[发明专利]一种计轴系统及其无线通信方法

说明书

本发明公开了一种计轴系统，在室内(信号设备室)，通过冗余的网线与既有的以太网交换机相连接，实现从既有的CBTC通信子系统(DCS)中接收计轴室外数据。在室外(轨道旁)，通过无线天线将计轴数据发送给既有的无线接入点设备(AP)，实现将计轴室外数据发送给既有的CBTC通信子系统(DCS)。本发明完全取消传统的每套室外设备与室内设备之间所需的计轴专用电缆，在远距离传输的情况下，极大地节省了电缆成本、施工成本和施工难度，降低了工程造价，具有很高的推广价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益和社会效益。

技术领域：

本发明应用于铁路信号计轴系统领域，涉及一种计轴系统及其无线通信方法。

背景技术：

计轴系统作为轨道区段“占用/空闲”的检测设备，已经广泛应用于轨道交通领域，是地铁、轻轨信号系统的标准配置设备。

计轴系统由安装在信号设备室的室内设备(计轴主机)和安装在轨道旁的室外设备(计轴点)组成，室内设备与室外设备之间的距离最远约为6公里，平均约为3公里。

传统的计轴系统中，室外设备与室内设备之间需要采用计轴专用电缆进行连接，按照室外设备的不同分为如下两种制式：

第一种制式是，室外设备包含安装在钢轨上的双套“磁头传感器”和安装在轨旁的“电子单元”的制式，如图1所示，这种制式的每套室外设备需要4芯电缆与室内设备相连，其中一对芯线用于传输交流220V供电电源，另一对芯线用于传输音频或更高频率的通信信号。

第二种制式是，室外设备仅包含安装在钢轨上的双套“磁头传感器”的制式，如图2所示，这种制式的每套室外设备同样需要4芯电缆与室内设备相连，其中一对芯线用于传输“传感器1”的电流环信号，另一对芯线用于传输“传感器2”的电流环信号。

无论上述哪种制式，每套室外设备与室内设备之间均需要6芯电缆(实用4芯备用2芯)连接，如图1和图2所示。每条地铁或轻轨线路平均有200套室外设备，每套室外设备平均使用3公里6芯电缆连接到室内设备，则每条线路需要使用600公里6芯电缆。按照当前的市场价格，每公里6芯计轴专用电缆约2万元，则600公里的电缆成本约1200万元，还不包括电缆铺设施工等的费用。

可见，传统计轴系统中的室外设备到室内设备之间的计轴专用电缆使用量非常大，电缆成本很高。如果采用本发明所述的方法，则完全取消了室外设备到室内设备之间的计轴专用电缆，每套室外设备仅需使用约0.15公里的普通电缆(4芯)连接到既有CBTC通信子系统(DCS)的无线接入点设备(AP)取电，电缆成本节省95％以上。

发明内容：

为了解决现有计轴系统中室外设备与室内设备之间电缆使用量过多的问题，本发明提供了一种新的用于计轴系统室外设备与室内设备之间的连接方式，如图3所示。本发明充分利用既有CBTC通信子系统(DCS)的相关资源，利用DCS的通信网络传输室内外计轴数据，利用DCS的室外无线接入点设备(AP)就近取电。本发明中的无线通信方式与传统的电缆连接方式相比，可以节省95％以上的电缆使用量，电缆成本节省95％以上，具有很高的推广价值，广泛的推广应用后会产生良好的经济效益和社会效益。

本发明所采用的技术方案如下：

一种计轴系统，在室内(信号设备室)，通过冗余的网线与既有的以太网交换机相连接，实现从既有的CBTC通信子系统(DCS)中接收计轴室外数据，在室外(轨道旁)，通过无线天线将计轴数据发送给既有的无线接入点设备(AP)，实现将计轴室外数据发送给既有的CBTC通信子系统(DCS)。

其中，所述的计轴室内设备通信采用冗余的、加密的以太网通信方式，室外设备通信采用冗余的、加密的无线通信方式。

进一步地，所述的计轴室外设备与CBTC系统共用既有的无线接入点设备(AP)。

进一步地，所述的计轴室内外通信与CBTC系统共用既有的CBTC通信子系统(DCS)。