[发明专利]一种用于地铁轨道电路的检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于地铁轨道电路的检测装置，尤其是涉及一种通过FSK信号对地铁轨道电路进行检测的装置。

背景技术

地铁轨道电路是以一段钢轨为导体构成的电路，用于连续检测地铁某段线路是否被机车车辆占用，也用于控制信号装置或转辙装置，以保证行车安全。地铁轨道电路系统是地铁通信信号专用系统。系统中车辆位置信息的传输是通过S-Bond环线，调协环线，耦合单元和钢轨实现的，轨道电路沿轨道线路铺设，它是ATC(Automatic Train Control)系统中的重要组成部分。目前的轨道电路可以实现：(1)检查和监督股道是否占用，防止错误的地办理进路；(2)可以检查和监督道岔区段有无机车车辆通过，锁闭占用道岔区段的道岔，防止在机车车辆经过道岔时扳动道岔；(3)检查和监督轨道上的钢轨是否完好，当某一轨道电路区段的钢轨折断时，防护这一段股道的信号机也就不能开放等；(4)传输不同的信息，使信号机根据所防护区段及前方邻近区段被占用的情况的变化而变换显示。

目前，在上海地铁各类信号系统中，轨道电路故障占36％，道岔故障占16％，信号机故障占13％，电源故障占15％。轨道电路故障率最高，影响行车效率及质量。此外，作为通信媒介本身的特点，容易受环境变化，道床变动和牵引电流干扰等复杂因素影响，维护困难。再加上，现有的检测技术手段低，缺乏维护专用检测设备，无法得到直接结果。即使调用列车检测，只能定性检测，不能定量分析。随着上海地铁运营里程和客运量大增，在检测方面的不足也日益体现出来，由于信号系统涉及到列车的运行安全问题，因此信号的正确传输是非常重要的。

在数字轨道电路系统中，FSK信号收发装置的电感、电容值受环境温度以及电磁环境变化的影响会发生漂移，进而影响到FSK通信的LC谐振电路，使得中心频率发生偏移，造成通信质量下降，影响数据传输，从而导致列车运行问题。由于列车上天线接收信号质量不仅仅与LC振荡频率有关，还与钢轨，列车状态等诸多因素有关，因此，电容补偿值不能简单的通过计算来调整，而是要根据列车所接收的天线信号来决定如何调整补偿电容的参数。目前，国内外没有此类专用装置。地铁运营公司没有专用的检测仪器及有效的维护手段，使轨道电路的维护十分困难。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种通过FSK信号对地铁轨道电路进行检测的装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于地铁轨道电路的检测装置，所述的地铁轨道电路包括耦合单元，所述的检测装置包括用于模拟车站信号发送的信号模拟模块和用于模拟列车信号接收的信号分析模块，所述的信号模拟模块与地铁轨道电路的耦合单元连接，发送FSK信号至地铁轨道电路，所述的信号分析模块接收地铁轨道电路的FSK信号并进行处理。

所述的信号模拟模块包括：

第一信号处理单元，用于对列车数据信息进行预处理，模拟地铁车站发出的信号；

第一存储单元，与第一信号处理单元连接，用于存储信号第一处理单元生成的信号信息；

第一显示单元，与第一信号处理单元连接，用于显示第一信号处理单元生成的信号信息；

FSK调制单元，与第一信号处理单元连接，用于对第一信号处理单元产生的信号进行FSK调制，产生FSK信号；

放大单元，与FSK调制单元以及耦合单元连接，用于放大FSK信号，并将放大后的信号发送至耦合单元。

所述的信号模拟模块的第一信号处理单元的预处理为对列车数据信息添加起始位、校验位和停止位，并封装成帧。

所述的信号分析模块包括：

车载天线，用于从地铁轨道电路接收FSK信号；

滤波单元，与车载天线连接，用于对接收到的FSK信号进行滤波；

FSK解调单元，与滤波单元连接，用于对滤波后的FSK信号进行解调；

第二信号处理单元，与FSK解调单元连接，用于从FSK解调单元接收解调后的信号并进行处理；

第二存储单元，与第二信号处理单元连接，用于存储车载天线接收到的FSK信号的波形信息、解调信息以及第二信号处理单元处理后的信号信息；

第二显示单元，与第二信号处理单元连接，用于显示车载天线接收到的FSK信号的波形信息、解调信息以及第二信号处理单元处理后的信号信息。

所述的信号分析模块的第二信号处理单元对解调后的信号的处理为：首先搜索信号的起始位和停止位，确定信号长度，再通过校验位对信号进行校验，获取信号的误码率、幅值和频率。