一种电子轮对设备及其方法
专利汇可以提供一种电子轮对设备及其方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种 电子 轮对设备及其方法，实现列车在运行过程中，对25HZ相敏轨道 电路 或ZPW2000移频轨道电路分路不良运行区段 钢 轨上传输信息或 电流 进行定向干扰，从而使列车所在的轨道电路区段继电器可靠落下，减少或避免轨道电路区段分路不良情况发生。该设备包括车载接收天线、 信号 检测分析模 块 、车载主控模块、信号产生模块、反相处理模块、信号 锁 相模块、功放模块、电源模块、车载发射天线。本 发明 优点：采用无线通信技术、信号检测技术、控制技术，能够对轨道电路传输信号进行检测，同时在轨道电路分路不良情况下，通过车载发射装置发射强 干扰信号 使轨道继电器可靠落下，从而解决轨道电路分路不良问题。，下面是一种电子轮对设备及其方法专利的具体信息内容。
1.一种电子轮对设备及其方法，其特征在于，它包含如下步骤：
①、车载接收天线接收轨道电路发送的25HZ交流信号或FSK移频键控数字信号；
②、车载主机内信号检测分析模块完成对信号幅度、频率、相位的采集换算，分离出实际轨道电路信号并传输至车载主控模块、反相处理模块；
③、车载主控模块对信号检测分析模块输出信号进行分析，并控制信号产生模块或反相处理模块输出；
④、信号产生模块或反相处理模块输出信号经信号锁相模块相位校正、锁相处理后传输至功放模块；
⑤、功放模块对输入信号进行功率放大，并通过车载发射天线将干扰信号发射至轨道电路的钢轨上。
2.根据权利要求1所述一种电子轮对设备及其方法，其特征是：步骤1中，所述车载接收天线，内置有限幅保护、信号放大、滤波处理电路；所述车载接收天线，接收轨道电路电磁场信号，经内部电路放大、滤波处理后，通过天线馈线传输至车载主机信号检测分析模块；
所述限幅保护，设置在信号放大电路前端，当接收轨道电路信号大于设定限值时，限制信号输出幅度在一个固定值，以保护后级电路器件防止过载烧坏。
3.根据权利要求1所述一种电子轮对设备及其方法，其特征是：步骤2中，所述信号检测分析模块，完成车载接收天线输出信号幅度、频率、相位的采集，并将采集信号传输至车载主控模块；同时信号检测分析模块对车载接收天线传输信号进行分离，分离出实际轨道电路信号分别传输至车载主控模块、反相处理模块；所述实际轨道电路信号，指25HZ交流信号或FSK移频键控数字信号；所述FSK移频键控数字信号，指对1700HZ、2000HZ、2300HZ、2600HZ四种不同频率信号进行FSK调制后数字信号。
4.根据权利要求1所述一种电子轮对设备及其方法，其特征是：步骤3中，所述车载主控模块，对信号检测分析模块输出轨道电路信号进行分析、判断，并分析计算出轨道电路信号幅度、频率、相位及信号类型，然后输出不同控制指令；所述信号类型分为25HZ交流信号和FSK移频键控数字信号；
所述车载主控模块不同控制命令输出，根据信号类型、信号幅度进行判断；当检测信号幅度低于设定限值时，车载主控模块判断为轨道电路分路良好，此时车载主控模块输出切断信号产生模块和反相处理模块供电输入的控制指令，信号产生模块和反相处理模块因无供电输入不工作；
当检测信号幅度高于设定限值时，车载主控模块根据检测信号类型进行控制；当检测信号类型为25HZ交流信号时，车载主控模块输出接通信号产生模块供电输入、切断信号反相处理模块供电输入的控制指令至电子切换开关，此时信号产生模块输出25HZ交流信号并传输至功放模块；同时，反相处理模块因无供电输入不工作；
当检测信号类型为FSK移频键控数字信号时，车载主控模块输出切断信号产生模块供电输入、接通信号反相处理模块供电输入的控制指令至电子切换开关，信号检测分析模块经分离后FSK移频键控数字信号传输至反相处理模块，反相处理模块对输入信号进行反相处理后传输至信号锁相模块；同时，信号产生模块因无供电输入不工作；
所述车载主控模块，能够实时检测功放模块输出电流大小，同时控制功放模块输出功率；所述功放模块输出功率大小控制，依据接收轨道电路信号幅度大小进行自动控制。
5.根据权利要求1所述一种电子轮对设备及其方法，其特征是：步骤4中，所述信号锁相模块，一方面接收信号检测模块分离出原始信号，另一方面接收信号产生模块或反相处理模块输出的信号，然后对输入原始信号和信号产生模块或反相处理模块输出的信号这两个信号进行相位比较、校正处理及信号相位锁相后传输至功放模块。
6.根据权利要求1所述一种电子轮对设备及其方法，其特征是：步骤5中，所述功放模块，有两个独立输入通道，其中一个通道连接信号产生模块输出，另外一个通道连接反相处理模块输出；所述功放模块功率放大控制，由车载主控模块根据采集的原始信号幅度，对功放模块输入信号的功率放大倍数进行控制；所述功放模块，对输入信号进行放大处理后通过车载发射天线发射至轨道电路钢轨上；所述车载发射天线发射信号幅度及相位，磁场辐射到轨道电路钢轨上的信号幅度与轨道电路上原有传输的信号幅度相同、相位相反；所述钢轨上信号，因外部磁场辐射信号与原有传输信号幅度相同、相位相反，叠加后信号两者完全抵消，这样实际流经钢轨电流为零，从而使外部轨道电路接收端轨道继电器可靠落下。
7.一种电子轮对设备，其特征在于，它包括车载接收天线、信号检测分析模块、车载主控模块、信号产生模块、反相处理模块、信号锁相模块、功放模块、电源模块、车载发射天线；
所述车载接收天线与信号检测分析模块电连接；所述信号检测分析模块与车载主控模块、反相处理模块电、信号锁相模块电连接；所述车载主控模块与信号产生模块电连接；所述信号产生模块、反相处理模块与信号锁相模块电连接；所述信号锁相模块与功放模块电连接；
所述功放模块与车载发射天线电连接；所述电源模块给设备各模块供电；
所述车载接收天线，用于接收轨道电路发射电磁波并传输至信号检测分析模块；
所述信号检测分析模块，用于对车载接收天线传输的电信号进行放大、滤波处理，并分离出25HZ交流信号或FSK移频键控数字信号，然后传输至车载主控模块、反相处理模块；
所述车载主控模块，用于分析轨道电路输出信号类型、被检测信号幅度，并根据轨道电路信号类型、被检测信号幅度，控制信号产生模块和反相处理模块的电源输入，同时控制功放模块输出信号功率；所述轨道电路信号类型分为25HZ相敏轨道电路传输的25HZ交流信号和ZPW2000移频轨道电路传输的FSK移频键控数字信号；所述25HZ相敏轨道电路、ZPW2000移频轨道电路，分别为不同铁路轨道电路制式；
所述信号产生模块，用于接收车载主控模块控制指令，产生25HZ交流信号并传输至信号锁相模块；
所述信号反相处理模块，用于接收信号检测分析模块分解出的FSK移频键控数字信号，并对信号反相处理后传输至信号锁相模块；
所述信号锁相模块，用于比对原始检测信号与信号锁相模块输入信号相位差，并对输入信号相位进行校正处理，使车载发射天线发射信号与接收信号相位相反，经信号锁相模块处理后信号传输至功放模块；
所述功放模块，用于对接收25HZ交流信号或FSK移频键控数字信号进行功率放大，并传输至车载发射天线；同时，检测功放模块输出与车载发射天线连接状态及天线工作状态，以判断车载发射天线工作是否正常；
所述车载发射天线，用于对功放模块输出信号进行无线发射。
8.根据权利要求7所述一种电子轮对设备，其特征是：所述车载接收天线、车载发射天线，采用环形天线，安装固定在机车底部位于轨道电路正上方处；所述车载接收天线、车载发射天线按照设定距离在不同位置进行安装，所述天线两侧通过结构件进行防护。
9.根据权利要求7所述一种电子轮对设备，其特征是：所述信号检测分析模块、车载主控模块、信号产生模块、反相处理模块、信号锁相模块、功放模块、电源模块安装在机车室内主机箱内，各模块通过主机箱内总线板进行连接；
所述信号检测分析模块，包括信号采集电路、信号分离电路，其中信号采集主要完成信号幅度、频率、相位采集；所述信号分离电路，主要完成检测信号实时分离并传输至车载主控模块、反相处理模块、信号锁相模块；
所述车载主控模块，包括信号处理电路、CPU、时钟电路、电子切换开关、硬件看护电路、存储器；所述信号处理完成信号A/D转换处理；所述CPU主要完成信号分析计算处理及输出信号控制；所述时钟电路用于提供CPU工作时钟；所述电子切换开关，用于切换信号检测分析模块与反相处理模块连接；所述硬件看护电路，利用一个定时器电路，其定时输出连接到电路的复位端，当硬件或软件异常时对CPU进行复位；所述存储器，用于软件程序及数据存储。
一种电子轮对设备及其方法
技术领域
背景技术
发明内容
所述车载接收天线，用于接收轨道电路发射电磁波并传输至信号检测分析模块；
所述信号检测分析模块，用于对车载接收天线传输的电信号进行放大、滤波处理，并分离出25HZ交流信号或FSK移频键控数字信号，然后传输至车载主控模块、反相处理模块；
所述车载主控模块，用于分析轨道电路输出信号类型、被检测信号幅度，并根据轨道电路信号类型、被检测信号幅度，控制信号产生模块和反相处理模块的电源输入，同时控制功放模块输出信号功率；所述轨道电路信号类型分为25HZ相敏轨道电路传输的25HZ交流信号和ZPW2000移频轨道电路传输的FSK移频键控数字信号；所述25HZ相敏轨道电路、ZPW2000移频轨道电路，分别为不同铁路轨道电路制式；
所述信号产生模块，用于接收车载主控模块控制指令，产生25HZ交流信号并传输至信号锁相模块；
所述信号反相处理模块，用于接收信号检测分析模块分解出的FSK移频键控数字信号，并对信号反相处理后传输至信号锁相模块；
所述信号锁相模块，用于比对原始检测信号与信号锁相模块输入信号相位差，并对输入信号相位进行校正处理，使车载发射天线发射信号与接收信号相位相反，经信号锁相模块处理后信号传输至功放模块；
所述功放模块，用于对接收25HZ交流信号或FSK移频键控数字信号进行功率放大，并传输至车载发射天线；同时，检测功放模块输出与车载发射天线连接状态及天线工作状态，以判断车载发射天线工作是否正常；
所述车载发射天线，用于对功放模块输出信号进行无线发射。
所述车载主控模块，包括信号处理电路、CPU、时钟电路、电子切换开关、硬件看护电路、存储器；所述信号处理完成信号A/D转换处理；所述CPU主要完成信号分析计算处理及输出信号控制；所述时钟电路用于提供CPU工作时钟；所述电子切换开关，用于切换信号检测分析模块与反相处理模块连接；所述硬件看护电路，利用一个定时器电路，其定时输出连接到电路的复位端，当硬件或软件异常时对CPU进行复位；所述存储器，用于软件程序及数据存储。
②、车载主机内信号检测分析模块完成对信号幅度、频率、相位的采集换算，分离出实际轨道电路信号并传输至车载主控模块、反相处理模块；
③、车载主控模块对信号检测分析模块输出信号进行分析，并控制信号产生模块或反相处理模块输出；
④、信号产生模块或反相处理模块输出信号经信号锁相模块相位校正、锁相处理后传输至功放模块；
⑤、功放模块对输入信号进行功率放大，并通过车载发射天线将干扰信号发射至轨道电路的钢轨上。
当检测信号幅度高于设定限值时，车载主控模块根据检测信号类型进行控制；当检测信号类型为25HZ交流信号时，车载主控模块输出接通信号产生模块供电输入、切断信号反相处理模块供电输入的控制指令至电子切换开关，此时信号产生模块输出25HZ交流信号并传输至功放模块；同时，反相处理模块因无供电输入不工作；
当检测信号类型为FSK移频键控数字信号时，车载主控模块输出切断信号产生模块供电输入、接通信号反相处理模块供电输入的控制指令至电子切换开关，信号检测分析模块经分离后FSK移频键控数字信号传输至反相处理模块，反相处理模块对输入信号进行反相处理后传输至信号锁相模块；同时，信号产生模块因无供电输入不工作；
所述车载主控模块，能够实时检测功放模块输出电流大小，同时控制功放模块输出功率；所述功放模块输出功率大小控制，依据接收轨道电路信号幅度大小进行自动控制。
(2)本发明能够通过车载装置分析轨道电路分路不良情况，并根据轨道电路分路不良时接收信号幅度控制发射信号功率，有利于节约设备电能使用。
附图说明
具体实施方式
车载接收天线接收轨道电路发射电磁波并传输至信号检测分析模块，信号检测分析模块接收车载接收天线传输电信号，并进行信号放大、滤波处理，分离实际轨道电路25HZ交流信号或FSK移频键控数字信号传输至车载主控模块、反相处理模块；车载主控模块对信号检测分析模块输出信号类型、信号幅度进行计算，分析轨道电路信号类型，并根据轨道电路信号类型、检测信号幅度，控制信号产生模块信号输出和反相处理模块的电源输入，同时控制功放模块输出信号功率；
当检测信号类型为25HZ交流信号时，信号产生模块接收车载主控模块控制指令，产生
25HZ交流信号并传输至信号锁相模块，信号锁相模块比对原始检测信号与信号锁相模块输入信号相位差，并对输入信号相位进行校正处理，使车载发射天线发射信号与接收信号相位相反；经信号锁相模块处理后信号传输至功放模块进行功率放大，由车载发射天线发射至外部轨道电路钢轨上；
当检测信号为移频键控数字信号时，反相处理模块接收信号检测分析模块分解出的FSK移频键控数字信号，并对信号反相处理后传输至信号锁相模块，信号锁相模块比对原始检测信号与信号锁相模块输入信号相位差，并对输入信号相位进行校正处理，使车载发射天线发射信号与接收信号相位相反；经信号锁相模块处理后信号传输至功放模块进行功率放大，由车载发射天线发射至外部轨道电路上；
所述功放模块，除对接收信号进行功率放大外，同时检测功放模块输出与车载发射天线连接状态及天线工作状态，以判断车载发射天线工作是否正常。
所述车载主控模块，包括信号处理电路、CPU、时钟电路、电子切换开关、硬件看护电路、存储器；所述信号处理完成信号A/D转换处理；所述CPU主要完成信号分析计算处理及输出信号控制；所述时钟电路用于提供CPU工作时钟；所述电子切换开关，用于切换信号检测分析模块与反相处理模块连接；所述硬件看护电路，利用一个定时器电路，其定时输出连接到电路的复位端，当硬件或软件异常时对CPU进行复位；所述存储器，用于软件程序及数据存储。
②、车载主机内信号检测分析模块完成对信号幅度、频率、相位的采集换算，分离出实际轨道电路信号并传输至车载主控模块、反相处理模块；
③、车载主控模块对信号检测分析模块输出信号进行分析，并控制信号产生模块或反相处理模块输出；
④、信号产生模块或反相处理模块输出信号经信号锁相模块相位校正、锁相处理后传输至功放模块；
⑤、功放模块对输入信号进行功率放大，并通过车载发射天线将干扰信号发射至轨道电路的钢轨上。
当检测信号幅度高于设定限值时，车载主控模块根据检测信号类型进行控制；当检测信号类型为25HZ交流信号时，车载主控模块输出接通信号产生模块供电输入、切断信号反相处理模块供电输入的控制指令至电子切换开关，此时信号产生模块输出25HZ交流信号并传输至功放模块；同时，反相处理模块因无供电输入不工作；
当检测信号类型为FSK移频键控数字信号时，车载主控模块输出切断信号产生模块供电输入、接通信号反相处理模块供电输入的控制指令至电子切换开关，信号检测分析模块经分离后FSK移频键控数字信号传输至反相处理模块，反相处理模块对输入信号进行反相处理后传输至信号锁相模块；同时，信号产生模块因无供电输入不工作；
所述车载主控模块，能够实时检测功放模块输出电流大小，同时控制功放模块输出功率；所述功放模块输出功率大小控制，依据接收轨道电路信号幅度大小进行自动控制。
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