一种冗余结构轨道电路读取器制造技术

本发明专利技术涉及一种冗余结构轨道电路读取器，包括TCR主机和接收线圈；所述TCR主机，用于接收并处理来自接收线圈的轨道信号，译码出相应的机车信号信息，并以通信的方式传送给ATP；所述接收线圈，用于通过电磁感应原理从轨道电路中接收轨道信号，并将接收的轨道信号传输给TCR主机，TCR主机对接收的轨道信号进行处理。本发明专利技术在不改变、不增加ATP的接口形式、接口通讯协议的情况下，无缝切换故障的轨道电路读取器系，实现了轨道电路读取器完全冗余，在轨道电路读取器单系故障的情况下，不需要ATP切系，提高了列车的运营效率。

A track circuit reader with redundant structure

【技术实现步骤摘要】
一种冗余结构轨道电路读取器
本专利技术属于轨道电路领域，特别涉及一种冗余结构轨道电路读取器。
技术介绍
列车运行控制系统是目前高速铁路的核心安全系统，其中轨道电路系统作为列车运行控制系统的基础设备，用于检查钢轨的断轨与列车的占用位置，同时向列车传送前方区段空闲的数量及前方的区段的情况等，以确保列车的安全可靠运行。如图11所示的现有技术中，其适应的应用场景为ATP（AutomaticTrainProtection：列车自动防护系统）冷备方式（构成冗余的2系ATP只有一系上电，另一系断电，切换时需要关断故障系ATP电源，打开备用系ATP电源）。2块主控模块为冗余结构，2块通信模块只有一块处于工作状态（和主系ATP连接的通信模块处于工作状态，另一块处于备用状态，在ATP切系时，原工作通信模块宕机，原备用通信模块在ATP切系后进入工作状态）。例如，当和第一通信模块连接的ATP处于工作状态时，第一通信模块也处于工作状态，第二通信模块处于备用状态，第一主控模块和第二主控模块将自身的输出结果传输给第一通信模块，并受第一通信模块的命令控制。第一或第二主控模块通过竞争机制决定出工作的主控模块（另一主控模块为备用主控模块）。第一通信模块将工作的主控模块的信息输出给ATP，在工作的主控模块故障的情况下，另一备用主控模块成为工作的主控模块（原工作的主控模块宕机）。这种冗余结构可实现主控模块的冗余，但不能实现通信模块的冗余。若处于工作状态的第一通信模块发生故障宕机后，和第一通信模块连接的主系ATP将宕机。车辆将制动停车，司机需要关断原主系ATP的电源，给备用系ATP电源上电，并重新开始初始化列车自动防护系统。由于通信模块不能做到真正的冗余，故障的情况下，需要ATP切系，直接影响了列车的运营效率。因此，如何解决通信模块无法冗余工作的问题越来越成为亟待解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术涉及一种冗余结构轨道电路读取器，包括TCR主机和接收线圈；所述TCR主机，用于接收并处理来自接收线圈的轨道信号，译码出相应的机车信号信息，并将译码出的机车信号信息传送给ATP；所述接收线圈，用于通过电磁感应原理从轨道电路中接收轨道信号，并将接收的轨道信号发送给TCR主机，TCR主机对接收的轨道信号进行处理；所述TCR主机包括主控模块、通信模块和记录模块；所述主控模块，用于对轨道信号进行处理，然后将处理后的结果发送给所述通信模块；所述主控模块包括第一译码单元和第二译码单元；所述第一译码单元、第二译码单元，用于分别对轨道信号进行独立译码，译码出相应的机车信号信息，并将译码出的机车信号信息分别发送给所述通信模块；所述通信模块，用于接收ATP的控制命令，比较后发送给主控模块；用于接收所述主控模块发送的轨道信号，比较后发送给ATP；所述通信模块包括第一通信单元和第二通信单元；所述第一通信单元：用于与所述第二通信单元同时接收ATP的控制命令，并与所述第二通信单元对比一致后，发送给所述第一译码单元和第二译码单元；所述第二通信单元：用于与所述第一通信单元同时接收所述第一译码单元和第二译码单元的译码结果，并与所述第一通信单元对比一致后，发送给所述ATP；所述记录模块，用于存储所述接收线圈上的轨道信号。优选的，所述TCR主机与所述ATP进行连接；所述TCR主机通过串口监测第一通信单元和第二通信单元之间的CAN通信数据，用于实现主备系的竞争及冗余的切换。优选的，所述接收线圈包括单接收线圈和组合接收线圈；所述单接收线圈包括两个线圈，两个所述线圈分开放置，分别形成第一回路和第二回路，第一回路和第二回路均与TCR主机连接；所述组合接收线圈包括四个线圈，四个所述线圈内部组合成第一子线圈和第二子线圈；列车每一端均包含一个所述组合接收线圈，所述第一子线圈和第二子线圈分别安装在所述列车的左轮和右轮；所述第一子线圈中的一个线圈和所述第二子线圈中的一个线圈形成第三回路，所述第一子线圈中的另一个线圈和所述第二子线圈中的另一个线圈形成第四回路；第三回路和第四回路均与TCR主机连接。优选的，所述ATP，用于向所述通信模块发送控制命令，所述第一通信单元和所述第二通信单元分别对接收的所述控制命令进行拆包，并进行比较；若第一通信单元与第二通信单元接收的所述控制命令一致，则第一通信单元和第二通信单元采用拼帧的方式对所述控制命令进行处理，并通过第一通信单元发送至所述主控模块；若第一通信单元与第二通信单元接收的所述控制命令不一致，第一通信单元与第二通信单元重新对拆包的控制命令进行比较；若连续预设次数不一致,则TCR主机宕机。优选的，所述拼帧的方式为：一个通信单元的数据内容和另一个通信单元的帧序号以及CRC值。优选的，所述主控模块与所述通信模块之间进行通信时，其中，所述主控模块与所述通信模块相互进行时钟自检；所述主控模块与所述通信模块分别进行上电自检和运行自检。优选的，所述主控模块还包括转换单元；所述转换单元，用于在所述第一译码单元和第二译码单元对轨道信息进行译码之前，将接收的轨道信号转化为数字信号。优选的，所述TCR主机分别对第三回路和第四回路进行探测，并根据探测结果判断是否执行第三回路与第四回路之间的切换。本专利技术的技术效果：本专利技术在不改变、不增加ATP的接口形式、接口通讯协议的情况下，无缝切换故障的轨道电路读取器系，实现了轨道电路读取器完全冗余。在轨道电路读取器单系故障的情况下，不需要ATP切系，提高了列车的运营效率。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了根据本专利技术实施例的轨道电路读取器的构成结构图；图2示出了根据本专利技术实施例的单系TCR主机硬件结构框图；图3示出了本专利技术实施例的单接收线圈的结构框图；图4示出了本专利技术实施例的左右接收线圈组合结构框图；图5示出了本专利技术实施例的通信模块双通道上行数据处理流程图；图6示出了本专利技术实施例的通信模块双通道下行数据处理流程图；图7示出了本专利技术实施例的双系TCR主机冗余运用结构框图；图8示出了本专利技术实施例的冷备模式下TCR主机和ATP连接关系图；图9示出了本专利技术实施例的冗余结构轨道电路读取器的结构框图；图10示出了本专利技术实施例的轨道电路读取器中主控模块与通信模块的连接框图；图11示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冗余结构轨道电路读取器，其特征在于，包括TCR主机和接收线圈；/n所述TCR主机，用于接收并处理来自接收线圈的轨道信号，译码出相应的机车信号信息，并将译码出的机车信号信息传送给ATP；/n所述接收线圈，用于通过电磁感应原理从轨道电路中接收轨道信号，并将接收的轨道信号发送给TCR主机，TCR主机对接收的轨道信号进行处理；/n所述TCR主机包括主控模块、通信模块和记录模块；/n所述主控模块，用于对轨道信号进行处理，然后将处理后的结果发送给所述通信模块；/n所述主控模块包括第一译码单元和第二译码单元；/n所述第一译码单元、第二译码单元，用于分别对轨道信号进行独立译码，译码出相应的机车信号信息，并将译码出的机车信号信息分别发送给所述通信模块；/n所述通信模块，用于接收ATP的控制命令，比较后发送给主控模块；用于接收所述主控模块发送的轨道信号，比较后发送给ATP；/n所述通信模块包括第一通信单元和第二通信单元；/n所述第一通信单元：用于与所述第二通信单元同时接收ATP的控制命令，并与所述第二通信单元对比一致后，发送给所述第一译码单元和第二译码单元；/n所述第二通信单元：用于与所述第一通信单元同时接收所述第一译码单元和第二译码单元的译码结果，并与所述第一通信单元对比一致后，发送给所述ATP；/n所述记录模块，用于存储所述接收线圈上的轨道信号。/n...

【技术特征摘要】
1.一种冗余结构轨道电路读取器，其特征在于，包括TCR主机和接收线圈；
所述TCR主机，用于接收并处理来自接收线圈的轨道信号，译码出相应的机车信号信息，并将译码出的机车信号信息传送给ATP；
所述接收线圈，用于通过电磁感应原理从轨道电路中接收轨道信号，并将接收的轨道信号发送给TCR主机，TCR主机对接收的轨道信号进行处理；
所述TCR主机包括主控模块、通信模块和记录模块；
所述主控模块，用于对轨道信号进行处理，然后将处理后的结果发送给所述通信模块；
所述主控模块包括第一译码单元和第二译码单元；
所述第一译码单元、第二译码单元，用于分别对轨道信号进行独立译码，译码出相应的机车信号信息，并将译码出的机车信号信息分别发送给所述通信模块；
所述通信模块，用于接收ATP的控制命令，比较后发送给主控模块；用于接收所述主控模块发送的轨道信号，比较后发送给ATP；
所述通信模块包括第一通信单元和第二通信单元；
所述第一通信单元：用于与所述第二通信单元同时接收ATP的控制命令，并与所述第二通信单元对比一致后，发送给所述第一译码单元和第二译码单元；
所述第二通信单元：用于与所述第一通信单元同时接收所述第一译码单元和第二译码单元的译码结果，并与所述第一通信单元对比一致后，发送给所述ATP；
所述记录模块，用于存储所述接收线圈上的轨道信号。


2.根据权利要求1所述的冗余结构轨道电路读取器，其特征在于，
所述TCR主机与所述ATP进行连接；
所述TCR主机通过串口监测第一通信单元和第二通信单元之间的CAN通信数据，用于实现主备系的竞争及冗余的切换。


3.根据权利要求1或2所述的冗余结构轨道电路读取器，其特征在于，
所述接收线圈包括单接收线圈和组合接收线圈；
所述单接收线圈包括两个线圈，两个所述线圈分开放置，分别形成第一回路和第二回路，第一回路和第二回路均与TCR主机连接；
所述组合接收线圈包括四个线圈，四...

【专利技术属性】
技术研发人员：史宏飞，孙国营，王瑞，母正晖，赵立娜，李智宇，刘贞，
申请(专利权)人：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11