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地 铁 移 频 信 号 检 测 系 统 设 计 与 实 现
Design and Implementation of M etro Frequency Shift Sign al Detection System
张金红 ，陈红梅
(1．中铁电气化局集团有限公司，北京 100036；2．卡斯柯信号有限公司，上海 200071)
ZHANG Jin-hong ，CHEN Hong—mei
(1．ChinaCRECRailwayElectrificationBureauGroup，Beijing 100036，China；2．CASCOSignalLtd．，Shanghai 200071，China)
【摘 要】为了保障城市居民的出行安全，提高地铁的运输效率，地铁部门要定期对铁路的电压、频率等一系列参数进行检测，尤其
是移频信号，目前，我国地铁在不断地提高速度，数量也在不断增加，这样就大大缩短了检修时间，要求检修人员能够快速准确地检
测到地铁移频信号，保障列车的行驶安全。论文分别从软件设计和硬件设计来阐述地铁移频信号检测系统的设计，以期为相关工作
提供参考。
【Abstract]Inordertoprotectcityresidentstravel safety,improvetransportefficiencyofsubway，subwaydepartments shouldregularlyteston
railway the voltage and frequency ofa series ofparameters，especially the frequency shift signa1．At present OUr country subway to improve its
speed，thenumberisincreasing，whichgreatly shortenthemaintenancetime，maintenancepersonnelcanrequirerapidandaccuratedetectionof
thefrequencyshiftsignaltothesubway，thetrainrunningsafetyguarantee．Paperanalyzesthemetrofrequencyshiftsignaldetectionsystemdesign
fromsoftwaredesignandhardwaredesign，forreference．
【关键词】地铁信号；移频信号检测系统；设计与实现
【Keywords]subwaysignal；frequencyshiftsignaldetectionsystem；designandimplementation
【中图分类号】TP274．4 【文献标志码IA 【文章编号】1007．9467(2017)04．0205．02
[DOI]10．13616／j．cnki．gcjsysj．2017．04．193
1 引 言
随着我国社会的不断发展 ，城市化建设步伐不断加快，我
国城市轨道交通也在此过程中不断进步，因此 ，对列车控制信
息的质量提出了较高的要求 ，以高精度、高质量的检测手段保
证控制信息的可靠性。传统的地铁信号检测方式已经不能满
足现社会发展的需求 ，那么就要使用全新的技术 ，即使用计算
机技术研发地铁移频信号检测系统 ，以满足现代铁路的发展
需求。
2 地 铁 移 频 信 号 检 测 系 统 的 设 计 要 求
移频信号是使用低频信号监控调制载波频率得出的信
号 ，以频率参数为控制信息 ，使用频率调制的方式 ，将低频调
至信号转移到高频率中，使其形成频率以低频信号幅度为基
础变换，但是振荡不变的移频信号。
【作者简介】张金红(1984 )，男，北京人，工程师，从事城市轨道交
通项目管理研究。
地铁移频信号检测系统的目的是检测轨道电路中的行驶
信号，并且将这些信号和地铁信号的实际状态一起记录。地铁
移动信号检测系统能够预先检测轨道电路 中的信号工作状
态 ，使地铁信号管理部门提前掌控地铁的运行状态，并及时分
析其中的I司题及发生原因，针对性地制定预防和维修策略，从
而保障地铁的运行安全，提高地铁的运行效率Ⅲ。地铁移频信
号检测系统的设计要垧阐述如下 ：
1)实时监测并显示地面信号低频和载频的当前信息，包
括载频幅度、频率、完成译码功能及显示译码结果等；
2)如果检测到地面信号故障 ，能够及时报警；
3)实时绘制赋值变化和低频频点图；
4)可以将以上信息进行保存。
3 地 铁 移 频 信 号 检 测 系 统 的 软 件 设 计
根据地铁移频信号系统的设计要求，软件设计的模块主
要包括以下内容。
1)接收模块：从 USB接口中提取二进制数据流及完整的
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I工程建设与设计 I c。 ‘ 胁脚 ‘
帧信息，还需要与硬件部分配合，完成上位机模块化的数据传
输功能及 USB通信。
2)分析模块：读取接收模块中每一帧的完整信息，然后分
析译码，从而得到频谱信息，并将这些频谱信息储存到结构体
中。如果下一帧数据过来后 ，分析模块自主启动刷新功能，刷
新结构体中的数据信息。分析模块中包括行车距离 、载频频
谱、起点、故障信息及轨道编号等一系列的信息。
3)绘图模块 ：读取分析模块中的频域信息，通过界面显示
结果。绘图模块是通过人机交互进行的，显示的内容有频谱图
(载频频率、幅度、低频频点)、分析结果(信号机位置 、方向 、起
点及轨道段编号)，并且能在出现故障的时候及时报警，对故
障进行分类，包括信号幅度偏低或者偏高、地面信号无码或者
系统 自检故障等。
4)存储模块：以流文件的形式保存分析模块中的数据信息。
5)转储模块 ：将存储模块中的数据信息通过 USB结构存
放到 u盘中。其方法是：绘图模块中有两个按钮 ，分
地铁移频信号检测系统设计与实现（论文）.pdf
