本實用新型涉及機車電臺，特別涉及一種與貨物列車尾部安全防護設(shè)備-列尾主機進行400MHz數(shù)字和GSM-R兩種模式的列尾通信的雙模列尾機車電臺。

背景技術(shù)：

物列車尾部安全防護系統(tǒng)已在我國鐵路成熟運用多年，對于保障行車安全具有重要作用。目前，貨車列尾信息無線傳輸普遍采用450MHz頻段模擬制式。根據(jù)工信部[2009]666號文件《工業(yè)和信息化部有關(guān)150MHz 400MHz專用對講機頻率規(guī)劃和使用管理有關(guān)事宜的通知》和[2013]157號文件《工業(yè)和信息化部關(guān)于無線電臺站規(guī)范化管理若干問題的通知》精神，自2011年1月1日起，國家停止150MHz 400MHz頻段內(nèi)模擬對講機設(shè)備的型號核準(zhǔn)，全面推廣數(shù)字對講機，并要求鐵路等用戶應(yīng)將原450MHz頻段業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移到公眾對講機頻點或其他符合規(guī)劃的對講機頻點。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的問題，為了將貨車列尾信息無線傳輸從模擬制式升級為400MHz數(shù)字制式；同時，為解決山區(qū)隧道區(qū)段貨車列尾通信距離的問題，減少中繼設(shè)備的使用，在具備GSM-R網(wǎng)絡(luò)時采用GPRS通信方式，本實用新型提供一種雙模列尾機車電臺。

本實用新型采取的技術(shù)方案是：一種雙模列尾機車電臺，其特征在于：包括列尾機車臺主機、控制盒和控制電纜，所述的控制盒設(shè)為兩個，分別為第一控制盒、第二控制盒，第一控制盒和第二控制盒均包括分別與揚聲器、顯示屏、鍵盤連接的控制單元，所述的列尾機車臺主機包括電源單元、主控單元、400MHz數(shù)字信道機、GSM-R模塊和合路器；其中電源單元與主控單元連接，主控單元分別與400MHz數(shù)字信道機、GSM-R模塊及第一控制盒和第二控制盒的控制單元連接，400MHz數(shù)字信道機和GSM-R模塊分別與合路器連接。

本實用新型的基本功能：電源單元將外部供電進行電壓轉(zhuǎn)換后為主機內(nèi)部各單元和控制盒供電；主控單元實現(xiàn)與控制盒的通信和對400MHz數(shù)字信道機及GSM-R模塊的控制管理；400MHz數(shù)字信道機負(fù)責(zé)進行400MHz數(shù)字方式無線數(shù)據(jù)通信；GSM-R模塊負(fù)責(zé)進行GSM-R方式無線數(shù)據(jù)通信；合路器對400MHz和GSM-R天線進行合路，從而使主機外部僅需安裝連接1根400MHz和GSM-R多頻段天線；通過控制盒的顯示屏、揚聲器和鍵盤等實現(xiàn)信息顯示、語音播報和操作輸入等人機交互功能。

本實用新型的技術(shù)效果是：實現(xiàn)了400MHz數(shù)字和GSM-R兩種模式的列尾通信，有效解決了山區(qū)隧道區(qū)段貨車列尾通信距離的問題，減少了中繼設(shè)備的使用，提高了列尾通信可靠性，對于保障鐵路行車安全、提高作業(yè)效率和經(jīng)濟效益具有重要作用。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為圖1中電源單元原理框圖；

圖3為圖1中主控單元原理框圖；

圖4為圖1中控制單元原理框圖；

圖5為本實用新型工作系統(tǒng)示意圖。

具體實施方式

為了更清楚的理解本實用新型，以下結(jié)合附圖和實施例進行詳細(xì)描述：

如圖1所示，一種雙模列尾機車電臺包括列尾機車臺主機、控制盒和控制電纜，控制盒設(shè)為兩個，分別為第一控制盒、第二控制盒，第一控制盒和第二控制盒均包括分別與揚聲器、顯示屏、鍵盤連接的控制單元，列尾機車臺主機包括電源單元、主控單元、400MHz數(shù)字信道機、GSM-R模塊和合路器；其中電源單元與主控單元連接，主控單元分別與400MHz數(shù)字信道機、GSM-R模塊及第一控制盒和第二控制盒的控制單元連接，400MHz數(shù)字信道機和GSM-R模塊分別與合路器連接。

400MHz數(shù)字信道機采用XiR M6660 UHF型數(shù)字信道機以實現(xiàn)400MHz數(shù)字模式列尾數(shù)據(jù)的無線傳輸；GSM-R模塊采用CICT-R-8002型鐵路GSM-R 8W車載無線通信模塊以實現(xiàn)GSM-R模式列尾數(shù)據(jù)的無線傳輸；合路器采用CP MD05-0216-2型400MHz和GSM-R腔體合路器，射頻接口均為SMA型，阻抗50Ω；合路器的400MHz射頻接口連接400MHz數(shù)字信道機的BNC型射頻接口，GSM-R射頻接口連接GSM-R模塊SMA型射頻接口，ANT射頻接口連接外部天線，實現(xiàn)400MHz和GSM-R的射頻天線合路。

如圖2所示，電源單元采用KBJ608型橋堆和VI-241-12型電源模塊，橋堆具有電源輸入反接保護功能，KBJ608型橋堆的輸入端接外部DC 110V電源，輸出端通過濾波與VI-241-12型電源模塊的輸入端連接，VI-241-12型電源模塊輸出DC 13.8V電源為列尾機車臺主機內(nèi)部各單元及控制盒供電。

如圖3所示，主控單元采用ARM處理器LPC4337作為控制芯片；采用DS3231SN作為時鐘芯片，連接到控制芯片的I²C總線接口，為整機提供時鐘；采用MX66L51235F作為存儲芯片，連接到控制芯片的SPI_FLASH總線接口，存儲記錄列尾通信數(shù)據(jù)和設(shè)備自身工作狀態(tài)信息數(shù)據(jù)；采用兩片接口芯片MAX490E分別連接控制芯片的UART2、UART3接口和兩個控制盒的RS-422通信接口，實現(xiàn)控制芯片與控制盒的數(shù)據(jù)通信；采用接口芯片MAX202E連接控制芯片的UART1接口和GSM-R的RS-232通信接口，實現(xiàn)控制芯片與GSM-R模塊的數(shù)據(jù)通信和對GSM-R模塊的控制管理； 控制芯片的SSI總線接口連接400MHz數(shù)字信道機的SSI總線通信接口，實現(xiàn)控制芯片與400MHz數(shù)字信道機的數(shù)據(jù)通信和對400MHz數(shù)字信道機的控制管理；采用兩片LM22670和一片SPX1117-3.3作為電源轉(zhuǎn)換芯片，一片LM22670芯片連接GSM-R模塊，將DC 13.8V供電轉(zhuǎn)換為DC 7.8V為GSM-R模塊供電，另一片LM22670芯片連接SPX1117-3.3芯片，將DC 13.8V供電轉(zhuǎn)換為DC 5.5V，由SPX1117-3.3芯片將DC 5.5V轉(zhuǎn)換成DC 3.3V為主控單元器件供電。

如圖4所示，控制盒的控制單元采用ARM處理器LPC4357作為控制芯片；采用SSM3302作為音頻功放芯片，連接到控制芯片的DAC接口和揚聲器（HBYDT0306-1APZ），實現(xiàn)語音提示播報功能；采用MX66L51235F作為存儲芯片，連接到控制芯片的SPI_FLASH總線接口，存儲設(shè)備自身工作狀態(tài)信息數(shù)據(jù)；采用接口芯片MAX490E連接控制芯片的UART1接口和列尾機車臺主機RS-422通信接口，實現(xiàn)控制芯片與主機的數(shù)據(jù)通信；采用TPS61165作為顯示屏背光驅(qū)動芯片連接顯示屏，為顯示屏背光提供電源；顯示屏（G043FW01 V0）連接到控制芯片的顯示控制管理LCD接口，實現(xiàn)信息顯示功能；采用LM22670和SPX1117-3.3作為電源轉(zhuǎn)換芯片，LM22670芯片連接SPX1117-3.3芯片，將DC 13.8V供電轉(zhuǎn)換為DC 5.5V，由SPX1117-3.3芯片將DC 5.5V轉(zhuǎn)換成DC 3.3V為控制單元器件供電；控制芯片的I/O接口作為輸入接口連接鍵盤按鍵，對按鍵信息進行采集。

雙模列尾機車電臺可以實現(xiàn)與列尾主機設(shè)備進行400MHz數(shù)字和GSM-R兩種模式的列尾通信，并顯示機車及列尾信息、控制列尾機車臺主機進行輔助排風(fēng)制動等功能?？刂齐娎|分別連接列尾機車臺主機的控制盒接口和控制盒的列尾接口，每臺列尾機車臺主機最多可以連接兩個控制盒；控制電纜包含供電線和RS-422總線，列尾機車臺主機通過供電線將電源單元輸出的DC 13.8V供電提供給控制盒，列尾機車臺主機和控制盒通過RS-422總線進行數(shù)據(jù)通信。

如圖5所示，雙模列尾機車電臺工作時，可同時以400MHz數(shù)字和GSM-R兩種通信方式與列尾機車臺主機進行數(shù)據(jù)通信。400MHz數(shù)字通信方式采用DMR直通方式，使用CSBK協(xié)議進行無線數(shù)據(jù)傳輸；GSM-R通信方式在GSM-R/GPRS網(wǎng)絡(luò)下采用UDP協(xié)議進行無線數(shù)據(jù)傳輸。