軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置及用該裝置的軌道車輛的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置及用該裝置的軌道車輛，光纖網(wǎng)絡(luò)由中央控制裝置、終端控制裝置以及光纖組成，診斷裝置包括光信號檢測儀，所述光信號檢測儀包括OTDR模塊、合波濾波器，合波濾波器的兩個內(nèi)部相通的光纖輸入端分別連接兩條所述光纖，兩條所述光纖分別連接所述中央控制裝置和終端控制裝置或分別連接兩個所述終端控制裝置，OTDR模塊連接所述合波濾波器與兩個所述光纖輸入端相通的測試端口。本實用新型通過合波濾波器將OTDR模塊接入既有的列車光纖網(wǎng)絡(luò)中，對光纖進行檢測，能夠?qū)崟r采集光纖的狀態(tài)信息，得到軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)的故障信息，輔助技術(shù)人員對光纖網(wǎng)絡(luò)的檢修，降低了檢修成本。
【專利說明】軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置及用該裝置的軌道車輛
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種診斷裝置，特別涉及一種軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置及用該裝置的軌道車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]因光纖網(wǎng)絡(luò)具有抗電磁干擾能力強、信號傳輸效率高等特點，諸多軌道車輛上采用了基于光纖的列車控制網(wǎng)絡(luò)。但光纖作為一種機密器件，外界物理碰撞、較小的彎曲半徑、光連接器被污濁等，均可能影響光纖信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。對光纖網(wǎng)絡(luò)通路的可靠性監(jiān)測，一直未被列入列車運行安全監(jiān)控范圍。國內(nèi)也一直未能形成一套有效的列車光纖網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測方法和設(shè)備，給列車運行線路故障排查與售后維護帶來很大的困難。
[0003]由于光纖隱蔽走線，且部分故障僅在運行時出現(xiàn)，這給光路故障排查帶來了很大的困難。當(dāng)前的處理措施是將出現(xiàn)問題的光纖線路全部更換，此項操作耗時耗力，會增加檢修維護的成本，卻未能找到問題的根源。
[0004]針對軌道車輛的特殊要求，有必要針對軌道車輛光纖控制網(wǎng)絡(luò)進行光纖通路監(jiān)測，實時監(jiān)測光纖信號的工作狀態(tài)。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型主要目的在于解決上述問題和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可以實時監(jiān)測光纖網(wǎng)絡(luò)工作狀態(tài)，并實時記錄故障點位置、故障發(fā)生與消失時間、列車所處地理位置的軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置。
[0006]本實用新型的另一個主要目的在于提供一種應(yīng)用上述裝置的軌道車輛。
[0007]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0008]一種軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置，所述光纖網(wǎng)絡(luò)由中央控制裝置、終端控制裝置以及光纖組成，所述診斷裝置包括光信號檢測儀，所述光信號檢測儀包括OTDR模塊，用于發(fā)送檢測信號，接收反射信號，處理反射信號；合波濾波器，用于將所述檢測信號接入所述光纖，將所述反射信號分離到所述OTDR模塊，所述合波濾波器的兩個內(nèi)部相通的光纖輸入端分別連接兩條所述光纖，兩條所述光纖分別連接所述中央控制裝置和終端控制裝置或分別連接兩個所述終端控制裝置，所述OTDR模塊連接所述合波濾波器與兩個所述光纖輸入端相通的測試端口。
[0009]進一步，光信號檢測儀還包括用于確定故障發(fā)生時軌道車輛位置和速度的GPS模塊，所述GPS模塊與所述OTDR模塊連接。
[0010]進一步，光信號檢測儀還包括用于向外發(fā)送檢測結(jié)果的GSM模塊，所述GSM模塊與所述OTDR模塊連接。
[0011]本實用新型的另一個技術(shù)方案是:
[0012]一種應(yīng)用上述軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置的軌道車輛，包括兩端的頭車和中間的各節(jié)車廂，在所述頭車上設(shè)置有中央控制裝置，在各節(jié)所述車廂內(nèi)設(shè)置有終端控制裝置，所述中央控制裝置與所述終端控制裝置之間以及所述兩個終端控制裝置之間通過兩條方向相反的光纖連接，形成環(huán)線回路的光纖網(wǎng)絡(luò)，每條所述光纖都設(shè)置至少一個為其檢測的所述軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置。
[0013]綜上內(nèi)容，本實用新型所述的一種軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置及用該裝置的軌道車輛，通過合波濾波器將OTDR模塊接入既有的列車光纖網(wǎng)絡(luò)中，對光纖進行檢測，能夠?qū)崟r采集光纖的狀態(tài)信息。通過OTDR模塊對光纖故障點的位置、故障發(fā)生時間、結(jié)束時間進行檢測，并通過GSM模塊向外發(fā)送。通過GPS模塊檢測在出現(xiàn)故障時列車的位置和速度信息。通過本實用新型可得到軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)的故障信息，輔助技術(shù)人員對光纖網(wǎng)絡(luò)的檢修，降低了檢修成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型應(yīng)用在軌道車輛上的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2是本實用新型在兩節(jié)車廂應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3是本實用新型在頭車與車廂應(yīng)用的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]如圖1和圖2所示，車廂1，終端控制裝置2，光信號檢測儀3，合波濾波器4，OTDR模塊5，GPS模塊6，GSM模塊7，光纖8，頭車9，中央控制裝置10。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖與【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細描述:
[0019]如圖1所示，軌道車輛如各類動車組，包括兩端的頭車9和中間的各節(jié)車廂1，在頭車9內(nèi)設(shè)置中央控制裝置10，在各節(jié)車廂I內(nèi)設(shè)置終端控制裝置2。頭車9上的中央控制裝置10分別與鄰近頭車9的兩節(jié)車廂I內(nèi)的兩個終端控制裝置2連接，中間各節(jié)車廂I的終端控制裝置2之間每隔一個車廂I相互連接。中央控制裝置10與終端控制裝置2之間通過兩條方向相反的光纖8連接，兩個終端控制裝置2之間同樣通過兩條方向相反的光纖8連接，從軌道車輛整體上來看，兩個中央控制裝置10以及多個終端控制裝置2之間的相互光纖8連接，形成了兩條不同方向的環(huán)線回路，即形成了兩條方向相反的環(huán)線回路的光纖網(wǎng)絡(luò)。如果在一個方向的環(huán)線沒有檢測到應(yīng)答時，就向環(huán)線的另一個方向送信，因此能夠避開故障部位。
[0020]如圖1所示，每條光纖8都設(shè)置有一個對其檢測的診斷裝置，診斷裝置為光信號檢測儀3，這里所說的每條光纖8是指連接兩個終端控制裝置2的小段光纖8，以及連接中央控制裝置10和終端控制裝置2的小段光纖8，并非指一整條長的環(huán)線回路。如果將每條光纖8理解為同一方向的一整條環(huán)線回路，則這里的技術(shù)特征應(yīng)該理解為，在該環(huán)線回路的每一段光纖8上都設(shè)置一個為該段光纖8檢測的診斷裝置，本說明書下面對每條光纖8也按此定義。光信號檢測儀3設(shè)置在中央控制裝置10或終端控制裝置2旁，對每條光纖8進行檢測。光信號檢測儀3用于診斷光纖8是否故障，若發(fā)生故障診斷光纖8的故障點位置。
[0021]如圖2和圖3所示，光信號檢測儀3兩端通過光纖8與中央控制裝置10和終端控制裝置2連接或與兩個終端控制裝置2連接。光信號檢測儀3包括合波濾波器4、OTDR(Optical Time Domain Reflectometer,光時域反射儀)模塊 5、GPS (Global PositioningSystem,全球定位系統(tǒng))模塊 6 和 GSM (Global System of Mobile communication,全球移動通信系統(tǒng))模塊7。
[0022]合波濾波器4主要用于將OTDR模塊5接入光纖8，合波濾波器4包括分光器、濾波模塊、補償模塊(圖中未不出)，其兩個光纖輸入端內(nèi)部相通，測試端口與兩個光纖輸入端相通，類似于三通閥結(jié)構(gòu)。兩個光纖輸入端分別連接兩條光纖8，兩條光纖8的另一端分別連接中央控制裝置10和終端控制裝置2或連接兩個終端控制裝置2。測試端口與OTDR模塊連接，使OTDR模塊發(fā)送的檢測信號接入光纖8，并使光纖8內(nèi)返回的反射信號通過合波濾波器4分離到OTDR模塊，被OTDR模塊接收。濾波模塊用于對合波濾波器4內(nèi)的光進行濾波，補償模塊對輸入的檢測信號進行補償，使輸入的光強度不衰減。
[0023]OTDR模塊5主要用于發(fā)送檢測信號，接收反射信號，處理反射信號，OTDR模塊5包括發(fā)射模塊、接收模塊、處理模塊等(圖中未示出)，處理模塊包括了光時域反射處理芯片、GPS處理芯片、GSM無線發(fā)射處理芯片等。OTDR模塊5與合波濾波器4連接，OTDR模塊5向發(fā)射模塊發(fā)送命令，啟動OTDR檢測，發(fā)射模塊發(fā)送檢測信號，檢測信號通過合波濾波器4進入光纖8，光纖8返回的反射信號通過合波濾波器4被OTDR模塊5的接收模塊接收，接收到的反射信號傳輸?shù)教幚砟K，處理模塊對接收的反射信號進行處理，根據(jù)檢測信號隨光纖8距離變化得到OTDR數(shù)據(jù)，分析OTDR數(shù)據(jù)，將之轉(zhuǎn)換為光纖8內(nèi)的故障點位置，從而確定光纖8內(nèi)故障點的位置、發(fā)生時間和結(jié)束時間等故障信息數(shù)據(jù)。
[0024]GPS模塊6設(shè)置在光信號檢測儀3內(nèi)，與OTDR模塊5連接，用于記錄和檢測光纖8故障發(fā)生時，列車的位置和速度信息。
[0025]GSM模塊7設(shè)置在光信號檢測儀3內(nèi)，與OTDR模塊5連接。
[0026]OTDR模塊5的處理模塊處理后得到的故障信息數(shù)據(jù)，通過GSM模塊7以短信的形式向外發(fā)送到地面，地面人員接收到故障信息數(shù)據(jù)后，儲存起來，以便列車回庫后，通過故障信息數(shù)據(jù)對光纖網(wǎng)絡(luò)進行檢修，為維修提供了參考依據(jù)。GPS模塊6采集到的光纖8故障時的列車位置和速度信息經(jīng)過處理模塊處理后，同樣通過GSM模塊7以短信的形式向外發(fā)送到地面。向外發(fā)送的診斷信息，為技術(shù)人員提供了一手資料，在列車回庫檢修時，參考診斷信息，即可快速排出故障。
[0027]車上人員可通過外接電腦的形式，觀察光纖網(wǎng)絡(luò)的檢測情況，在光信號檢測儀3上接入筆記本電腦，在電腦上安裝相應(yīng)程序，光信號檢測儀3的檢測診斷情況可在電腦上顯不O
[0028]上述軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置實現(xiàn)的軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷方法，具有如下步驟:
[0029]步驟1，將中央控制裝置10和終端控制裝置2之間和兩個終端控制裝置2之間的光纖8分成兩條光纖8，兩條光纖8中間通過光信號檢測儀3連接，具體的講，兩條光纖8分別接入光信號檢測儀3的合波濾波器4的兩個光纖輸入端，將合波濾波器4的測試端口與OTDR模塊5連接。
[0030]步驟2，光信號檢測儀3對光纖8進行檢測，OTDR模塊5的發(fā)射模塊發(fā)送檢測信號，檢測信號通過合波濾波器4進入光纖8，OTDR模塊5接收模塊接收來自光纖8返回的反射信號，處理模塊對反射信號進行數(shù)據(jù)處理，確定光纖8故障點的位置、開始時間、結(jié)束時間等故障信息數(shù)據(jù)，將光纖8故障信息數(shù)據(jù)通過GSM模塊7以短信形式向地面發(fā)送。
[0031]步驟3，光信號檢測儀3內(nèi)部的GPS模塊6將光纖8故障發(fā)生時軌道車輛的地理位置和車速信息傳輸?shù)絆TDR模塊5中，OTDR模塊5的處理模塊處理GPS模塊6傳過來的信息后，通過GSM模塊7以短信形式向地面發(fā)送。
[0032]通過上述對于軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)的診斷裝置和診斷方法，可有效的對軌道車輛的光纖網(wǎng)絡(luò)進行實時監(jiān)測和診斷，在光纖8出現(xiàn)故障時，可將診斷結(jié)果，如光纖8故障點的位置、故障開始時間、結(jié)束時間、故障時列車時速、位置等故障信息在以短信形式向外發(fā)送，或者車上人員通過對光信號檢測儀3接入電腦，來觀察診斷情況。為日后光纖網(wǎng)絡(luò)的檢修提供了參考數(shù)據(jù)，輔助技術(shù)人員解決排出故障，無需對光纖8線路整條更換，節(jié)約了檢修成本。
[0033]本實施例還公開了一種應(yīng)用上述的軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置的軌道車輛，該軌道車輛包括上述軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置，并應(yīng)用上述軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷方法。
[0034]如上所述，結(jié)合附圖所給出的方案內(nèi)容，可以衍生出類似的技術(shù)方案。但凡是未脫離本實用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置，所述光纖網(wǎng)絡(luò)由中央控制裝置、終端控制裝置以及光纖組成，其特征在于:所述診斷裝置包括光信號檢測儀，所述光信號檢測儀包括OTDR模塊，用于發(fā)送檢測信號，接收反射信號，處理反射信號；合波濾波器，用于將所述檢測信號接入所述光纖，將所述反射信號分離到所述OTDR模塊，所述合波濾波器的兩個內(nèi)部相通的光纖輸入端分別連接兩條所述光纖，兩條所述光纖分別連接所述中央控制裝置和終端控制裝置或分別連接兩個所述終端控制裝置，所述OTDR模塊連接所述合波濾波器與兩個所述光纖輸入端相通的測試端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置，其特征在于:所述光信號檢測儀還包括用于確定故障發(fā)生時軌道車輛位置和速度的GPS模塊，所述GPS模塊與所述OTDR模塊連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置，其特征在于:所述光信號檢測儀還包括用于向外發(fā)送檢測結(jié)果的GSM模塊，所述GSM模塊與所述OTDR模塊連接。
4.一種應(yīng)用如權(quán)利要求1至3任一項所述的軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置的軌道車輛，包括兩端的頭車和中間的各節(jié)車廂，其特征在于，在所述頭車上設(shè)置有中央控制裝置，在各節(jié)所述車廂內(nèi)設(shè)置有終端控制裝置，所述中央控制裝置與所述終端控制裝置之間以及所述兩個終端控制裝置之間通過兩條方向相反的光纖連接，形成環(huán)線回路的光纖網(wǎng)絡(luò)，每條所述光纖都設(shè)置至少一個為其檢測的所述軌道車輛光纖網(wǎng)絡(luò)診斷裝置。
【文檔編號】H04B10/075GK203377882SQ201320382935
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】肖石, 王延翠, 焦京海 申請人:南車青島四方機車車輛股份有限公司