1、项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 1-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties without prior authorization. 应答器与地面电子单元LEU 设备说明书 北京全路通信信号研究设计院 2010年2月 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文
2、件 名 页 号 2-33 版 本 V0.1 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties without prior authorization. 目 录 1. 概述 4 1.1. 应答器设备主要用途 4 1.2. 应答器报文 . 4 1.3. 无源应答器概述 . 5 1.4. 有源应答器概述 . 5 1.5. LEU概述 6 2. 应答器相关接口描述 . 6 2.1. A接口 . 6 2.1.
3、1. A1接口 6 2.1.2. A4接口 7 2.1.3. A5接口 7 2.2. C接口 . 7 2.2.1. 传输媒介 7 2.2.2. C1接口 8 2.2.2.1. DBPL（Differential Bi-Phase-Level）编码 9 2.2.2.2. C1特性指标 9 2.2.3. C6接口 9 2.3. S接口 . 9 3. 应答器 9 3.1. 应答器结构 . 9 3.1.1. 应答器机械特性 10 3.1.2. 应答器抗杂物能力 10 3.2. 应答器运用环境 . 11 3.3. 应答器工作方式及功能 12 3.4. 无线编程 . 12 3.5. 电路板原理框图 . 1
4、2 3.6. 应答器主要技术指标 13 3.7. 应答器设置及报文应用原则 14 3.8. 应答器安装 . 14 3.9. 应答器设备的维护 . 14 3.9.1. 周期性维护 14 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 3-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties without prior author
5、ization. 3.9.2. 故障维护 14 4. LEU 15 4.1. LEU构成 15 4.1.1. 电源板CALE . 15 4.1.2. 数据处理板CRTE . 16 4.1.3. 串行输入接口板SLEB 17 4.1.4. 输出板SERB . 17 4.2. LEU功能及工作原理 . 18 4.3. LEU防雷 20 4.4. LEU主要技术指标 . 21 4.5. LEU室内安装 21 4.5.1. LEU室内安装操作 22 4.5.2. LEU调试 . 23 4.5.3. LEU现场更换程序 23 4.5.4. LEU冗余设置 . 23 4.5.5. LEU输出通道连接 23
6、 5. LEU电缆开短路检测盒（ECI） 25 5.1. ECI功能 25 5.2. ECI特性指标 27 6. 远程LEU控制柜 . 27 6.1. 冗余型远程LEU控制柜 27 6.1.1. 冗余型远程LEU控制柜功能及特性指标 27 6.1.2. 冗余型远程LEU控制柜设备构成 28 6.1.3. 冗余型远程LEU柜所需外部基本条件 29 6.2. 非冗余型远程LEU控制柜 29 6.2.1. 非冗余型远程LEU控制柜功能及特性指标 30 6.2.2. 非冗余型远程LEU控制柜设备构成 30 6.2.3. 非冗余型远程LEU柜所需外部基本条件 31 6.3. 远程LEU柜安装 31 项目
7、名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 4-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties without prior authorization. 1. 概述 1.1. 应答器设备主要用途 随着列车运行速度不断提高，仅依靠由轨道电路将闭塞信息送至车载设备的方式，在信息量方面已经不能满足列车安全高速行驶的要求，需要增加
8、应答器设备向车载设备提供大量固定信息和可变信息。 在中国列车运行控制系统CTCS技术规范总则里，从CTCS-1级到CTCS-4级都要运用应答器设备。因此，应答器是铁路既有线提速以及客运专线中不可缺少的设备。 应答器设备向车载ATP设备主要传送以下信息： （1）线路基本参数：如线路坡度、轨道区段等参数； （2）线路速度信息：如线路最大允许速度、列车最大允许速度等； （3）临时限速信息：当由于施工等原因引起的对列车运行速度进行限制时，向列车提供临时限速信息； （4）车站进路信息：对车站每个接发车进路，可以向列车提供“线路坡度”、“线路速度”、“轨道区段”等线路参数； （5）道岔信息：给出前方道岔侧
9、向允许列车运行的速度； （6）特殊定位信息：如升降弓、进出隧道、鸣笛、列车定位等； （7）其他信息：固定障碍物信息、列车运行目标数据、链接数据等。 应答器地面设备由无源应答器、有源应答器、地面电子单元（LEU）组成： 无源应答器用于发送固定不变的数据，如设置在区间，发送线路坡度、最大允许运行速度、轨道电路参数、列控等级转换等信息。 有源应答器通过电缆与 LEU 连接，用于发送来自于 LEU 的实时变化的信息，其信息对应于车站联锁排列的进路、临时限速服务器或CTC/TDCS下达的临时限速命令。 LEU 周期接收来自于车站列控中心（TCC）的报文，并将其连续不断地向有源应答器发送。 1.2. 应答
10、器报文 应答器以报文的形式发送信息，因此需要定义报文的格式、所代表的含义。 我国列控系统中，应答器报文采用欧洲标准。 每条应答器报文都是由一个50位的报文帧头、若干信息包以及8位结束包构成，项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 5-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties without prior aut
11、horization. 共计830位，如表1所示，每个信息包都具有各自的格式和定义。 表1 应答器报文结构 序号 名称 变量 位数 备注 1 帧头 Q_UPDOWN 1 信息传送的方向 M_VERSION 7 语言/代码版本编号 Q_MEDIA 1 信息传输媒介 N_PIG 3 本应答器在应答器组中的位置 N_TOTAL 3 应答器组中所包含的应答器数量 M_DUP 2 本应答器信息与前/后应答器信息的关系 M_MCOUNT 8 报文计数器 NID_C 10 高7位=大区编号，低3位=分区编号 NID_BG 14 高6位=车站编号，低8位=应答器单元编号 Q_LINK 1 应答器（组）的链接关
12、系 2 用户信息包 最大772 信息包1 信息包2 信息包n 3 结束包 8 =1111 1111，表示信息帧结束 按照系统设计要求，选用 ETCS 系统中定义的信息包和我国 CTCS 中定义的信息包。将上述信息包组合成 830 位报文后，为了保证传输的安全性和可靠性，按照欧洲标准对其进行编码，形成1023位的传输报文，应答器、LEU、TCC中储存及其传输的是1023位的传输报文。 1.3. 无源应答器概述 无源应答器存储固定信息，当列车经过无源应答器上方时，无源应答器接收到车载天线发射的电磁能量后，将其转换成电能，使地面应答器中的电子电路工作，把存储在地面应答器中的数据循环发送出去，直至电能
13、消失（即车载天线已经离去）。 1.4. 有源应答器概述 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 6-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties without prior authorization. 有源应答器通过专用电缆与地面电子单元（LEU）连接，可实时发送LEU传送的数据报文。 当列车经过有源应答器上方
14、时，有源应答器接收到车载天线发射的电磁能量后，将其转换成电能，使地面应答器中发射电路工作，将LEU传输给有源应答器的数据循环实时发送出去。直至电能消失（即车载天线已经离去）。 当与LEU通信故障时，有源应答器变为无源应答器工作模式，发送存储的固定信息（默认报文）。 1.5. LEU概述 LEU 通过串行通信接口与列控中心设备连接，将来自列控中心的报文连续向有源应答器发送，从而实现向车载设备发送可变信息。 当LEU与列控中心通信故障或接收的数据无效时，LEU向有源应答器发送默认报文。 2. 应答器相关接口描述 应答器设备与其它设备连接以及报文传输主要有以下接口： A接口应答器与车载ATP设备无线
15、传输接口 C接口LEU与有源应答器间报文传输接口 S接口TCC与LEU间串行通信接口 2.1. A接口 A接口是应答器与车载ATP设备之间的无线传输接口，它具有以下三个功能： -上行数据传输接口A1 -供电接口A4 -编程接口A5。 2.1.1. A1接口 A1 接口是由应答器向车载 ATP 传输数据报文的接口，当车载设备经过应答器上方时，应答器连续不断地将1023位的传输报文发出。 A1接口采用移频键控调制FSK方式： 中心频率为4.234MHz 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 7-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版
16、权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties without prior authorization. 频偏为282.24kHz 平均传输速率为564.48kbit/s 当要发送的数据是逻辑“0”时，对应的发送频率为 3.951MHz，当要发送的数据是逻辑“1”时，对应的发送频率为4.516MHz。 2.1.2. A4接口 A4接口用于由车载设备向应答器提供工作电源。 车载天线单元通过产生磁场为应答器提供能量,
17、应答器感应该磁场，并将其转换为工作电源。 车载天线发送频率为27.095MHz的连续波。 2.1.3. A5接口 A5接口用于对应答器进行编程，即报文写入及生产制造资料写入。 2.2. C接口 C接口是LEU与有源应答器之间的数据传输接口，采用专用电缆，它具有以下3个功能： -LEU向有源应答器传送报文的接口C1 -LEU向有源应答器接口电路提供电源的接口C6 -有源应答器向LEU发送有列车通过信息的接口C4 2.2.1. 传输媒介 C接口采用LEUBS系列应答器电缆数据传输，参见TB/T3100.6-2008铁路数字信号电缆第6部分：应答器数据传输电缆。 LEU 至室内分线盘、室外分线盒至有
18、源应答器的连接采用铜丝编织屏蔽层应答器数据传输电缆，其电气性能及试验方法如表3所示。 室内分线盘至室外分线盒采用双钢带铠装应答器数据传输电缆，其电气性能及试验方法如表4所示。 表3 应答器铜网编织屏蔽电缆主要指标 序号 项 目 单 位 指 标 试验方法 换算公式 1 每根导体直流电阻 20 /km 26.0 GB/T 3048.4 L/1000 2 绝缘电阻 DC500V 20 Mkm 10000 GB/T 3048.5 1000/L 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 8-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许
19、可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties without prior authorization. 3 工作电容 0.8kHz1.0 kHz nF/km 45.3 GB/T 5441.2 L/1000 4 绝缘介电强度 50Hz 2min 线芯间 线芯对地 V 1000 2000 GB/T 3048.8 5 特性阻抗 1800kHz 1205 GB/T 5441.7 表4 应答器双钢带铠装电缆主要指标 2.2.2. C1接
20、口 C1接口传输基带信号。LEU将1023位的应答器传输报文进行码型变换，将其转换为DBPL码，通过电缆不间断地向有源应答器发送。 序号 项 目 单 位 指 标 试验方法 换算公式 1 直流电阻 20 每根导体直流电阻 /km 9.9 GB/T 3048.4 L/1000 2 工作线对导体电阻不平衡a % 1 GB/T 3048.4 3 绝缘电阻 DC500V 20 Mkm 10000 GB/T 3048.5 1000/L 4 工作电容 0.8kHz1.0 kHz nF/km 42.3 GB/T 5441.2 L/1000 5 绝缘介电强度 50Hz 3min 线芯间 线芯对地 V 1500
21、3000 GB/T 3048.8 6 特性阻抗 8.82kHz 282.5kHz、564.5kHz 1800kHz 15022 12012 1205 GB/T 5441.7 7 线对衰减b 20 8.82kHz 282.5kHz、564.5kHz 1800kHz dB/km 0.8 5.0 8.0 GB/T 5441.7 L/1000 8 理想屏蔽系数 50Hz 电缆金属护套上的感应电压为50V/km200V/km 0.2（铝护套） 0.8（综合护套） GB/T 5441.9 9 屏蔽层的连续性 电气导通 电铃或指示灯 a 导体电阻不平衡，即工作线对两根导体的电阻之差与其电阻之和的比值。 b
22、20时衰减温度系数推荐为0.002 1/。 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 9-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties without prior authorization. 2.2.2.1. DBPL（Differential Bi-Phase-Level）编码 DBPL是双相位差分电平码，其原
23、理如图1所示。 图1 DBPL编码 编码在 LEU 中通过硬件电路完成，当码元为“1”时，与上一位的波形保持一致；当码元为“0”时，将上一位的波形反相，做为本位码元的编码结果。 2.2.2.2. C1特性指标 在LEU输出端接120阻性负载，信号幅值Vpp为14v18v。 平均数据传输速率为564.48kbit/s 2.2.3. C6接口 C6接口是由LEU给有源应答器接口电路提供电源的接口，其频率为8.82kHz、在LEU端接170阻性负载时其峰-峰值为20v23v的正弦波。 2.3. S接口 接口“S”是LEU与车站列控中心（TCC）间的通信接口。 每个LEU有2个RS-422接口与TCC
24、进行通信，构成冗余。 采用主从通信方式，TCC为主机，LEU为从机，TCC以500ms为周期向LEU发送应答器报文，通信波特率38400bps。 通信协议采用现场总线安全通信协议（FSFB/2）。 3. 应答器 3.1. 应答器结构 应答器利用电磁感应原理，用于在特定地点实现地面与车载设备间高速点式数据码序 码元 DBPL 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 10-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it
25、may not be reproduced or disclosed to third parties without prior authorization. 传输的设备。 应答器安装于两钢轨中心，平时处于休眠状态，仅靠瞬时接收车载天线的功率而工作，并能在接收到车载天线功率的同时向车载天线发送编码信息。安装于机车底部的车载天线不断向地面发送功率并在机车通过地面应答器时接收来自应答器的编码信息。 当列车经过无源应答器上方时，无源应答器接收到车载天线发射的电磁能量后，将其转换成电能，使应答器中的电子电路工作，把存储在应答器中的1023位数据报文循环发送出去，直至电能消失（即车载天线已经离去）。
26、通过报文读写工具BEPT可以改写无源应答器的数据报文。 通过BEPT可以对无源应答器存储的数据报文进行读出、校核。 有源应答器通过与LEU的连接，可实时改变传送的数据报文。 当与 LEU 通信故障时（接口“C”故障），有源应答器可以自动切换到无源应答器工作模式，发送缺省报文。 我方提供的有源应答器和无源应答器完全相同，通过电缆及插接件与LEU连接，就可做为有源应答器使用。有源和无源应答器均符合欧洲标准。 3.1.1. 应答器机械特性 应答器由壳体（黄盒子）、电路板、灌封材料构成。壳体是玻璃纤维类材料热压而成；电路板厚度为 3.2mm，安装在壳体内，它包含了用于发送和接收的电磁感应耦合线圈。 应
27、答器外部尺寸：长480 mm 宽350 mm 高70 mm 重量：约7公斤 3.1.2. 应答器抗杂物能力 应答器抗杂物能力指标如表5所示。 表5 应答器抗杂物A级参数 材料 规格 应答器的顶层（mm） A级 水 清澈的 200 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 11-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third part
28、ies without prior authorization. 含0.1 %的NaCl（重量） 100 雪 新鲜的，0 300 材料 规格 应答器的顶层（mm） A级 潮湿的，含20 %的水份 300 冰 无孔 100 道碴 石头 100 沙子 干燥的 20 潮湿的Wet 20 泥浆 不含盐 50 含盐，0.5 %的NaCl（重量） 50 铁矿石 赤铁矿(Fe2O3) 20 磁铁矿(Fe3O4) 20 铁尘 制动产生的铁粉 10 煤尘 含8 %的硫磺 10 油和油脂 50 3.2. 应答器运用环境 运行温度范围： -40到+70 冷却 ：自然对流 储存：-40到+70，在最后的检查和测试之后
29、小于5年 震动：符合EN50125-3（表5） 抗冲击：根据标准EN60068-2-75，符合摆锤打桩机冲击试验，根据标准的表格2，最高级别是20 J 抵抗行人踩踏以2000 N的最大力在安装的应答器上行走的可能性 湿度范围：根据EN60721-3-4表格1，为等级4K3 大气压力范围：根据EN60721-3-4表格1，为等级4K3 风：根据标准EN60721-3-4表2（50m/s）等级为4Z5 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 12-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This
30、 document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties without prior authorization. 防护等级：根据标准EN 60529，为IP67 太阳辐射：根据EN 60721-3-4表1分类，为4K3 生物：根据EN 60721-3-4表3分类，为4B2 机械：根据EN 60721-3-4表5分类，为4S4 MTBF： = 2.869*10-6/h / +40 使用年限：大于20年 安全：根据EN50129，为SIL4（电气系统） 3.3. 应答器工作方
31、式及功能 接收电能信号：探测、解调远程能量信号 上行链路信号产生，该功能是应答器通过接口A1向车传载传送报文 启动时的方式选择，是发送自身存储的报文还是发送接口C来的报文 串音防护：对上行链路的限制 操作/编程模式的管理 接收来自接口C的数据 I/O接口特性的控制 产生“列车通过”信号 3.4. 无线编程 此功能允许对应答器进行无线编程和维护。执行这个过程不需要任何电缆的插拔，这就保证了安全等级。 无线编程具有下列功能： 应答器报文的读写 编写的报文长度可以是1023或341位（分别有830和210位用户位）。报文可以改写。 应答器制造商数据的读出。 包括制造商认证、序列号、制造日期等数据 3
32、.5. 电路板原理框图 电路板原理框图如图2所示，其工作过程如下： 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 13-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties without prior authorization. 图2 应答器原理框图 当车载天线接近应答器时，应答器的耦合线圈感应到27MHz的磁场，能量接收电
33、路将其转化为电能，从而建立起应答器工作所需要的电源，此时，应答器开始工作。 应答器控制模块是整个电路的控制核心，当电源建立后，它首先判断由 C 接口来的数据是否有效，若该数据无效或无数据，控制模块使用存储在报文存储器中的数据，将其进行FSK调制后，输出到数据收发模块，经功率放大后，由耦合线圈发送。只要电源存在，控制模块就不间断地发送，这意味着车载天线一直在应答器上方。 当控制模块上电时，如判断出C接口的数据有效，则控制模块将发送C接口传来的数据，否则发送应答器存储的默认报文。 当车载天线离开应答器上方后，应答器失去了电源，便停止数据发送。 C 接口工作电源仅用于该接口电路部分，不给控制模块和数
34、据收发供电，因此，有源应答器也只有在车载天线出现时才发送数据。 制造数据存储器的数据只能被报文读写工具读取。 3.6. 应答器主要技术指标 1）报文长度：1023 bit 2）外型尺寸：480 mm350 mm70 mm（长宽高） 3）重量：约7公斤 4）接收电磁能量频率：27.095 MHz5 kHz 连续波（CW） 5）平均数据传输速率：564.48 2.5 kbit/s 6）上行数据链路传输方式：移频键控FSK 中心频率： 4.234MHz175KHz 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 14-33 版 本 V 1.0 日 期
35、 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties without prior authorization. 调制频偏: 282.24KHz7 3.7. 应答器设置及报文应用原则 按照铁道部科技运2008143 号CTCS-2 级列控系统应答器应用原则（V1.0）的通知、铁道部科技运2008144 号CTCS-3 级列控系统应答器应用原则（V1.0）的通知及其最新版本执行。 3.8. 应答器安装 应答器安装
36、要求参见我院应答器安装说明书文件。 3.9. 应答器设备的维护 应答器设备的维护可分为周期性维护和故障维护两个内容。 3.9.1. 周期性维护 周期性维护的主要内容如下： 1）检查有源应答器电缆连接是否可靠； 2）应答器是否有丢失现象； 3）周期性利用电务检测车接收应答器报文，检查应答器的工作情况。 4）应答器安装空间内金属物的清扫； 5）大雪后应答器的清扫工作。 3.9.2. 故障维护 应答器设备的维护采用更换的方式进行维护。当现场的设备故障后，应该利用报文读写工具，将相应的报文写入备用应答器，换下故障应答器。 1）应答器故障判断 在故障维护的时候，对故障应答器首先应该进行确认，对于无源应答
37、器需要利用报文读写工具读取报文，如果在应答器安装地点不能正确读取报文，则可以将应答器拆下，搬到别的地方进行读取，排除安装地点对应答器传输的影响。当在各种情况下都不能正确读取报文时可判断为应答器故障。 对于有源应答器，除了利用无源应答器的判断方式判断应答器是否故障外，还需要利用报文读写工具判断应答器是否可以可靠发送来自地面电子单元（LEU）的报文。 2）应答器更换 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 15-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the p
38、roperty of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties without prior authorization. 当应答器丢失或应答器故障后，都需要利用备用应答器及时更换。备用应答器均是没有写入报文的空应答器，在更换前需要利用报文读写工具写入相应报文，并且写入后应该读取校核。在完成应答器报文的写入工作并确认后，方可到现场更换。更换后的应答器需要利用读写工具进一步确认。对于有源应答器的更换，还需要利用读写工具检查连线是否可靠。 4. LEU 4.1. LEU构成 LEU结构如图3所示。 LEU盒内安装有母板，
39、在母板上插接4块电路板，这四块电路板分别为电源板、数据处理板、S接口通信板、输出板。 4.1.1. 电源板CALE 通过插头连接外部的DC24v电源，将其转换为LEU所需的工作电源。 图3 LEU连接示意图 电源板 CALE 为整个 LEU提供工作电源。输入标称电压是 24VDC，输入电压范围可以为10V35V电压，消耗功率为20W。 电源板上装有一个绿色LED（焊接面），当LED亮灯时，表明LEU的电源工作正常。 电源板通过插座与外部电源连接，其管脚定义如表3-5所示。 表6 电源板插座管脚定义 管脚号 Z 排 D 排 32 NC NC 30 NC NC CALE SLEB DC24v电源
40、CRTE RS422串行链至外部设备(TCC) SERB 应答器2 应答器4 应答器3 应答器1 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 16-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties without prior authorization. . . . 10 NC NC 8 0V 0V 6 0V 0V 4
41、+24V +24V 2 +24V +24V 4.1.2. 数据处理板CRTE 数据处理板是整个LEU的核心控制部分，采用Motorola MPC860微处理器及双套应用软件，它不需要通过插头与外部连接。 数据处理板采用透明传输模式，即把从TCC接收到的报文转发到应答器，它主要完成以下工作： S接口的安全通信管理。正确接收TCC发来的报文 向4个有源应答器转发正确报文 S接口异常时，向4个有源应答器发送相应的默认报文 向TCC传送自检结果，并存储记录 数据处理板装有4个LED： （1）绿色LED- DS1（软件处理状态） 当处理器处于正常工作状态时，该绿色LED灯亮。 当LEU处于远程模式时，闪
42、光（ 1秒灯亮； 1 秒灯熄）。如果编码器处于远程模式，检查所有的连接器（电源板、通信板、输出板），如果所有的连接器没有问题，则是LEU的配置问题（LEU参数），需要重新对LEU参数进行配置。 当处理器处于初始化模式时，灯灭。 （2）黄色LED- DS3（FIP网络#1） 当在FIP网络#1上检查到载波时，灯亮。 （3）黄色LED DS2（FIP网络#2） 当在FIP网络#2上检查到载波时，灯亮。 （4）红色LED-DS4（有车出现） 在处理器初始化期间，灯亮。 当在其中某个应答器上有车通过时，亮1秒。 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名
43、页 号 17-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties without prior authorization. 如果该红色LED灯长时间亮，需要检查输出板的连接器以及传输电缆，LEU与应答器之间的电缆可能会出现问题。 4.1.3. 串行输入接口板SLEB 串行通信板通过插头与TCC的串行通信线连接，是LEU接收报文的通道。 串行通信板包含两路独立的 RS-422
44、串行接口，每路接口有 2 个 LED，一个黄色LED ，一个绿色LED，黄灯亮表示接收数据，绿灯亮表示发送数据。 串行通信板插座管脚定义如表7所示。 表7 串行通信板插座管脚定义 管脚号 Z排 D排 32 NC NC 30 Rxd1+ Rxd1 - 28 Rxd1+ Rxd1 - 26 Txd1+ Txd1 - 24 Txd1+ Txd1 - 22 0V1 0V1 20 0V1 0V1 18 NC NC 16 NC NC 14 Rxd2+ Rxd2- 12 Rxd2+ Rxd2 - 10 Txd2+ Txd2 - 8 Txd2+ Txd2 - 6 0V2 0V2 4 0V2 0V2 2 NC
45、NC 4.1.4. 输出板SERB 输出板通过插头与应答器传输电缆连接，向4个有源应答器输出可变化的报文。 输出板的作用是把数据处理板的报文进行DBPL编码以及功率放大。 输出板插座管脚定义如表8所示。 表8 应答器输出板插座管脚定义 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 18-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third p
46、arties without prior authorization. 管脚号 Z 排 D 排 32 ELB_data 0V 30 NC NC 28 NC NC 26 应答器1P 应答器1N 24 NC NC 22 NC NC 20 NC NC 18 应答器2P 应答器2N 16 NC NC 14 NC NC 12 NC NC 10 应答器3P 应答器3N 8 NC NC 6 NC NC 4 NC NC 2 应答器4P 应答器4N 4.2. LEU功能及工作原理 LEU是安全相关设备，为信号系统与应答器之间提供接口，主要有以下功能： 接收外部发送的应答器报文并连续向应答器转发 当输入通道故障或
47、LEU内部有故障时，向应答器发送预先存储的默认报文 当有车载天线经过有源应答器上方时，LEU在一定时间内不转换新的报文 一台LEU可以同时向4台有源应答器发送4种不同的报文 设备自检及事件记录 LEU工作原理如图4所示。 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 19-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This document is the property of CRSC, it may not be reproduced or disclosed to third parties
48、without prior authorization. 图4 LEU工作原理框图 （1）报文接收 微处理器通过通信接口周期性地从TCC接收报文，并把报文传送到逻辑控制单元，由逻辑控制单元把周期性的报文输入变为连续的报文输出。 如果由于通道故障或LEU内部故障，微处理器无法接收到正确的报文，此时，便从报文存储器中选择出相应的默认报文，并传送到逻辑控制单元。 在采用透明传输模式时，报文存储器只存储LEU的默认报文，即对每一路输出只存储一条默认报文。 输入通道和接口单元是双套同时工作的，即使有一路通道或接口电路发生故障，也不会影响LEU与TCC之间的通信。 安全通信协议保证了通信的可靠性，除采用常
49、见的编码、帧结构定义和CRC校验外，其最大的特点是引入时间戳概念，从而确保了通信信息的正确性、实时性、完整性以及信息顺序的正确性。 （2）逻辑控制单元 微处理器收到报文后，把报文转储在逻辑控制单元中，逻辑控制单元相当于发送缓冲器，以564.48kbps的速率把这个1023位的报文循环地输出。 逻辑控制单元中采用了现场可编程门阵列 FPGA，因此最大程度上减少了元件数量、缩小了体积、提高了可靠性和抗干扰能力。 逻辑控制单元除输出报文数据外，还产生C6接口所需要的8.82kHz方波。 （3）功率放大 项目名称 项目编号 文件名称 应答器与地面电子单元LEU设备说明书 文件编号 文 件 名 页 号 20-33 版 本 V 1.0 日 期 CRSC版权所有，未经许可不得复制或向第三方公开。 This
