BTM和應(yīng)答器在鐵路通信信號(hào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

袁帥

摘要：BTM是應(yīng)答器傳輸單元，它也是應(yīng)答器系統(tǒng)的重要組成部分。本文結(jié)合BTM和應(yīng)答器在鐵路通信信號(hào)系統(tǒng)中的應(yīng)用，以改革為突破口，以創(chuàng)新為重點(diǎn)，逐步推動(dòng)行業(yè)技術(shù)和流程標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，提高信號(hào)設(shè)備的應(yīng)用質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：BTM 應(yīng)答器 鐵路通信信號(hào)系統(tǒng) 應(yīng)用

一、應(yīng)答器的行業(yè)規(guī)范

目前，在中國(guó)，當(dāng)車輛速度超過350km/h和長(zhǎng)信息需要傳播時(shí)，需要使用大型應(yīng)答器，其天線參考面積是358毫米×488毫米。國(guó)家鐵路局先后頒布了《應(yīng)答器傳輸系統(tǒng)技術(shù)條件》（TB/T3485-2017）和《應(yīng)答器傳輸系統(tǒng)測(cè)試規(guī)范》技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（TB/T3544-2018）。當(dāng)列車速度不超過350km/h，可以使用長(zhǎng)信息或短信息。當(dāng)列車速度高于350km/h時(shí)，只能使用短消息來(lái)保證通信的可靠性。

二、應(yīng)答器的工作原理

應(yīng)答器的工作過程：當(dāng)列車通過時(shí)，應(yīng)答器向列車發(fā)送消息。首先對(duì)車載BTM進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹，BTM又稱為應(yīng)答器車載查詢器，由BTM主機(jī)、BTM車載天線兩部分組成。它將接收到的應(yīng)答器信息傳輸給車載主控單元，如圖1所示。

BTM主機(jī)箱插板由左至右依次是：記錄板電源、記錄板、通信板、通信板、通信板（或盲板）、通信板（或盲板）、解碼板、接收板、發(fā)射板、電源板。

應(yīng)答器本身沒有任何向外界發(fā)送信息的功能，也沒有能量來(lái)源。應(yīng)答器之所以能向外界發(fā)送信息，是因?yàn)檐囕dBTM天線提供能量。列車車載設(shè)備上電后，車載BTM系統(tǒng)在完成上電自檢后開始正常工作。BTM車載天線周圍，2.5MHz-6MHz干擾信號(hào)強(qiáng)度超過應(yīng)小于47dBuA/m，否則BTM報(bào)告應(yīng)答器定位的信息準(zhǔn)確度將受到影響，BTM接收應(yīng)答器信息的誤碼率也會(huì)升高。這里有兩個(gè)問題需要注意：第一，BTM天線輻射的能量是轉(zhuǎn)發(fā)器能量的唯一來(lái)源，也就是說，只要你給我能量，我就會(huì)給你短信。第二，同一個(gè)應(yīng)答器在同一時(shí)間只向列車發(fā)送一次信息。對(duì)于應(yīng)答器來(lái)說，它不會(huì)連續(xù)地向列車發(fā)送信息，但是當(dāng)?shù)谝淮谓邮盏紹TM所輻射的能量，列車第一次通過應(yīng)答器的輻射范圍時(shí)，就向列車發(fā)送了信息。在這列火車離開后，下一列火車經(jīng)過編號(hào)為001的應(yīng)答器時(shí)，它會(huì)向下一列火車發(fā)送信息。第二點(diǎn)是關(guān)鍵，應(yīng)答器的信息只發(fā)送一次。

三、BTM的優(yōu)勢(shì)以及應(yīng)答器的分類

3.1 BTM的優(yōu)勢(shì)

BTM具有均衡檢測(cè)、消息分析、消息輸出等重要功能。采用雙通道冗余設(shè)計(jì)，硬件和軟件雙解碼，解碼板和通信板各通道均采用"二中二"模式，保證BTM的安全性和可靠性要求。具有上電自檢及實(shí)時(shí)診斷功能，檢測(cè)及錄音接口，預(yù)留錄音功能。當(dāng)天線異?；蚬收?、電纜短路或斷路、BTM動(dòng)力傳輸電路故障等情況下，設(shè)備有相應(yīng)的安全保障措施。

3.2應(yīng)答器的分類

第一類：無(wú)源應(yīng)答器

無(wú)源應(yīng)答器固定信息應(yīng)答器的，無(wú)源應(yīng)答器的功能比較簡(jiǎn)單。主要是輔助列車的定位，輔助列車完成對(duì)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的位置誤差的校正。另外應(yīng)答器還可以作為信標(biāo)，可以完成定點(diǎn)停車、自動(dòng)過分相等功能。無(wú)源應(yīng)答機(jī)的特點(diǎn)是報(bào)文是固定的，只有通過無(wú)線編程器燒錄改變報(bào)文。

第二類：有源應(yīng)答器

有源應(yīng)答機(jī)的特點(diǎn)是信號(hào)可由地面設(shè)備控制。因此，有源應(yīng)答器也被稱為可變應(yīng)答器。有源應(yīng)答器和固定應(yīng)答器的主要區(qū)別在于有源應(yīng)答器的信息可以被LEU控制然后改變。

四、BTM和應(yīng)答器在鐵路通信信號(hào)系統(tǒng)中的應(yīng)用

4.1應(yīng)答器在高鐵或者地鐵中的應(yīng)用

應(yīng)答器是一種基于電磁耦合原理的高速點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。其特點(diǎn)是無(wú)外部電源，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝、維護(hù)方便，性能可靠，信息量大。目前鐵路部門采用的點(diǎn)式平衡器能夠有效地滿足高速鐵路列車運(yùn)行過程中控制信息傳輸?shù)男枨蟆?/p>

4.2定點(diǎn)停車、傳遞信息

應(yīng)答器是一種能向車載子系統(tǒng)發(fā)送報(bào)文信息的傳輸設(shè)備，既可以傳送固定信息，也可以連接地面電子單元傳送可變信息。

4.3自動(dòng)過分相方面的應(yīng)用

自動(dòng)、高效、便捷、科學(xué)、安全就成為當(dāng)前運(yùn)輸行業(yè)的首要選擇。設(shè)備允許品質(zhì)成為了運(yùn)輸行業(yè)的終極目標(biāo)，運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量控制工作就成為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。

4.4列車自動(dòng)駕駛

睡眠喚醒應(yīng)答器是無(wú)人駕駛線路專用應(yīng)答器，一般布置在無(wú)人駕駛線路的車輛段內(nèi)。國(guó)有鐵路沒有發(fā)現(xiàn)任何申請(qǐng)案例。BTM系統(tǒng)一般采用主動(dòng)回路的方式處理睡眠喚醒應(yīng)答器。

需要注意的是，線路上的所有主動(dòng)應(yīng)答器最終都必須連接到一個(gè)名為L(zhǎng)EU的設(shè)備上。一般來(lái)說，一個(gè)LEU最多可以控制4個(gè)可變應(yīng)答器?？刂频孛鎽?yīng)答器的LEU設(shè)備最終應(yīng)由其他地面信號(hào)設(shè)備控制。在國(guó)有鐵路中，由列車控制中心控制，以控制應(yīng)答器信息和列車運(yùn)行。應(yīng)答器可以向列車發(fā)送臨時(shí)限速信息和線路信息。聯(lián)鎖設(shè)備通過線路開通信息控制列隊(duì)變更信息，從而通過列隊(duì)控制列車運(yùn)行。只要列車在主動(dòng)環(huán)線范圍內(nèi)停止運(yùn)行，就會(huì)定期向列車發(fā)送信息。

未來(lái)，鐵路部門還需"不忘初衷，牢記使命"，向著夢(mèng)想奮進(jìn)，奏響"交通動(dòng)力，鐵路第一"的號(hào)角。希望在實(shí)際的發(fā)展過程中能夠?yàn)橄嚓P(guān)的工作人員提供一定的理論性支持和實(shí)踐參考。

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