[实用新型]地面应答器、其传输系统

说明书

本实用新型提供地面应答器、其传输系统。其被构造为能够与室内控制单元实现双向通信，所述地面应答器包括：远场无线通信模块，其被构造为用于向室内控制单元发出地面应答器的状态信息和报文信息中的至少一者和用于接收室内控制单元发送的报文数据中的至少一者；和电源模块，其被构造为用于向地面应答器提供电力，其中，所述远场无线通信模块包括微带天线、缝隙天线和弯折线天线中的一种。

技术领域

本实用新型涉及轨道交通领域的列车运行控制系统，特别地，涉及地面应答器、地面应答器传输系统。

背景技术

应答器(Balise)是利用电磁感应理论在特定地点实现地面向列控车载设备提供固定信息和可变信息的数据传输装置，广泛应用于包括高速铁路、城市地铁和轻轨等轨道交通领域。应答器通常安装在两根钢轨中心的枕木上，分为无源(固定)应答器和有源(可变)应答器(下文出现的“地面应答器”是无源应答器与有源应答器的统称)。

如图1所示，现有技术中的应答器由射频能量接收天线、能量转换单元、处理控制单元、报文存储单元和上行链路发射天线等功能模块组成。射频能量接收天线用于接收车载天线发射的射频能量，能量转换单元用于将接收到的射频能量转换为处理控制单元和报文存储单元所需的能量并提供给二者使用。处理控制单元接收到能量后被激活，从报文存储单元中读取报文数据并将其发送给上行链路发射天线，上行链路发射天线再以磁场形式将报文数据发送到列车上的接收模块。

无源应答器用于存储和发出固定信息，例如线路限速、临时限速、线路坡度、移动授权等列车运行所必需的数据。有源应答器通过专用尾缆与轨旁电子单元(LEU，或称“地面电子单元”)连接，除了固定信息外，还可以根据需要存储和发出临时限速、车载信号的开闭等可变信息(即，轨旁电子单元采集的报文数据)。

无源应答器与有源应答器一般处于休眠状态。当列车经过地面应答器时，地面应答器接收车载天线发射的电磁能量并将其转换成用于自身的电能，使地面应答器中的电子电路工作，从而向列车(车载控制装置或室内控制单元)循环发送存储在无源应答器中的固定信息或者存储在有源应答器中的固定信息和可变信息，以及发送定位信息，直至电能消失(即，车载天线已经离去)。

基于上述原因，地面应答器已经成为高速列车控制系统中传输信息的重要基础设备。因此，保证地面应答器能够稳定地正常工作尤为重要。这就需要可靠地监控地面应答器的工作状态。

但是，只有在列车经过现有应答器时才能发现应答器是否工作正常，因为地面应答器只有被车载天线发射的电磁能量激活后才工作。因此，不能随时发现地面应答器的异常工作状态，并因此不能将异常工作状态及时上传车载设备或控制中心，这导致地面应答器成为“信息孤岛”。另外，为了接收报文数据，必须使用专用尾缆将有源应答器与轨旁电子单元相连接。由于现场应用的地面应答器与轨旁电子单元距离较远，专用的应答器尾缆造价又较高(专用尾缆的成本占据有源应答器成本的近乎一半)，这样高的成本限制了有源应答器的应用。

实用新型内容

针对上述无法实时采集地面应答器的工作状态和无法提供灵活且成本低的应答器的问题，本实用新型提供了一种地面应答器，其被构造为能够与室内控制单元实现双向通信，地面应答器包括：远场无线通信模块，其被构造为用于向室内控制单元发出地面应答器的状态信息和报文信息中的至少一者和用于接收室内控制单元发送的报文数据中的至少一者；和电源模块，其被构造为用于向地面应答器提供电力，其中，所述远场无线通信模块包括微带天线、缝隙天线和弯折线天线中的一种。

在一个实施方式中，地面应答器还包括接收模块，其被构造为接收室内控制单元发射的射频能量和上行链路信号。

在另一个实施方式中，弯折线天线是曲面的，其基座材料采用树脂玻璃，导电材料采用银油墨。

在又一个实施方式中，所述地面应答器还包括形状为连续交叉梯子形的天线，所述连续交叉梯子形由具有梯形波形状的2根电线以反方向交叉构成。