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原文传递一种新型铁路道口预警设备

专利名称：	一种新型铁路道口预警设备
摘要：	一种新型铁路道口预警设备，通过在无线收/发单元6与天线7之间的射频接口15处串接一个射频信号监测单元21，通过能量耦合的方式，获取到一部分收/发单元6发射的无线射频信号和天线7所反射回来的无线射频信号，并通过信号处理和分析，实现了对新型道口预警设备发送道口无线预警信号的信号质量和功能的全过程检测，并实现了对新型道口预警设备的发射功率、天线7驻波比等关键性能参数指标的检测和监测功能。克服了传统铁路道口预警设备不能检测、评判自身发射的无线预警信号的质量和功能的设计缺陷，提高了设备的安全性和可靠性。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	李立
发明人：	李立
专利状态：	有效
申请日期：	2018-09-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-05-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201811141276.6
公开号：	CN109760723A
分类号：	B61L29/28(2006.01);B;B61;B61L;B61L29
申请人地址：	100071 北京市丰台区汽车博物馆东路盈坤世纪C座11层
主权项：	1.本发明提出了一种新型铁路道口预警设备(图2)，通过在无线收/发单元6与天线7之间的射频信号监测单元21，实现了对道口预警设备发送无线预警信息时的全过程模拟检测、实现了对无线预警信息的正确性检验、实现了对无线收/发单元6的发射功率检测、实现了对天线7的驻波比检测等功能。本发明的技术方案为： ①新型铁路道口预警设备(图2)，由主机1、显示屏2及扬声器3构成；主机1包括主控单元4、显示单元5、无线收/发单元6、天线7、存储单元8、卫星定位单元9、电源单元10、电池单元11和卫星定位天线12等；道口预警设备主机1设有报警按键、电源开关、自检按键、确认按键、显示屏接口13、扬声器接口14、天线接口15、卫星定位天线接口16、维护接口17、网管接口18、数据下载接口19、外部电源接口20、射频信号监测单元21(图3)、运行灯、报警灯等组成。 ②射频信号监测单元21由信号获取模块22和信号处理模块23等两个功能模块组成；射频信号监测单元21串接于无线收/发单元6与天线7之间(图2)。 ③信号获取模块22，属于无源器件，通过能量耦合的方式，获取一部分无线收/发单元6发射出的无线射频信号Pout(fdown)、记做与Pout(fdown)的功率比为获取到一部分从天线7反射回的、由无线收/发单元6发射出的无线射频信号Pout(fdown)的反射信号Prflx(fdown)、记做与Prflx(fdown)的功率比为与Pout(fdown)的功率比为fdown为收/发单元6发射的无线射频信号载波中心频率。信号获取模块23将和发送给信号处理模块23。公式1：公式2：公式3：公式4： ④信号处理模块23通过处理和分析和实现3个基本功能：(1)由公式1计算得到Pout(fdown)的功率值、发送给主控单元4，实现对无线收/发单元6发射功率的检测；(2)由公式4计算得到天线7驻波比VSWR(fdown)、发送给主控单元4，实现对天线7驻波比的检测；(3)当新型道口预警设备正常发射道口无线预警信号时，通过解调得到道口无线预警信号中所携带的预警信息、发送给主控单元4。 ⑤按压新型铁路道口预警设备上的自检按键时，主控单元4控制收/发单元6发射检测专用载波射频信号Pout(fdown)，射频信号监测单元21通过③、④中所述原理，将检测得到的无线收/发单元6的发射功率Pout(fdown)、天线7驻波比VSWR(fdown)等结果发送给主控单元4；如果Pout(fdown)携带有特定的自检专用信息，则解调并将解调结果发送给主控单元4。 ⑥主控单元4收到射频信号监测单元21发送过来的⑤中所述信息后，评判道口预警设备1是否能够成功发送道口无线预警信号、无线收/发单元6的发射功率是否符合要求、天线7的驻波比是否符合要求，并针对不符合要求的检测结果，产生相应的告警信息。 ⑦按压新型道口预警设备上的报警按键时，主控单元4控制收/发单元6正常发射道口无线预警信号Pout(fdown)，射频信号监测单元21通过③、④中所述原理，将无线收/发单元6的发射功率Pout(fdown)、天线7驻波比VSWR(fdown)发送给主控单元4；解调并将解调结果发送给主控单元4。 ⑧主控单元4收到射频信号监测单元21发送过来的⑦中所述信息后，评判新型道口预警设备是否已成功发送了道口无线预警信号、道口无线预警信号中所携带的预警信息是否正确，评判无线收/发单元6的发射功率Pout(fdown)是否符合要求，评判天线7的驻波比是否符合要求，并针对不符合要求的检测结果，产生相应的告警信息。 ⑨主控单元4将⑥、⑧中所述检测得到的无线收/发单元6发射功率Pout(fdown)、天线7驻波比VSWR(fdown)和相关评判结论、告警信息等检测结果发送给显示屏2显示、发送给存储单元8存储；也可由维护接口17、网管接口18、数据下载接口19等发送给外部连接的设备。 ⑩可以通过维护接口17、网管接口18等向铁路道口预警设备发送指令启动自检功能，相关检测结果可以通过维护接口17、网管接口18反馈给指定设备。新型铁路道口预警设备应具有传统铁路道口预警设备的各项功能，应满足国家、中国铁路总公司(原中华人民共和国铁道部)等有关道口预警设备的技术条件或标准，当技术条件或标准变化时、以有效的技术条件或标准为准。 2.根据权利要求1所述的步骤②中的射频信号监测单元21，应串接于无线收/发单元6与天线7之间；信号处理模块23故障时，不应影响道口预警设备的报警功能；信号获取模块22的射频信号获取功能失效时，不应影响道口预警设备的报警功能。 3.根据权利要求1所述步骤②中，射频信号监测单元21可以由一个独立的功能模块实体实现(图2)，也可以全部或部分由其他功能单元实现：(1)功能单元24实现无线收/发单元6和射频信号监测单元21的功能(图4)；(2)功能单元25(图5)实现主控单元4和信号处理模块23的功能，信号监测单元21仅实现信号获取模块22的功能(图6)；(3)功能单元26(图7)实现无线收/发单元6和信号获取模块22的功能，信号监测单元21仅实现信号处理模块23的功能(图8)；(4)功能单元25(图9)实现信号处理模块23与主控单元4的功能，功能单元26(图9)实现信号获取模块22与无线收/发单元6的功能(图10)。 4.根据权利要求1所述的步骤②、③中的信号获取模块22，属于无源器件，其主要功能是通过能量耦合的方式，获取和与Prflx(fdown)、与Prflx(fdown)、与Pout(fdown)的射频特性保持一致；等作为表征信号获取模块22射频特性的主要参数，其数值仅与信号获取模块22的物理结构、材质及加工工艺相关。 5.根据权利要求1所述的步骤②、④中，射频信号监测单元21是实现权利要求1所属步骤④、⑥、⑧相关检测和监测功能的关键功能单元；信号处理模块23所具备的如权利要求1所属的步骤④中的3个基本功能，为主控单元4评判新型道口预警设备是否能够成功发送道口无线预警信号、无线收/发单元6的发射功率是否符合要求、天线7驻波比是否符合要求等提供基础数据。 6.根据权利要求1所述步骤⑤中，当按压新型铁路道口预警设备上的自检按键时，主控单元4控制无线收/发单元6发射检测专用载波射频信号，可不携带任何有效的道口预警信息，也可携带特定的自检专用信息；按压自检按键时，新型铁路道口预警设备发射检测专用载波射频信号时的逻辑控制过程和电气动作，与发送真实的道口无线预警信号完全相同。 7.根据权利要求1所述步骤⑩中，可以通过维护接口17、网管接口18等向铁路专用道口预警设备发送指令、启动铁路道口预警设备的自检功能，其效果与权利要求1所述步骤⑤中，按压新型铁路道口预警设备上的自检按键、启动铁路道口预警设备的自检功能完全相同；发送指令的形式与方式不限。
所属类别：	发明专利