应答器及原理

查询应答器及相关原理•应答器的概述•应答器的类别•应答器的组成•应答器的原理•应答器的地面电子单元LEU应答器的概述•定义：应答器是一种用于地面向列车信息传输的点式设备，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。应答器的类别•按照供电来源区分：有源应答器和无源应答器–无源应答器：应答器本身不具有电源，只有当查询其位于其耦合谐振位置时，从查询器送出的高频信号作为电源给应答器，使应答器中事先存储的信息被发送出来。用途：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。原理：存储固定信息，当列车经过无源应答器上方时，无源应答器接收到车载天线发射的电磁能量后，将其转换成电能，使地面应答器中的电子电路工作，把存储在地面应答器中的数据循环发送出去，直至电能消失（即车载天线已经离去）。平常处于休眠状态。–有源应答器：有源应答器通过电缆与地面电子单元（LEU）连接，可实时发送LEU传送的数据报文。当列车经过有源应答器上方时，有源应答器接收到车载天线发射的电磁能量后，将其转换成电能，使地面应答器中发射电路工作，将LEU传输给有源应答器的数据循环实时发送出去。直至电能消失（即车载天线已经离去）。平常处于休眠状态。用途：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。•按照安装位置分类：中心安装式、侧面安装式和立杆式安装–中心安装式：应答器安装在铁路两轨中心部位，而查询器安装在机车底下的中间位置，与应答器相对应耦合–侧面安装式：查询器安装在机车的侧面，与之对应，应答器也安装在一根钢轨的侧面，与通过机车的查询器相对应耦合。–立杆式安装：应答器安装于路旁立杆上，其作用无线电波为无方向性，也可为有方向性，因此，道路上通过装有查询器的移动车辆时，立即可与它起耦合作用，传递相应信息。应答器的组成•应答器由地面、车载两部分设备构成，其中各个设备通过不同的接口连接。地面设备固定信息应答器可变信息应答器轨旁电子单元LEU车载设备查询主机车载天线天线电缆典型车载设备VICMMIMMIMMIMMII/OVICI/O编码里程计应答器天线人机界面无线天线无线天线冗余以太网车载应答器组成应答器的原理•一、电磁感应的基本原理车载天线与应答器之间是按电感耦合的原理进行工作的，如图2-2所示，当能量频率≤30MHz时，磁场起着主导作用，电场起着次要作用。•当列车上的查询器通过地面应答器时，应答器被查询器瞬态功率激活进入工作状态，并向查询器连续发送存储于应答器中的行车数据。技术感应技术对杂质超强的穿透力能在速度高达500km/h时工作能量由27MHz向下的信号提供565kbit/s的信息速率341或1023位的报文长度TRUp-Link27MHz4,2MHzDown-Link应答器天线应答器在应答器天线位于该区域时，应答器天线可以接收到应答器报文。在该区域（应答器安全检测精度）应答器天线不能可靠的接收应答器报文，但是是可能的（从安全的角度考虑）。不能接收到应答器报文的区域应答器的地面电子单元LEU•地面电子单元（简称LEU）是一种数据采集与处理单元，根据外界变化的条件，选择存储在LEU中的其中一条报文传送给地面有源应答器进行发送，或将外部发送的应答器报文直接向有源应答器传送。专用编码器LEU专用编码器LEU专用编码器LEUMaintenanceandProgrammingToolTraindirectionEurocodernS2S6S3Eurocodern+1EurocodernetworkCIVOOBboardS1S2S3S4S1S2S5S6BlockmodebeaconAxle-counterSignalKeysS2S3S4S5S4StationStationSSPS1S5S5S6S7S8S7S8S8S7LEU技术指标•使用温度范围：-40°C~+70°C•冷却：自然对流•防护等级：IP21（至少按照IP54在机柜中安装）•震动：符合EN50125-3•电磁兼容性EMC：符合EN50121-4:2000•绝缘：符合EN50124-1:2000•平均无故障时间MTBF：100000h（11.4y），温度40°C时使用寿命：22年（40°C情况下）•安全性：SIL4，根据EN50129，EN50126(RAMS),以及EN50128(SW即软件)错误侧故障概率：10/hLEU主要用途•从TCC接收报文通过RS485/422串行接口（接口S）完成。•向有源应答器发送报文，通过电缆（接口C）完成。•检测外部电缆状态，包括断线、短路两种状态。•记录状态信息，向TCC或BEPT提供维护数据。应答器在轨道中的位置193a/2±15X基准最高位置X基准标记X基准最低位置对于车载天线，已将横向轨的磨损考虑在内。钢轨顶部轨基之间的距离X基准与钢轨顶部的距离基板应答器的Z轴933040