專利名稱：城市軌道交通沙盤系統列車多功能控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種列車控制器，尤其是一種城市軌道交通沙盤系統列車多功能 控制器，屬于城市軌道交通技術領域。
背景技術：
城市軌道交通沙盤系統配以相應的軟件、硬件，能直觀的模擬線路軌道運行情況。 地鐵沙盤可以實現線路上列車自動運行控制，國內的ATC系統基本上是引進國外的設備和 技術，研究開發具有自主產權的ATC系統勢在必行。用鐵路沙盤系統來模擬研究ATC系統， 建設一個實用的地鐵ATC模擬沙盤，就能很直觀的模擬地鐵自動運行。在ATC系統開發的 過程中，采用仿真模擬的方法，建立ATC系統的沙盤系統，為ATC開發提供輔助設計平臺和 測試平臺。目前，現有的城市軌道交通沙盤系統列車控制器是將地面控制信號調制成高頻載 波傳送到模型車上，車上將地面載波信號解調。但是，該控制器存在的問題是，無法檢測列 車速度和位置，很難實現精準定位。
實用新型內容本實用新型的目的在于針對上述現有技術存在的問題，提出一種城市軌道交通 沙盤系統列車多功能控制器，能對列車速度和位置進行檢測，實現精準定位。為了達到以上目的，本實用新型的一種城市軌道交通沙盤系統列車多功能控制器 包括連有天線的車載控制單元、與所述車載控制單元通信的軌旁控制單元、及用以收發通 信信號的感應環線；所述感應環線與軌旁控制單元連接。本實用新型進一步的技術方案如下1.所述感應環線位于軌道間。2.所述感應環線帶有間隔距離相同的環線交叉。3.所述天線包括車載第一和第二天線；所述車載控制單元包括與所述車載第一 和第二天線連接的用以切換天線通道的車載模擬開關、與車載模擬開關的輸入端連接的車 載DSP處理器；所述車載DSP處理器還經車載第一 DDS芯片與車載模擬開關的輸入端連接。4.所述車載DSP處理器經車載第二 DDS芯片與車載乘法器輸入端連接，所述車載 乘法器輸出端依次經車載帶通濾波器和車載整形器與車載DSP處理器連接；所述車載模擬 開關的輸出端經車載幅值放大器與車載乘法器輸入端連接。5.所述軌旁控制單元包括用以與所述車載控制單元通信的地面通信板、及至少一 個用以調制通信信號的地面信號板；所述地面通信板通過485總線與各地面信號板通信。6.所述地面通信板包括連有以太網控制芯片及串行總線控制芯片的ARM處理器。7.所述地面信號板包括連有地面第一和第二 DDS芯片的地面DSP處理器；所述地 面第一 DDS芯片經地面功率放大器與地面變壓器輸入端連接。8.所述地面信號板還包括地面信號輸入器，所述地面信號輸入器的輸出端與地面濾波器輸入端連接；所述地面濾波器輸出端經地面幅值比較器與地面DSP處理器連接；所 述地面濾波器輸出端還依次經地面混頻器和地面整形器與地面DSP處理器連接；所述地面 第二 DDS芯片與地面混頻器連接。本實用新型在軌道間鋪設帶有間隔距離相同的環線交叉的感應環線，車載控制單 元接收到的信號會相應地發生相位變化，通過對相位變化次數的計數，即可確定列車運行 距離，并進而得出列車位置；通過對相位變化時間的計時，即可確定列車運行速度。采用本 實用新型的結構后，可以實現對列車速度和位置的檢測，從而實現精準定位。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。
圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。圖2為
圖1實施例軌旁控制單元的結構示意圖。圖3為
圖1實施例地面信號板的結構示意圖。圖4為
圖1實施例車載控制單元的結構示意圖。
具體實施方式
實施例本實施例的城市軌道交通沙盤系統列車多功能控制器如
圖1-4所示，包括連有天 線4的車載控制單元1、與車載控制單元1通信的軌旁控制單元2、及用以收發通信信號的 感應環線3 ；感應環線3與軌旁控制單元2連接。感應環線3位于軌道間；感應環線3帶有間隔距離相同的環線交叉。天線4包括 車載第一和第二天線；車載控制單元1包括與車載第一和第二天線連接的用以切換天線通 道的車載模擬開關、與車載模擬開關的輸入端連接的車載DSP處理器；車載DSP處理器還 經車載第一 DDS芯片與車載模擬開關的輸入端連接。車載DSP處理器經車載第二 DDS芯片 與車載乘法器輸入端連接，車載乘法器輸出端依次經車載帶通濾波器和車載整形器與車載 DSP處理器連接；車載模擬開關的輸出端經車載幅值放大器與車載乘法器輸入端連接。軌旁控制單元2包括用以與車載控制單元1通信的地面通信板、及至少一個用以 調制通信信號的地面信號板；地面通信板通過485總線與各地面信號板通信。地面通信板 包括連有以太網控制芯片及串行總線控制芯片的ARM處理器(圖中未示)。地面信號板包括 連有地面第一和第二 DDS芯片的地面DSP處理器；地面第一 DDS芯片經地面功率放大器與 地面變壓器輸入端連接。地面信號板還包括地面信號輸入器，地面信號輸入器的輸出端與 地面濾波器輸入端連接；地面濾波器輸出端經地面幅值比較器與地面DSP處理器連接；地 面濾波器輸出端還依次經地面混頻器和地面整形器與地面DSP處理器連接；地面第二 DDS 芯片與地面混頻器連接。車載控制單元的作用是接收地面控制信號；根據地面控制信號控制列車的運行 和停止包括列車自動運行、停止運行、運行控制、速度控制等；在列車運行時發送高頻載波 信號，用于列車定位；在列車停穩后，向地面傳送車號、目的地號等信息。車載天線的作用是接收地面信號同時發送車載信號。軌旁控制單元的作用是調制并發送地面控制信號；接收車載信號，并分析列車運行位置和速度。感應天線的作用是發送地面信號同時接收車載信號。本實施例在軌道間鋪設電纜環線，軌旁控制單元連接感應環線。軌旁控制單元通 過感應環線發送地面控制信號，同時接收車載信號。軌旁控制單元發送信號和車載控制單 元發送信號頻率不同。車載天線和感應環線通過電磁耦合就可以相互傳遞調制過的數據。列車每經過一個環線交叉點，地面接收到的信號有180°相移，調理后的信號表現 為一個寬度很窄的脈沖。該脈沖的下降沿對應的時刻，即是車載天線通過對應的環線交叉 點的時刻。通過對相位變化次數進行計數，從而確定列車運行的距離，得到列車的相對位 置。感應環線每隔一段距離進行一次交叉，通過對相位變化時間進行計時，從而確定列車運 行的速度。本實施例可以實現對列車速度和位置的檢測，實現精準定位。除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變 換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
權利要求1.城市軌道交通沙盤系統列車多功能控制器，其特征是，包括連有天線的車載控制單 元、與所述車載控制單元通信的軌旁控制單元、及用以收發通信信號的感應環線；所述感應 環線與軌旁控制單元連接。
2.根據權利要求1所述的城市軌道交通沙盤系統列車多功能控制器，其特征是，所述 感應環線位于軌道間。
3.根據權利要求2所述的城市軌道交通沙盤系統列車多功能控制器，其特征是，所述 感應環線帶有間隔距離相同的環線交叉。
4.根據權利要求1或2或3所述的城市軌道交通沙盤系統列車多功能控制器，其特征 是，所述天線包括車載第一和第二天線；所述車載控制單元包括與所述車載第一和第二天 線連接的用以切換天線通道的車載模擬開關、與車載模擬開關的輸入端連接的車載DSP處 理器；所述車載DSP處理器還經車載第一 DDS芯片與車載模擬開關的輸入端連接。
5.根據權利要求4所述的城市軌道交通沙盤系統列車多功能控制器，其特征是，所述 車載DSP處理器經車載第二 DDS芯片與車載乘法器輸入端連接，所述車載乘法器輸出端依 次經車載帶通濾波器和車載整形器與車載DSP處理器連接；所述車載模擬開關的輸出端經 幅值放大器與車載乘法器輸入端連接。
6.根據權利要求1或2或3所述的城市軌道交通沙盤系統列車多功能控制器，其特征 是，所述軌旁控制單元包括用以與所述車載控制單元通信的地面通信板、及至少一個用以 調制通信信號的地面信號板；所述地面通信板通過485總線與各地面信號板通信。
7.根據權利要求6所述的城市軌道交通沙盤系統列車多功能控制器，其特征是，所述 地面通信板包括連有以太網控制芯片及串行總線控制芯片的ARM處理器。
8.根據權利要求7所述的城市軌道交通沙盤系統列車多功能控制器，其特征是，所述 地面信號板包括連有地面第一和第二 DDS芯片的地面DSP處理器；所述地面第一 DDS芯片 經地面功率放大器與地面變壓器輸入端連接。
9.根據權利要求8所述的城市軌道交通沙盤系統列車多功能控制器，其特征是，所述 地面信號板還包括地面信號輸入器，所述地面信號輸入器的輸出端與地面濾波器輸入端連 接；所述地面濾波器輸出端經地面幅值比較器與地面DSP處理器連接；所述地面濾波器輸 出端還依次經地面混頻器和地面整形器與地面DSP處理器連接；所述地面第二 DDS芯片與 地面混頻器連接。
專利摘要本實用新型涉及一種城市軌道交通沙盤系統列車多功能控制器，包括連有天線的車載控制單元、與車載控制單元通信的軌旁控制單元、及用以收發通信信號的感應環線；感應環線與軌旁控制單元連接。本實用新型可確定列車運行距離進而得出列車位置，還可確定列車運行速度。采用本實用新型的結構后，可以實現對列車速度和位置的檢測，從而實現精準定位。
文檔編號G09B25/00GK201918100SQ201020663190
公開日2011年8月3日 申請日期2010年12月14日 優先權日2010年12月14日
發明者劉毅, 吳旋, 奚華峰, 尹燕萍, 王愛武, 肖陽俊, 鄭磊 申請人:南車南京浦鎮車輛有限公司