应用于计轴的通信装置和计轴通信系统的制作方法

[0001]
本申请涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种应用于计轴的通信装置和计轴通信系统。


背景技术：

[0002]
计轴是一种能检测通过车轮的铁路信号设备，通过检测铁路区段所通过的车轮数，来识别区段是否有列车占用，并将区段是否占用的识别结果发送给联锁。联锁根据区段是否占用的识别结果来保证铁路车站行车和调车作业的安全。
[0003]
现有技术中，计轴通常采用网络通信的方式与联锁建立通信。计轴在采集到区段是否占用的识别结果后，会直接将识别结果传输至联锁。现有的计轴与联锁进行通信的方式中，由于计轴在将识别结果传输给联锁的过程中，不存在对传输的数据进行校验的过程，导致联锁获得的识别结果可能会出现错误，联锁执行铁路车站行车和调车作业时存在有安全隐患。


技术实现要素：

[0004]
基于上述现有技术的不足，本申请提出了一种应用于计轴的通信装置和计轴通信系统，以实现通过校验区段占用结果信息，来提高联锁执行铁路车站行车和调车作业时的安全性。
[0005]
本申请第一方面公开了一种应用于计轴的通信装置，包括：
[0006]
采集所述计轴输出的区段占用结果信号并进行发送的采集单元，
[0007]
与所述采集单元相连的多个处理单元，每一个所述处理单元对所述采集单元所发送的所述区段占用结果信号进行识别，得到对应的区段占用结果信息，并将所述区段占用结果信息中的部分信息存储到所述处理单元中的存储芯片中；其中，所述处理单元进行存储的部分信息包括：校验片段信息和输出片段信息；针对每一个所述处理单元，存在有一个对应的处理单元，所述处理单元所存储的校验片段信息在所述区段占用结果信息中的位置，与相对应的处理单元所存储的输出片段信息在所述区段占用结果信息中的位置相同；所有的所述处理单元所存储的输出片段信息组合得到完整的所述区段占用结果信息；
[0008]
分别与每一个所述处理单元相连的校验单元，所述校验单元从每一个所述处理单元中的存储芯片中提取所存储的区段占用结果信息中的部分信息，并针对每一个所述处理单元，校验所述处理单元所存储的校验片段信息与相对应的处理单元所存储的输出片段信息是否相同；当每一个所述处理单元所存储的比较片段信息均与相对应的处理单元所存储的输出片段信息相同时，将所有的所述处理单元所存储的输出片段信息组合成完整的区段占用结果信息并输出。
[0009]
可选地，在上述应用于计轴的通信装置中，所述处理单元，包括：中央处理器；所述中央处理器中的所述存储芯片将所述区段占用结果信息中的部分信息进行存储。
[0010]
可选地，在上述应用于计轴的通信装置中，所述校验单元，包括：现场可编程逻辑
门阵列fpga。
[0011]
可选地，在上述应用于计轴的通信装置中，所述所述采集单元，包括：
[0012]
多个光耦；其中，所述多个光耦中的二极管串联形成光耦输入支路；所述光耦输入支路的输入端接收所述计轴输出的区段占用结果信号，所述光耦输入支路的输出端接地；针对每一个所述光耦，所述光耦中的三极管的第一端接收第一电源信号，所述光耦中的三极管的第二端与多个所述处理单元中的一个处理单元相连，且每个所述光耦连接的处理单元均不相同。
[0013]
可选地，在上述应用于计轴的通信装置中，所述采集单元，还包括：
[0014]
限流电阻，所述限流电阻的一端连接瞬态二极管的负极，另一端连接所述光耦输入支路的输入端；
[0015]
所述瞬态二极管，所述瞬态二极管的正极接地。
[0016]
可选地，在上述应用于计轴的通信装置中，还包括：
[0017]
接收所述校验单元输出的所述完整的区段占用结果信息的联锁设备。
[0018]
可选地，在上述应用于计轴的通信装置中，所述计轴输出的区段占用结果信号为高电平信号，说明所述区段占用结果信号所对应的区段处于空闲状态；所述计轴输出的占用结果信息为低电平信号，说明所述区段占用结果信息所对应的区段处于占用状态；
[0019]
或者，所述计轴输出的区段占用结果信号为低电平信号，说明所述区段占用结果信号所对应的区段处于空闲状态；所述计轴输出的占用结果信息为高电平信号，说明所述区段占用结果信息所对应的区段处于占用状态。
[0020]
本申请第二方面公开了一种计轴通信系统，包括：
[0021]
生成并输出区段占用结果信号的计轴；
[0022]
与所述计轴相连的、如上述第一方面中的任意一种应用于计轴的通信装置。
[0023]
可选地，在上述计轴通信系统中，所述计轴，包括：
[0024]
继电器，所述继电器的控制端接收控制信号，所述继电器的第一端接收第二电源信号，所述继电器的第二端输出所述区段占用结果信号；其中，所述控制信号用于在所述继电器对应的区段处于空闲状态时，控制所述继电器闭合，且在所述对应的区段处于占用状态时，控制所述继电器断开；或者，在所述继电器对应的区段处于空闲状态时，控制所述继电器断开，且在所述对应的区段处于占用状态时，控制所述继电器闭合。
[0025]
可选地，在上述计轴通信系统中，所述控制信号依据所述计轴所采集到的车轮数目信息生成。
[0026]
从上述技术方案可以看出，本申请实施例提出的应用于计轴的通信装置中，由于每一个处理单元对采集单元所发送的区段占用结果信号进行识别，可得到对应的区段占用结果信息，并将区段占用结果信息中的部分信息存储到存储芯片中。其中，处理单元进行存储的部分信息包括：校验片段信息和输出片段信息。针对每一个处理单元，存在有一个与处理单元相对应的处理单元，处理单元所存储的校验片段信息与相对应的处理单元所存储的输出片段信息在区段占用结果信息中所对应的位置相同，因此校验单元可通过提取每一个处理单元的存储芯片中所存储的区段占用结果信息中的部分信息，并针对每一个处理单元，校验处理单元所存储的比较片段信息与相对应的处理单元所存储的输出片段信息是否相同，仅在每一个处理单元所存储的比较片段信息均与相对应的处理单元所存储的输出片
段信息相同时，才将所有的处理单元所存储的输出片段信息组合成完整的区段占用结果信息并输出，确保了输出的完整的区段占用结果信息的准确性，使得联锁设备得到准确的区段占用结果信息，保证了铁路车站行车和调车作业的安全。
附图说明
[0027]
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0028]
图1为本申请实施例提出的一种计轴通信系统的结构示意图；
[0029]
图2为本申请实施例提出的另一种计轴通信系统的结构示意图；
[0030]
图3为本申请实施例提出的一种应用于计轴的通信装置的结构示意图；
[0031]
图4为铁路区段划分的示意图；
[0032]
图5为本申请实施例提出的一种处理单元存储区段占用结果信息的示意图；
[0033]
图6为本申请实施例提出的另一种应用于计轴的通信装置的结构示意图。
具体实施方式
[0034]
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0035]
参阅图1，本申请实施例公开了一种计轴通信系统100，包括：生成并输出区段占用结果信号的计轴101、以及应用于计轴的通信装置102。
[0036]
可选地，参阅图2，在本申请一具体实施例中，计轴包括继电器。继电器的控制端接收控制信号q1，控制信号能够控制继电器的通断。继电器的第一端接收第二电源信号v2，继电器的第二端输出区段占用结果信号q2。当继电器对应的区段处于空闲状态时，控制信号q1控制继电器闭合，此时，继电器的第二端可接收到第二电源信号v2，即继电器第二端输出的区段占用结果信号q2为高电平信号。控制信号q1还在对应区段处于占用状态时，控制继电器断开。此时，继电器的第二端输出的区段占用结果信号q2为低电平信号。可选地，当继电器对应的区段处于空闲状态时，控制信号q1控制继电器断开，此时，继电器的第二端没有接收到第二电源信号v2，即继电器第二端输出的区段占用结果信号q2为低电平信号。控制信号q1还在对应区段处于占用状态时，控制继电器闭合。此时，继电器的第二端接收到第二电源信号v2，输出的区段占用结果信号q2为高电平信号。
[0037]
可选地，在本申请一具体实施例中，控制信号依据计轴101所采集的车轮数目信息生成。计轴101中还可包括计轴传感器。计轴传感器可对通过计轴101对应区段的车轮数目做统计。计轴101中的计轴传感器分别置于区段驶入口和区段驶出口，以实现对驶入区段的车轮数目进行计数、以及对驶出区段的车轮数目进行计数。当驶入计轴101对应区段的车轮数目等于驶出计轴101对应区段的车轮数目时，说明计轴101所在的区段处于空闲状态，当驶入计轴101对应区段的车轮数目不等于驶出计轴101对应区段的车轮数目时，则说明计轴
101所在的区段处于占用状态。计轴101再依据区段占用结果，生成对应的控制信号，以控制继电器的通断。
[0038]
应用于计轴的通信装置102中，包括：采集计轴101输出的区段占用结果信号并进行发送的采集单元、与采集单元相连的多个处理单元、以及分别与每一个处理单元相连的校验单元。采集单元将采集到的区段占用结果信号分别发送给了多个处理单元。每一个处理单元接收到区段占用结果信号后，会对区段占用结果信号进行识别，得到对应区段占用结果信息，并将区段占用结果信息中的部分信息存储到处理单元中的存储芯片中。其中，处理单元进行存储的部分信息包括：校验片段信息和输出片段信息。针对每一个处理单元，存在有一个对应的处理单元，处理单元所存储的校验片段信息在区段占用结果信息中的位置，与相对应的处理单元所存储的输出片段信息在区段占用结果信息中的位置相同。所有的处理单元所存储的输出片段信息组合得到完整的区段占用结果信息。分别与每一个处理单元相连的校验单元提取了每一个处理单元所存储的区段占用结果信息中的部分信息，并针对每一个处理单元，校验处理单元所存储的校验片段信息与相对应的处理单元所存储的输出片段信息是否相同。当每一个处理单元所存储的比较片段信息均与相对应的处理单元所存储的输出片段信息相同时，将所有的处理单元所存储的输出片段信息组合成完整的区段占用结果信息并输出。
[0039]
需要说明的是，实际应用中，计轴通信系统100中的计轴101的数目可以有多个，且应用于计轴的通信装置102中的采集单元、处理单元、以及校验单元的数目也可以有多个，计轴通信系统100中的各种单元、设备的数目可依据实际情况进行调整。
[0040]
本申请实施例提出的计轴通信系统100中，由于应用于计轴的通信装置102中每一个处理单元对采集单元所发送的区段占用结果信号进行识别，可得到对应的区段占用结果信息，并将区段占用结果信息中的部分信息存储到存储芯片中。其中，处理单元进行存储的部分信息包括：校验片段信息和输出片段信息。针对每一个处理单元，存在有一个与处理单元相对应的处理单元，处理单元所存储的校验片段信息与相对应的处理单元所存储的输出片段信息在区段占用结果信息中所对应的位置相同，因此校验单元可通过提取每一个处理单元的存储芯片中所存储的区段占用结果信息中的部分信息，并针对每一个处理单元，校验处理单元所存储的比较片段信息与相对应的处理单元所存储的输出片段信息是否相同，仅在每一个处理单元所存储的比较片段信息均与相对应的处理单元所存储的输出片段信息相同时，才将所有的处理单元所存储的输出片段信息组合成完整的区段占用结果信息并输出，确保了输出的完整的区段占用结果信息的准确性，使得联锁设备得到准确的区段占用结果信息，保证了铁路车站行车和调车作业的安全。
[0041]
具体的，以下通过几个实施例对应用于计轴的通信装置做说明。
[0042]
参阅图3，本申请实施例公开了一种应用于计轴的通信装置300，应用于计轴的通信装置300中，包括：采集单元301、处理单元302以及校验单元303。
[0043]
采集计轴输出的区段占用结果信号并进行发送的采集单元301。
[0044]
其中，区段占用结果信号用于说明计轴所在区段是否处于占用状态。区段指的是其中一段铁路。具体地，参阅图4，实际应用中，铁路的每个区间(两个车站之间)可以划分为区段1、区段2等若干个轨道区段，联锁根据区段占用结果，来识别铁路中某一个区段是否处于占用状态，进而进行铁路车站行车和调车作业。
[0045]
采集单元301将计轴输出的区段占用结果信号进行采集后，分别发送至多个处理单元302中，使每一个处理单元302均可得到计轴输出的区段占用结果信号。每一个采集单元可以仅用于采集唯一一个区段的区段占用结果信号。
[0046]
可选地，采集单元301可以包括多个开关设备，区段占用结果信号通过多个开关设备传输至与开关设备相连的处理单元302中。
[0047]
可选地，参阅图2，采集单元201包括：
[0048]
多个光耦。其中，多个光耦中的二极管串联形成光耦输入支路。光耦输入支路的输入端接收计轴输出的区段占用结果信号q2，光耦输入支路的输出端接地gnd。针对每一个光耦，光耦中的三极管的第一端接收第一电源信号v1，光耦中的三极管的第二端与多个处理单元202中的一个处理单元相连，且每个光耦连接的处理单元202均不相同。针对每一个光耦，计轴输出的区段占用结果信号q2通过光耦传输至与光耦相连的处理单元202，进而实现将一个区段占用结果信号q2分别传送至多个处理单元202中。当有多个区段的区段占用结果信号需要传输时，则对应有多个采集单元201，且每一个采集单元201采集并发送唯一一个区段的区段占用结果信号。
[0049]
可选地，继续参阅图2，采集单元201还包括：
[0050]
限流电阻，限流电阻的一端连接瞬态二极管(transient voltage suppressor，tvs)的负极，另一端连接光耦输入支路的输入端。tvs的正极接地gnd，负极与限流电阻的一端相连。tvs能够在外界存在电压干扰(雷击)时，将电压快速引入到地端，保护光耦，同时还可以确保区段占用结果信号q2可以分别传输至多个光耦。限流电阻用于防止电流太大烧毁光耦。
[0051]
需要说明的是，可实现采集单元301的功能的连接结构和组成有很多，包括但不限于本申请实施例所提出的内容。
[0052]
参阅图3，与采集单元301相连的多个处理单元302。每一个处理单元302中均包括有存储芯片。每一个处理单元302对采集单元301所发送的区段占用结果信号进行识别，得到对应的区段占用结果信息后，会将区段占用结果信息中的部分信息存储至存储芯片中。可选地，处理单元302中还可以包括与存储芯片相连的微处理器、单片机等具有数据处理功能的器件，以实现对采集单元301发送的区段占用结果信号进行处理。
[0053]
处理单元302存储在存储芯片中的部分信息包括：校验片段信息和输出片段信息。针对每一个处理单元302，存在有一个对应的处理单元302，处理单元302所存储的校验片段信息在区段占用结果信息中的位置，与相对应的处理单元所存储的输出片段信息在区段占用结果信息中的位置相同。所有的处理单元302所存储的输出片段信息组合得到完整的区段占用结果信息。
[0054]
具体的，校验片段信息主要用于校验，输出片段信息则是用于在校验成功时输出。每一个处理单元302中的存储芯片所存储的校验片段信息是唯一的，每一个处理单元302中的存储芯片所存储的输出片段信息也是唯一的。每一个处理单元302对采集单元301所发送的区段占用结果信号进行识别后，得到对应的区段占用结果信息，并将区段占用结果信息中的部分信息进行存储。即处理单元302会将区段占用结果信号转化为区段占用结果信息，区段占用结果信息除了携带有区段占用结果之外，还携带有区段占用结果所对应的区段的信息，可选地，区段占用结果信息中还携带有能反映该区段占用结果信息是否有效的信息
等。
[0055]
参阅图5，举例说明，区段占用结果信息被划分为片段1、片段2、片段3以及片段4。第一处理单元将区段占用结果信息中的片段1和片段4进行存储，其中，片段4为第一处理单元的输出片段信息，片段1为第一处理单元的校验片段信息。第二处理单元则将区段占用结果信息中的片段1和片段2进行存储，其中，片段1为第二处理单元的输出片段信息，片段2为第二处理单元的校验片段信息。第三处理单元则将区段占用结果信息中的片段2和片段3进行存储，其中，片段2为第三处理单元的输出片段信息，片段3为第三处理单元的校验片段信息。第四处理单元则将区段占用结果信息中的片段3和片段4进行存储，其中，片段3为第四处理单元的输出片段信息，片段4为第四处理单元的校验片段信息。与第一处理单元相对应的是第二处理单元，与第二处理单元相对应的是第三处理单元，与第三处理单元相对应的是第四处理单元，与第四处理单元相对应的则是第一处理单元。
[0056]
可选地，在本申请一具体实施例中，针对每一个处理单元，处理单元可以接收多个不同的区段占用结果信号。其中，所有处理单元所接收到的区段占用结果信号均是相同的。例如，参阅图2，图2示出的计轴通信系统中有继电器1和继电器2，继电器1输出了第一区段的区段占用结果信号，继电器2输出了第二区段的区段占用结果信号，继电器1通过与继电器1相连接的采集单元201将第一区段的区段占用结果信号分别传输给了4个处理单元202，继电器2通过与继电器2相连接的采集单元201，将第二区段的区段占用结果信号分别传输给了4个处理单元202。
[0057]
可选地，继续参阅图2，在本申请一具体实施例中，处理单元202可以包括：中央处理器(central processing unit，cpu)。可选地，中央处理器中的存储芯片，还可以是闪存(flash)芯片，使得中央处理器将区段占用结果信息的部分信息可存储在flash中。
[0058]
需要说明的是，可实现处理单元的功能的连接结构和组成有很多，包括但不限于本申请实施例所提出的内容。
[0059]
参阅图3，分别与每一个处理单302相连的校验单元303，从每一个处理单元302的存储芯片中，提取所存储的区段占用结果信息中的部分信息，并针对每一个处理单元302，校验处理单元302所存储的校验片段信息与相对应的处理单元302所存储的输出片段信息是否相同。当每一个处理单元302所存储的比较片段信息均与相对应的处理单元302所存储的输出片段信息相同时，将所有的处理单元302所存储的输出片段信息组合成完整的区段占用结果信息并输出。
[0060]
例如，参阅图5，校验单元需要校验第一处理单元中的片段1是否与第二处理单元中的片段1相同、校验第二处理单元中的片段2与第三处理单元的片段2是否相同、校验第三处理单元中的片段3与第四处理单元的片段3是否相同、以及校验第四处理单元中的片段4与第一处理单元中片段4是否相同。当所有处理单元的校验片段均与对应处理单元的输出片段相同时，校验单元提取出第一处理单元片段1、第二处理单元的片段2、第三处理单元的片段3、以及第四处理单元的片段4组合成完整的区段占用结果信息并进行输出。
[0061]
可选地，继续参阅图2，在本申请一具体实施例中，校验单元203可以包括：现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array，fpga)。校验单元203中的fpga可以由可编程模块和存储器构成。可编程模块中由逻辑函数发生器、触发器、数据选择器等数字逻辑电路构成。校验单元203中，通过将所有处理单元中存储的部分信息提取出来，并存储至
存储器中，再通过校验单元203中的可编程模块实现对多个处理单元中的部分信息进行校验的过程。
[0062]
需要说明的是，可实现校验单元的功能的连接结构和组成有很多，包括但不限于本申请实施例所提出的内容。
[0063]
可选地，参阅图6，在本申请一具体实施例中，应用于计轴的通信装置600中，还包括：接收校验单元输出的完整的区段占用结果信息的联锁设备。
[0064]
由于联锁设备接收到的完整的区段占用结果信息是通过校验单元进行过校验的，因此能够确保区段占用结果信息的准确性，使得联锁执行铁路车站行车和调车作业时更具有安全性。
[0065]
可选地，若校验单元校验过程中，存在有处理单元的校验片段与对应的处理单元的输出片段不一致时，校验单元不会将区段占用结果信息发送给联锁，可以通过控制报警装置发出警报信息进行提醒，还可以控制采集单元重新采集计轴的区段占用结果信号，使处理单元重新存储区段占用结果信息中的部分信息，校验单元进行再一次校验。
[0066]
由于本申请实施例中，每一个处理单元的存储芯片中仅存储了区段占用结果信息系的部分信息，且每一个处理单元均存在有一个对应的处理单元，使得处理单元所存储的校验片段信息和对应的处理单所存储的输出片段信息在区段占用结果信息中的位置相同，因此若所有的处理单元所存储的区段占用结果信息在传输过程中没有出现错误，那么每一个处理单元所存储的比较片段信息均与相对应的处理单元所存储的输出片段信息相同。通过多个处理单元两两间相互比较的方式，确保了区段占用结果信息的准确性。且由于每一个处理单元仅存储了区段占用结果信息的部分信息，因此也减少了处理单元对存储空间的要求。
[0067]
本申请实施例提出的应用于计轴的通信装置中，由于每一个处理单元对采集单元所发送的区段占用结果信号进行识别，可得到对应的区段占用结果信息，并将区段占用结果信息中的部分信息存储到存储芯片中。其中，处理单元进行存储的部分信息包括：校验片段信息和输出片段信息。针对每一个处理单元，存在有一个与处理单元相对应的处理单元，处理单元所存储的校验片段信息与相对应的处理单元所存储的输出片段信息在区段占用结果信息中所对应的位置相同，因此校验单元可通过提取每一个处理单元的存储芯片中所存储的区段占用结果信息中的部分信息，并针对每一个处理单元，校验处理单元所存储的比较片段信息与相对应的处理单元所存储的输出片段信息是否相同，仅在每一个处理单元所存储的比较片段信息均与相对应的处理单元所存储的输出片段信息相同时，才将所有的处理单元所存储的输出片段信息组合成完整的区段占用结果信息并输出，确保了输出的完整的区段占用结果信息的准确性，使得联锁设备得到准确的区段占用结果信息，保证了铁路车站行车和调车作业的安全。
[0068]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
[0069]
还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个
实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

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