铁路应答器原理及应用.pdfVIP

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铁路应答器的概念

应答器(Balise):一种用于地面向列车信息传输的点式设备,分为固定(无

源)应答器和可变(有源)应答器。主要用途是向列控车载设备提供可靠

的地面固定信息和可变信息。

应答器是一种能向车载子系统发送报文信息的传输设备,既可以传送

固定信息,也可连接轨旁单元传送可变信息。

应答器设备向了列控车在设备传送以下信息:

(1)线路基本参数:如线路坡度、轨道区段等参数;

(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对列车运行速度进行限

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“”、线“

路速度”、轨道区段“”、等参数;

(5)道岔信息:给出前方道岔侧向允许列车运行的速度;

(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:固定固定障碍物信息、列车运行目标数据、链接数据

等。

无源应答器(组),用于发送固定不变的数据,用于提供线路固定参

数,如线路坡度、线路允许速度、轨道电路参数、链接信息、列控等级切

换等。

有源应答器:传输可变信息。必须通过专用的应答器电缆与LEU设备

连接,可以根据LEU设备所发送的报文,变化的向列车传送应答器报文信

息。与LEU(地面电子单元)连接,用于发送来自于LEU的报文,在既有

线提速区段,有源应答器设置在车站进站端和出站段,主要发送进路信息

和临时限速信息。

无论是无源应答器还是有源应答器,其工作原理是一样的。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为应答器传输报文循环发送出去,直至电能消

失。

每个应答器(组)都有一个编号,并且该编号在全国铁路范围是唯一

的。

无源应答器(也称固定应答器)设于闭塞分区入口和车站进、出站端

处,用于向列控车载设备传输闭塞分区长度、线路速度、线路坡度、列车

定位等信息。有源应答器(也称可变应答器)设置于车站进、出站端,当

列车通过应答器时,应答器向列车提供接车进路参数、临时限速等信息。

应答器设备可以简单地理解为一个数据存储器和发送器,当车载天线

激活该应答器时,应答器发送自身存储的应答器报文或地面电子单元(LEU)

传送的应答器报文。

应答器电路图

设计制作一套无线识别装置。该装置由阅读器、应答器和耦合线圈组成,其

方框图参见图1。阅读器能识别应答器的有无、编码和存储信息。

装置中阅读器、应答器均具有无线传输功能,频率和调制方式自由选定。不得使

用现有射频识别卡或用于识别的专用芯片。装置中的耦合线圈为圆形空芯线圈,

用直径不大于1mm的漆包线或有绝缘外皮的导线密绕10圈制成。线圈直径为

6.6±0.5cm(可用直径6.6cm左右的易拉罐作为骨架,绕好取下,用绝缘胶带

固定即可)。线圈间的介质为空气。两个耦合线圈最接近部分的间距定义为D。

阅读器、应答器不得使用其他耦合方式。

二、要求

1.基本要求

(1)应答器采用两节1.5V干电池供电,阅读器用外接单电源供电。阅读

器采用发光二极管显示识别结果,能在D尽可能大的情况下,识别应答器的有

无。识别正确率≥80%,识别时间≤5秒,耦合线圈间距D≥5cm。

(2)应答器增加编码预置功能,可以用开关预置四位二进制编码。阅读器

能正确识别并显示应答器的预置编码。显示正确率≥80%,响应时间≤5秒,耦合

线圈间距D≥5cm。

2.发挥部分

(1)应答器所需电源能量全部从耦合线圈获得(通过对耦合到的信号进行整

流滤波得到能量),不允许使用电池及内部含有电池的集成电路。阅读器能正确

读出并显示应答器上预置的四位二进制编码。显示正确率≥80%,响应时间≤5秒,

耦合线圈间距D≥5cm。

(2)阅读器采用单电源供电,在识别状态时,电源供给功率≤2W。在显示

编码正确率≥80%、响应时间≤5秒的条件下,尽可能增加耦合线

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