铁路数字列调车站电台的制作方法

2021-02-04 14:02:03|

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本实用新型涉及车站电台，特别涉及一种具备400mhz数字制式铁路无线列调通信功能的铁路数字列调车站电台。

背景技术：

铁路无线列调系统已在我国铁路成熟运用多年，对于保障行车安全具有重要作用。目前，我国铁路无线列调系统中以450m模拟制式和gsm-r制式的无线通信为主。随着铁路无线列调通信技术和列车通信设备应用需求的发展，我国正全面推广数字对讲技术，并要求铁路等用户应将原450mhz频段业务转移到公众对讲机频点或其他符合规划的对讲机频点。铁路无线列调系统的中450mhz模拟制式无线通信将升级为400mhz数字制式无线通信，需要支持400mhz数字制式的车站电台。

技术实现要素：

鉴于现有技术存在的问题，为了满足铁路无线列调系统设备由模拟制式升级为数字制式需求，无线列调系统中的车站电台需要升级为400mhz数字制式，本实用新型提供一种铁路数字列调车站电台。

本实用新型采取的技术方案是：一种铁路数字列调车站电台，其特征在于：包括电源单元、主控单元和tk-868gd型数字信道机；所述电源单元输入端连接外部ac220v供电接口，输出端连接主控单元和数字信道机供电接口；主控单元双向连接数字信道机的acc接口和外部操作显示终端及调监分机和调度总机，数字信道机天线接口连接外部机车天线。

所述电源单元包括flac12d-3we型电源滤波器、kbj608型桥堆和ph150a280-15型电源模块；电源滤波器的输入端连接外部ac220v供电，输出端连接桥堆输入端，电源模块的输入端连接桥堆输出端，输出端连接数字信道机和主控单元供电接口。

所述主控单元包括lm22670型开关电源芯片、spx1117-3.3型第一ldo电源芯片、lp5907mfx-1.8型第二ldo电源芯片、max490e型rs-422接口芯片、sn65hvd75型rs-485接口芯片、tlv320aic3106c型codec芯片、lpc4337型arm处理器芯片、dp83848i型以太网phy芯片和hx1188nl型网络变压器；开关电源芯片输入端连接dc13.8v供电输入端，输出端连接主控单元dc5v供电接口；第一ldo电源芯片输入端连接dc5v供电接口，输出端连接主控单元dc3.3v供电接口；第二ldo电源芯片输入端连接dc5v供电接口，输出端连接主控单元dc1.8v供电接口；网络变压器网络端连接外部调度总机，芯片端连接以太网phy芯片pdm接口；以太网phy芯片mac接口连接arm处理器芯片enet接口；rs-422接口芯片422端连接外部调监分机，ttl端连接arm处理器芯片uart3接口；rs-485接口芯片485端连接外部操作显示终端数据接口，ttl端连接arm处理器芯片uart1接口；codec芯片iis总线接口连接arm处理器芯片iis接口，line2l引脚连接外部操作显示终端音频输出接口，left_lop引脚连接数字信道机acc接口的mic_in引脚，hpr引脚连接外部操作显示终端音频输入接口，line2r引脚连接数字信道机acc接口的ext_afout引脚；arm处理器芯片的adc1引脚连接数字信道机acc接口的rssi引脚，uart2接口连接数字信道机acc接口的uart接口。

本实用新型设计原理：所述电源单元通过电源滤波器对外部供电进行emi电磁滤波后传输到桥堆；通过桥堆对供电进行整流后传输到电源模块；通过电源模块将供电转换为dc13.8v后向数字信道机和主控单元供电。

所述主控单元通过开关电源芯片将dc13.8v供电转换为dc5v后通过输出端向主控单元供电，通过第一ldo电源芯片将dc5v供电转换为dc3.3v后向主控单元供电，通过第二ldo电源芯片将dc5v供电转换为dc1.8v后向主控单元供电；通过网络变压器对以太网数据传输进行隔离保护和信号增强，通过以太网phy芯片进行以太网数据物理层协议转换，实现外部调度总机与arm处理器芯片进行以太网数据通信；通过rs-422接口芯片进行rs-422电平与ttl电平间的串口转换，实现arm处理器芯片与外部调监总机的数据通信；通过rs-485接口芯片进行rs-485电平与ttl电平间的串口转换，实现arm处理器芯片与外部操作显示终端的数据通信；通过codec芯片将外部操作显示终端输出的模拟音频信号传输到数字信道机引脚mic_in或转化为数字音频信号后，再通过iis总线传输到arm处理器芯片，将数字信道机引脚ext_afout输出的模拟音频信号传输到外部操作显示终端的音频输入接口或转化为数字音频信号后再通过iis总线传输到arm处理器芯片，将arm处理器芯片iis总线接口传输来的数字音频信号转化为模拟音频信号后传输到数字信道机mic_in或外部操作显示终端的频输入接口；arm处理器芯片通过adc1引脚对数字信道机rssi电平进行采集判断数字信道机接收信号强度，通过uart2接口与数字信道机进行数据通信并对数字信道机进行控制管理。

本实用新型进行调度命令传输时，通过主控单元arm处理器芯片将外部调监总机传输来的调度命令数据传输到数字信道机进行数字调制后再进行无线发送；通过数字信道机将接收到的调度命令数据进行数字解调后传输到arm处理器芯片，再通过arm处理器芯片传输到调监总机；实现列调调度命令传输功能。

进行调度与车站通话时，调度总机将采集的数字音频信号通过以太网线路传输到主控单元arm处理器芯片后再传输到codec芯片，通过codec芯片将数字音频信号转化为模拟音频信号传输到外部操作显示终端进行播放；外部操作显示终端将采集的模拟音频信号传输到主控单元codec芯片，通过codec芯片将模拟音频信号转化为数字音频信号后传输到arm处理器芯片，再通过arm处理器芯片传输到调度总机进行播放；实现调度与车站的列调语音通话功能。

进行车站与机车通话时，外部操作显示终端将采集的模拟音频信号传输到主控单元codec芯片，通过codec芯片传输到数字信道机进行数字调制后再进行无线发送；通过数字信道机将接收到的音频信号进行数字解调后传输到codec芯片，再通过codec芯片传输到操作显示终端进行播放；实现车站与机车的列调语音通话功能。

进行调度与机车通话时，调度总机将采集的数字音频信号通过以太网线路传输到主控单元arm处理器芯片后再传输到codec芯片，通过codec芯片将数字音频信号转化为模拟音频信号传输到数字信道机进行数字调制后再进行无线发送；通过数字信道机将接收到的音频信号进行数字解调后传输到codec芯片，通过codec芯片将模拟音频信号转化为数字音频信号后传输到arm处理器芯片，再通过arm处理器芯片传输到调度总机进行播放；实现调度与机车的列调语音通话功能。

本实用新型的技术效果是：满足了铁路数字无线列调系统中车站设备400mhz数字制式无线列调通信功能需求，实现了调度命令传输、调度与车站通话、车站与机车通话和调度与机车通话的功能，对保障铁路行车安全、提高作业效率和经济效益具有重要作用。

附图说明

图1为本实用新型结构框图；

图2为图1中电源单元原理框图；

图3为图1中主控单元原理框图。

具体实施方式

为了更清楚的理解本实用新型，以下结合附图和实施例进行详细描述：

如图1、图2和图3所示，一种铁路数字列调车站电台包括电源单元、主控单元和tk-868gd型数字信道机；其中电源单元包括flac12d-3we型电源滤波器、kbj608型桥堆和ph150a280-15型电源模块；主控单元包括lm22670型开关电源芯片、spx1117-3.3型第一ldo电源芯片、lp5907mfx-1.8型第二ldo电源芯片、max490e型rs-422接口芯片、sn65hvd75型rs-485接口芯片、tlv320aic3106c型codec芯片、lpc4337型arm处理器芯片、dp83848i型以太网phy芯片和hx1188nl型网络变压器。

电源单元的电源滤波器的输入端连接外部ac220v供电，输出端连接桥堆输入端，电源模块的输入端连接桥堆输出端，输出端连接数字信道机和主控单元供电接口；通过电源滤波器对外部供电进行emi电磁滤波后传输到桥堆；通过桥堆对供电进行整流后传输到电源模块；通过电源模块将供电转换为dc13.8v后向数字信道机和主控单元供电。

主控单元开关电源芯片输入端连接dc13.8v供电输入，输出端连接主控单元dc5v供电接口；第一ldo电源芯片输入端连接dc5v供电，输出端连接主控单元dc3.3v供电接口；第二ldo电源芯片输入端连接dc5v供电接口，输出端连接主控单元dc1.8v供电接口；通过开关电源芯片将dc13.8v供电转换为dc5v后通过输出端向主控单元供电，通过ldo电源芯片1将dc5v供电转换为dc3.3v后通过输出端向主控单元供电，通过ldo电源芯片2将dc5v供电转换为dc1.8v后通过输出端向主控单元供电。

网络变压器网络端连接外部调度总机，芯片端连接以太网phy芯片pdm接口；以太网phy芯片mac接口连接arm处理器芯片enet接口；通过网络变压器对以太网数据传输进行隔离保护和信号增强，通过以太网phy芯片进行以太网数据物理层协议转换，实现外部调度总机与arm处理器芯片进行以太网数据通信。

rs-422接口芯片422端连接外部调监分机，ttl端连接arm处理器芯片uart3接口；通过rs-422接口芯片进行rs-422电平与ttl电平间的串口转换，实现arm处理器芯片与外部调监总机的数据通信。

rs-485接口芯片485端连接外部操作显示终端数据接口，ttl端连接arm处理器芯片uart1接口；通过rs-485接口芯片进行rs-485电平与ttl电平间的串口转换，实现arm处理器芯片与外部操作显示终端的数据通信。

codec芯片iis总线接口连接arm处理器芯片，line2l引脚连接外部操作显示终端音频输出接口，left_lop引脚连接数字信道机acc接口的mic_in引脚，hpr引脚连接外部操作显示终端音频输入接口，line2r引脚连接数字信道机acc接口的ext_afout引脚；数字信道机天线接口连接外部机车天线；通过codec芯片将外部操作显示终端输出的模拟音频信号传输到数字信道机引脚mic_in或转化为数字音频信号后再通过iis总线传输到arm处理器芯片，将数字信道机引脚ext_afout输出的模拟音频信号传输到外部操作显示终端的音频输入接口或转化为数字音频信号后再通过iis总线传输到arm处理器芯片，将arm处理器芯片iis总线接口传输来的数字音频信号转化为模拟音频信号后传输到数字信道机mic_in或外部操作显示终端的频输入接口。

arm处理器芯片的adc1引脚连接数字信道机acc接口的rssi引脚，uart2接口连接数字信道机acc接口的uart接口，arm处理器芯片通过adc1引脚对数字信道机rssi电平进行采集判断数字信道机接收信号强度，通过uart2接口与数字信道机进行数据通信并对数字信道机进行控制管理。

进行调度命令传输时,通过主控单元arm处理器芯片将外部调监总机传输来的调度命令数据传输到数字信道机进行数字调制后再进行无线发送；通过数字信道机将接收到的调度命令数据进行数字解调后传输到arm处理器芯片，再通过arm处理器芯片传输到调监总机；实现列调调度命令传输功能。

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