BTM和应答器在铁路通信信号系统中的应用

袁帅

摘要：BTM是应答器传输单元，它也是应答器系统的重要组成部分。本文结合BTM和应答器在铁路通信信号系统中的应用，以改革为突破口，以创新为重点，逐步推动行业技术和流程标准的统一，提高信号设备的应用质量。

关键词：BTM 应答器 铁路通信信号系统 应用

一、应答器的行业规范

目前，在中国，当车辆速度超过350km/h和长信息需要传播时，需要使用大型应答器，其天线参考面积是358毫米×488毫米。国家铁路局先后颁布了《应答器传输系统技术条件》（TB/T3485-2017）和《应答器传输系统测试规范》技术标准（TB/T3544-2018）。当列车速度不超过350km/h，可以使用长信息或短信息。当列车速度高于350km/h时，只能使用短消息来保证通信的可靠性。

二、应答器的工作原理

应答器的工作过程：当列车通过时，应答器向列车发送消息。首先对车载BTM进行简单介绍，BTM又称为应答器车载查询器，由BTM主机、BTM车载天线两部分组成。它将接收到的应答器信息传输给车载主控单元，如图1所示。

BTM主机箱插板由左至右依次是：记录板电源、记录板、通信板、通信板、通信板（或盲板）、通信板（或盲板）、解码板、接收板、发射板、电源板。

应答器本身没有任何向外界发送信息的功能，也没有能量来源。应答器之所以能向外界发送信息，是因为车载BTM天线提供能量。列车车载设备上电后，车载BTM系统在完成上电自检后开始正常工作。BTM车载天线周围，2.5MHz-6MHz干扰信号强度超过应小于47dBuA/m，否则BTM报告应答器定位的信息准确度将受到影响，BTM接收应答器信息的误码率也会升高。这里有两个问题需要注意：第一，BTM天线辐射的能量是转发器能量的唯一来源，也就是说，只要你给我能量，我就会给你短信。第二，同一个应答器在同一时间只向列车发送一次信息。对于应答器来说，它不会连续地向列车发送信息，但是当第一次接收到BTM所辐射的能量，列车第一次通过应答器的辐射范围时，就向列车发送了信息。在这列火车离开后，下一列火车经过编号为001的应答器时，它会向下一列火车发送信息。第二点是关键，应答器的信息只发送一次。

三、BTM的优势以及应答器的分类

3.1 BTM的优势

BTM具有均衡检测、消息分析、消息输出等重要功能。采用双通道冗余设计，硬件和软件双解码，解码板和通信板各通道均采用"二中二"模式，保证BTM的安全性和可靠性要求。具有上电自检及实时诊断功能，检测及录音接口，预留录音功能。当天线异常或故障、电缆短路或断路、BTM动力传输电路故障等情况下，设备有相应的安全保障措施。

3.2应答器的分类

第一类：无源应答器

无源应答器固定信息应答器的，无源应答器的功能比较简单。主要是辅助列车的定位，辅助列车完成对运行过程中产生的位置误差的校正。另外应答器还可以作为信标，可以完成定点停车、自动过分相等功能。无源应答机的特点是报文是固定的，只有通过无线编程器烧录改变报文。

第二类：有源应答器

有源应答机的特点是信号可由地面设备控制。因此，有源应答器也被称为可变应答器。有源应答器和固定应答器的主要区别在于有源应答器的信息可以被LEU控制然后改变。

四、BTM和应答器在铁路通信信号系统中的应用

4.1应答器在高铁或者地铁中的应用

应答器是一种基于电磁耦合原理的高速点数据传输设备。其特点是无外部电源，结构简单，安装、维护方便，性能可靠，信息量大。目前铁路部门采用的点式平衡器能够有效地满足高速铁路列车运行过程中控制信息传输的需求。

4.2定点停车、传递信息

应答器是一种能向车载子系统发送报文信息的传输设备，既可以传送固定信息，也可以连接地面电子单元传送可变信息。

4.3自动过分相方面的应用

自动、高效、便捷、科学、安全就成为当前运输行业的首要选择。设备允许品质成为了运输行业的终极目标，运输产业产品的质量控制工作就成为关键的环节。

4.4列车自动驾驶

睡眠唤醒应答器是無人驾驶线路专用应答器，一般布置在无人驾驶线路的车辆段内。国有铁路没有发现任何申请案例。BTM系统一般采用主动回路的方式处理睡眠唤醒应答器。

需要注意的是，线路上的所有主动应答器最终都必须连接到一个名为LEU的设备上。一般来说，一个LEU最多可以控制4个可变应答器。控制地面应答器的LEU设备最终应由其他地面信号设备控制。在国有铁路中，由列车控制中心控制，以控制应答器信息和列车运行。应答器可以向列车发送临时限速信息和线路信息。联锁设备通过线路开通信息控制列队变更信息，从而通过列队控制列车运行。只要列车在主动环线范围内停止运行，就会定期向列车发送信息。

未来，铁路部门还需"不忘初衷，牢记使命"，向着梦想奋进，奏响"交通动力，铁路第一"的号角。希望在实际的发展过程中能够为相关的工作人员提供一定的理论性支持和实践参考。

参考文献

[1]中国铁路总公司.Q/CR 9607-2015高速铁路信号工程施工技术规程[S].北京：中国铁道出版社，2015.

[2]国家铁路局.TB/T 10756-2018高速铁路信号工程施工质量验收标准[S].北京：中国铁道出版社，2018.

[3]王潇.BTM在铁路弱电行业的应用[J].铁路通信信号工程技术，2018，15（6）：79-84.