電電路方式,降低了施工難度和項(xiàng)目成本;而二乘二的冗余設(shè)計(jì)并支持熱插拔,可以大大提高系統(tǒng)可靠性和可維護(hù)性。此外,該系統(tǒng)也對(duì)監(jiān)測(cè)模擬量采集,從而實(shí)現(xiàn)了安全采集和監(jiān)測(cè)一體化。IPS,SDM和TCM-25為自主研發(fā)系統(tǒng)。
[0023]所述的軌道電路采集模塊TCM-25支持8路軌道并行采集,任何一路故障不影響其他軌道工作;軌道電路采集模塊TCM-25周期性引入標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)對(duì)采集通道進(jìn)行檢測(cè),保證每個(gè)采集通道的正確性及安全性;軌道電路采集模塊TCM-25將軌道監(jiān)測(cè)信息發(fā)給SDM,省去額
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