铁道信号列控系统设计中应答器应用和与研究报告

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1、-哈尔滨铁道职业技术学院课程设计课程题目：列控系统中应答器设备的应用及研究专业：铁道信号（城市轨道交通方向）班级：一班指导教师：刘熙2013年5月11日星期六.---应答器是CTCS-2级列控系统中车地信息传输的主要设备之一。应答器是一种高速数据传输设备，在CTCS-2级列控系统中采用欧洲标准点式应答器向车载设备传输。主要包括线路的坡度。同时对CTCS-2级列控系统车载设备提供线路速度、轨道电路。临时限速等线路参数信息。一、应答器的功能应答器向列控车载设备传送以下信息；(1)线路基本参数：如线路坡度、轨道区段

2、长度等参数。(2)线路速度信息：如线路最大允许速度、列车最大允许速度等。(3)临时限速信息：当由于施工等原因引起的列车运行速度限制时，向列车提供临时限速信息。(4)车站进路信息:根据车站接发车进路，向列车提供“线路坡度”、“轨道区段”等线路参数。(5)道岔信息：给出前方道岔侧向允许列车运行速度。(6)特殊定位信息：如升降弓、进出隧道、鸣笛、列车定位等。(7)其他信息：固定障碍物信息：列车运行目标数据、连接数据等。二、应答器的分类和用途应答器部分地面设备包括有源应答器、无源应答器、LEU（地面电子单元）和应答器

3、读写信息。应答器从用途上可分为有源应答器和无源应答器。从外形尺寸上分为标准尺寸应答器和缩小尺寸应答器。既有线提速设备采用缩小尺寸应答器。有源应答器和无源应答器外观结构相同，无源应答器与外界无物理连接，负责向列车传送地面固定信息，这些信息预先存在应答器内。有源应答器通过电缆与LEU电缆连接，负责向列车传送实时可变信息，这些信息来自LEU。电缆断线时发送自身预存信息。无源应答器在图形中用△表示有缘应答器用▲表示因此，应答器必须具有以下功能：接收电能信号，探测、解调远程能量信号；通过接口A1向列控车载设备传送报文；

4、选择启动方式,确定是发送自身存储的报文还是发送接口C来的报文；串音防护；管理操作/编程模式；接收来自接口C的数据；控制I/O接口特性；产生“列车通过”信号。三、应答器的结构在既有线提速区段采用了阿尔斯通和西门子两家公司的应答器。阿尔斯通的有源应答器和无源应答器结构完全相同，通过电缆及插接件与LEU连接，就作为有源应答器使用。西门子的有源应答器在生产中已经将电缆固定在应答器上。他们均符合欧洲标准。1、应答器的机械特性.---应答器由壳体（黄盒子）、电路板、灌封材料构成。壳体由玻璃纤维类材料热压而成；电路板厚度为

5、3.2mm,安装在壳体内，它包含了用于发送和接收的电磁感应耦合线圈。应答器外部尺寸：长480mm,宽350mm，高70mm。重量约7kg。1、应答器的电路板原理框图如图C接口部分C接口工作电源耦合线圈输入c1过滤保护数据收发27mhz高频EMC防护带通滤波数据提取接收滤波器滤波器（dbpl解码）A接口工作电源应答器报文存储控制模块制造信息存储当车载天线接近应答器时，应答器的耦合线圈感应到27MHz的磁电源，应答器开始工作。应答器控制模块是整个电路的控制核心，当电源建立后，他首先判断由C接口传来的数据。是否有效

6、。若有效，则控制模块将发送C接口传来的数据。若该数据无效或无数据，则使用存储在报文存储器中的数据，将其进行FSK调制后，输出到数据收发模块，经功率放大后由耦合线圈发送。只要电源存在，控制模块就不间断地发送。一旦控制模块作出报文选择（选择存储的数据还是C接口传来的数据），在这次上电的工作周期内，无论C接口数据有效与否，应答器都不会改变发送的数据。当车载天线离开应答器上方后，应答器失去了电源，便停止数据发送。C接口工作电源仅用于该接口电路部分，不给控制模块和数据收发供电，因此，有源应答器也只有在车载天线出现时才发

7、送数据。四、应答器的工作原理及工作过程.---应答器的工作过程可分为3个步骤；首先，当列车高速通过应答器时，应答器接收车载天线发送的电磁能量，当应答器收到车载天线发送的频率为27.095MHz无线信号时，通过电磁耦合转换电能，建立起功夫、工作电源并开始工作，不间断循环串行，发送1023位传输报文，直至能量消失。上行数据的中心频率为4.234MHz.系统采用电磁感应原理构成的高速点式数据传输设备，用于在特定地点实现地面与列车间的相互通信。车载天线与应答器之间按电感耦合的原理进行工作。安装于两根钢轨中心枕木上的地

8、面应答器不要求外加电源，平时处于休眠状态。应答器的工作电源是有感应电压获取，仅靠瞬时接收车载天线的功率而工作，并能在接收到车载天线功率的同时向车载天线发送大量的编码信息。不论是有源无源应答器，其工作原理相同。当列车经过地面应答器上方时，应答器接收到列控车载设备点式信息接收天线发送的电磁能量后，应答器将电磁能量转换为工作电源，启动电子电路工作，把预先存储或LEU传送的1023位应答器传输报文循环发送出