TG400机车重联感应通讯无线数传电台系统方案

TG400机车重联感应通讯无线数传电台系统方案

一、简介

重联指多机牵引时一个司机室/操作台自动控制多台机车。大秦线的组合式重载列车，前方的和中部的机车之间用的是无线电式外重联；列车前部的机车用的是缆线式外重联；每台机车的A节和B节用的是缆线式内重联。由一个司机室控制的动车组的动车也算一种重联。如果每台机车都有司机值乘，并且只靠呼叫、汽笛等手段进行联控，则不是重联。发令车为本务机，其他机车为补机。

目前的无线电式外重联靠400MHz电台进行数据传输，在山区隧道等弱场区无法满足正常的机车重联数据通信，因此我们引入了400kHz感应通信，其400kHz信号通过天线感应到接触网，通过接触网进行传输，只要有接触网的地方都能传输400KHz信号，不受地形的影响。400KHz感应通信可彻底解决电力区段弱场强通信，理论上可覆盖整个区间。400KHz感应电台采用频率合成技术，控制电路高度软件化，体积小，性能稳定可靠，话音清晰，数据传输可靠率高，安装维修方便。

二、方案设计

针对当前机车无线重联存在的缺陷对系统进行改造，增加400kHz同频单工感应通信。利用400kHz感应信号沿接触网传输，不受山区隧道影响的特点，将机车重联信号通过400kHz 电台进行空中无线数据传输，解决原系统存在缺陷。

三、设备组成

TG400感应通讯无线数传电台由400KHz感应电台、400KHz机车天线、天线调谐盒、控制电缆、控制盒、送话器、喇叭、电源等组成。

四、工作原理

机车重联装置提供一RS232串口与感应电台RS232串口相连接，重联装置将需要发送的数据通过串口传送至电台，每5秒发送一次串口数据，电台接收到串口数据将数据整理打包通过电台以FFSK调制方式发送至其它牵引机车，以100个字节数据计算，从电台启动发射到数据发送完成需要将近400ms时间，因此从本务机重联装置发送串口信号完到接收到一台补机应答，需要800ms时间，每增加一个车需要再增加400ms才能完成所有机车应答。

其中串口数据采用透明传输，电台对接收到的数据不做处理，原原本本打包发送，电台只做为空中调制解调的一个传输通道。

由于该设备工作于同频单工方式，为防止数据空中碰撞，电台在发送数据前判断是否有其它电台在发送数据，如果判断有其它电台处于发射状态中，本电台将接收到的串口数据缓冲等待其它电台发射停止再发送数据。

五、技术指标

5.1 400KHz频段

5.1.1载波频率:400kHz

5.1.2载频输出功率: 8W（+15%，-10%）

5.1.3载波频率容差:≤0.05%

5.1.4调制灵敏度:20～40mv

5.1.5调制限制: ≤5KHz

5.1.6音频谐波失真：≤10%

5.1.7门限静噪开启灵敏度: ≤20μV

5.1.8调制接收带宽:≥2×5KHz

5.1.9音频输出功率: ≥0.5W

5.1.10音频输出失真：≤10%

5.2 机车天线

5.2.1耦合场强：≥86dB

5.2.2接收带宽: ≥7KHz

5.2.3外壳耐压: ≥30KV

5.2.4外壳绝缘:200MΩ

5.2.5温度特性:在-40℃～+60℃,信号变化≤6dB

5.3 工作环境

5.3.1温度:-25℃～+55℃

5.3.2最大相对湿度: ≤93%

5.3.3最大冲击:加速度35g

5.3.4最大振动:5-55Hz各向3g

5.3.5电源: DC 45 ～132V

六、产品技术接口

6.1RS232串口

6.1.1数据传输模式：异步基带数据传输模式，采用RS-232串行接口，单工通讯工

作方式。

6.1.2数据传输数率：9600bit/s

6.1.3数据格式：1个起始位，8个数据位，1个停止位，无奇偶校验，共10位。

6.2无线数据传输格式

6.2.1调制方式

调制方式：FFSK

6.2.2传输速率

传输速率：1200bps

6.2.3特征频率

1：1200Hz

0：1800Hz

6.2.4数据传输模式

同步数据传输

6.2.5差错控制

差错控制采用前向纠错与CRC校验结合的方式。前向纠错码采用缩短循环（26，16）码，纠错编解码的生成多项式为：

G（X）＝X10＋X8＋X7＋X5＋X4＋X3＋1

校验码采用CCITT推荐的CRC校验码，校验码生成多项式为：

G（X）=X16＋X12＋X5＋1