基于感应环线的冗余定位测速系统 【技术领域】
本发明涉及轨道交通列车运行控制和安全防护领域，尤其涉及一种基于感应环线的冗余定位测速系统。
背景技术
现有的列车定位测速系统大多采用的是非冗余方式，即单通道定位测速方式。当定位测速通道受到干扰或出现故障时，系统将因无法识别干扰而按定位丢失直接实施强制停车，从而降低了列车运行系统的可靠性和可用性。
【发明内容】
本发明提供的一种基于感应环线的冗余定位测速系统，与现有的单通道定位测速方式相比，增加了一路采用不同技术方法的、完全独立的非相似定位测试通道，在某一通道或某一种技术出现故障或受到干扰时，另一路不同技术方法的通道仍可保持获得准确、可靠、安全的定位测速信息，从而避免因无法识别干扰而按定位丢失直接实施强制停车，提高了列车运行系统的可靠性和可用性。
为了达到上述目的，本发明提供一种基于感应环线的冗余定位测速系统，包含：
列车定位测速安全处理模块；
电路连接到所述列车定位测速安全处理模块，且相互独立的地址编码定位测速系统和计数脉冲及应答器定位测速系统；
所述的列车定位测速安全处理模块分别接收由地址编码定位测速系统和计数脉冲及应答器定位测速系统送来的列车位置信息和列车运行速度及固定地址信息，并对这些信息进行安全处理，获得安全可靠的列车位置、列车速度和列车运行方向；
所述的地址编码定位测速系统包含：
若干位于地面的地址编码定位测速地面装置，以及，位于列车上的地址编码定位测速车载装置；
所述的地址编码定位测速地面装置包含依次电路连接的地址编码发生器、地址编码输出功率模块和地址编码感应环线，还包含电路连接所述地址编码发生器和地址编码输出功率模块的地址编码电源模块；所述的地址编码感应环线沿线路敷设；所述的地址编码发生器产生地址编码的基本信息，完成对基本信息的频率或相位调制，完成对发送信息的码位控制和周期控制，所述的地址编码输出功率模块实现对地址编码信息的功率放大和过电流保护，所述的地址编码感应环线通过多交叉感应环线技术按照线路的位置向列车发送相应的地址码信息，所述的地址编码电源模块为地址编码发生器和地址编码功率模块提供电源；
所述的地址编码定位测速车载装置包含电路连接所述列车定位测速安全处理模块的地址编码车载接收模块，电路连接所述地址编码车载接收模块的地址编码天线，还包含电路连接所述地址编码车载接收模块的地址编码车载电源；所述的地址编码天线与地址编码感应环线相对应，接收来自地址编码感应环线发出的地址编码信息，并传递给地址编码车载接收模块，所述的地址编码车载接收模块对由地址编码天线传来的信息进行解调和解码，获得列车位置信息，并实时发送给列车定位测速安全处理模块，所述的地址编码车载电源为地址编码车载接收模块提供电源；
所述的计数脉冲及应答器定位测速系统包含：
若干位于地面的计数脉冲及应答器定位测速地面装置，以及，位于列车上的计数脉冲及应答器定位测速车载装置；
所述的计数脉冲及应答器定位测速地面装置包含依次电路连接的计数脉冲发生器、计数脉冲输出功率模块和计数脉冲感应环线，以及，地面应答器，还包含电路连接所述计数脉冲发生器和计数脉冲输出功率模块的计数脉冲电源模块；所述的计数脉冲感应环线沿线路敷设；所述的地面应答器沿线分散设置；所述的计数脉冲发生器产生计数脉冲的基本信息；所述的计数脉冲输出功率模块实现对计数脉冲信息的功率放大和过电流保护，所述的计数脉冲感应环线通过交叉感应环线技术向列车发送计数脉冲信息，所述的计数脉冲电源模块为计数脉冲输出功率模块和计数脉冲发生器提供电源，所述的地面应答器向列车传递固定的地址信息；
所述的计数脉冲及应答器定位测速车载装置包含分别电路连接所述列车定位测速安全处理模块的应答器车载接收模块和计数脉冲车载接收模块，电路连接所述应答器车载接收模块的应答器天线，电路连接所述计数脉冲车载接收模块的计数脉冲天线，还包含电路连接所述应答器车载接收模块和计数脉冲车载接收模块地计数脉冲及应答器车载电源；所述的计数脉冲天线与计数脉冲感应环线相对应，接收来自天线下面的计数脉冲感应环线发出的计数脉冲信息，并传递给计数脉冲车载接收模块，所述的计数脉冲车载接收模块对由计数脉冲天线传来的计数脉冲进行判别处理，获得列车的相对位置变化，并实时发送给列车定位测速安全处理模块，所述的应答器天线与地面应答器相对应，接收来自天线下面的地面应答器的固定地址信息，并传递给应答器车载接收模块，所述的应答器车载接收模块对通过应答器天线传来的固定地址信息进行处理，获得列车当前所处的固定地址信息，并实时发送给列车定位测速安全处理模块，所述的计数脉冲及应答器车载电源为计数脉冲车载接收模块和应答器车载接收模块提供电源；
本发明在某一通道或某一种技术出现故障或受到干扰时，另一路不同技术方法的通道仍可保持获得准确、可靠、安全的定位测速信息，从而避免因无法识别干扰而按定位丢失直接实施强制停车，提高了列车运行系统的可靠性和可用性。
【附图说明】
图1是本发明提供的一种基于感应环线的冗余定位测速系统的示意图；
图2是本发明提供的一种基于感应环线的冗余定位测速系统的地址编码定位测速地面装置的示意图；
图3是本发明提供的一种基于感应环线的冗余定位测速系统的地址编码定位测速车载装置的示意图；
图4是本发明提供的一种基于感应环线的冗余定位测速系统的计数脉冲及应答器定位测速地面装置的示意图；
图5是本发明提供的一种基于感应环线的冗余定位测速系统的计数脉冲及应答器定位测速车载装置的示意图。
【具体实施方式】
以下根据图1～图5，具体说明本发明的较佳实施例：
如图1所示，是一种基于感应环线的冗余定位测速系统，包含：
列车定位测速安全处理模块5；
电路连接到所述列车定位测速安全处理模块5，且相互独立的地址编码定位测速系统和计数脉冲及应答器定位测速系统；
所述的地址编码定位测速系统包含：
若干位于地面的地址编码定位测速地面装置1，以及，位于列车上的地址编码定位测速车载装置3；
如图2所示，所述的地址编码定位测速地面装置1包含依次电路连接的地址编码发生器13、地址编码输出功率模块12和地址编码感应环线11，还包含电路连接所述地址编码发生器13和地址编码输出功率模块12的地址编码电源模块14；所述的地址编码感应环线11沿线路敷设；
如图3所示，所述的地址编码定位测速车载装置3包含电路连接所述列车定位测速安全处理模块5的地址编码车载接收模块32，电路连接所述地址编码车载接收模块32的地址编码天线31，还包含电路连接所述地址编码车载接收模块32的地址编码车载电源33；
所述的计数脉冲及应答器定位测速系统包含：
若干位于地面的计数脉冲及应答器定位测速地面装置2，以及，位于列车上的计数脉冲及应答器定位测速车载装置4；
如图4所示，所述的计数脉冲及应答器定位测速地面装置2包含依次电路连接的计数脉冲发生器23、计数脉冲输出功率模块22和计数脉冲感应环线21，以及，地面应答器25，还包含电路连接所述计数脉冲发生器23和计数脉冲输出功率模块22的计数脉冲电源模块24；所述的计数脉冲感应环线21沿线路敷设；所述的地面应答器25沿线分散设置；
如图5所示，所述的计数脉冲及应答器定位测速车载装置4包含分别电路连接所述列车定位测速安全处理模块5的应答器车载接收模块44和计数脉冲车载接收模块42，电路连接所述应答器车载接收模块44的应答器天线43，电路连接所述计数脉冲车载接收模块42的计数脉冲天线41，还包含电路连接所述应答器车载接收模块44和计数脉冲车载接收模块42的计数脉冲及应答器车载电源45；
地址编码定位测速系统采用地址编码定位测速技术实现列车的定位和测速。
地址编码发生器13产生地址编码的基本信息，完成调制以及码位与周期控制，经地址编码输出功率模块22的功率放大和过电流保护后，由敷设在轨道上的地址编码感应环线11向在轨道上停留或运行的列车发射各地点的地址码信息。在线路上停留或运行的列车通过地址编码天线31感应接收地址编码信息，并由地址编码车载接收模块32进行解调和解码，获得列车当前所处的绝对地址信息，并实时发送给列车定位测速安全处理模块5。列车定位测速安全处理模块5对列车当前所处的绝对地址信息进行处理，结合时间信息可得到列车的绝对位置、运行速度和运动方向。
计数脉冲及应答器定位测速系统采用计数脉冲和固定应答技术实现列车的定位和测速。
计数脉冲发生器23产生计数脉冲信号，经计数脉冲输出功率模块22功率放大和过电流保护后，由敷设在线路轨道上的计数脉冲感应环线21向在轨道上停留或运行的列车发射计数脉冲感应信号。在线路上停留或运行的列车通过计数脉冲天线41感应接收计数脉冲信息，并由计数脉冲车载接收模块42进行处理，获得列车的相对位置变化并实时发送给列车定位测速安全处理模块5。同时，由沿线分散设置的地面应答器25向经过的列车发送固定地址信息，车载应答器天线43接收该信息，通过应答器车载接收模块44进行处理，获得列车当前所处的固定地址信息，并实时发送给列车定位测速安全处理模块5。列车定位测速安全处理模块5对列车当前所处的固定地址信息和列车的相对位置变化信息进行处理，结合时间信息可得到列车的绝对位置、运行速度和运动方向。
列车定位测速安全处理模块5对由二路分别得到的列车的绝对位置、运行速度和运动方向进行比较和故障-安全处理，确保列车位置、速度和方向的可靠与安全。
为了确保二路冗余定位测速系统的独立性，地址编码电源模块14、计数脉冲电源模块24、地址编码车载电源33、计数脉冲及应答器车载电源45采用分别配置的方式。
本发明可以在轮轨交通系统和磁浮交通系统中得到实际应用和实施。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。