[發(fā)明專利]重力感應(yīng)式計軸設(shè)備及用其檢測軌道區(qū)段狀態(tài)的方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910300903.0
• 申請日: 2009-03-17
• 公開（公告）號: CN101712329A
• 公開（公告）日: 2010-05-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何曲波;徐海賢;金和清;陳明軍;孫寶華;武夫;牛建玲
• 申請（專利權(quán)）人: 南寧鐵路局;南寧鐵路局科學(xué)技術(shù)研究所
• 主分類號: B61L1/16
• 分類號: B61L1/16
• 代理公司: 柳州市榮久專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 45113
• 代理人: 周小芹

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種鐵路交通管理設(shè)備及其管理方法，尤其是一種重力感應(yīng)式計軸設(shè)備及用 其檢測軌道區(qū)段狀態(tài)的方法。

背景技術(shù)：

軌道區(qū)段狀態(tài)的檢測即是對軌道的各區(qū)段進(jìn)行檢測，從而進(jìn)行判別各區(qū)段是處于占用狀 態(tài)還是處于空閑狀態(tài)。當(dāng)前檢測軌道區(qū)段狀態(tài)的常用設(shè)備是軌道電路，但由于軌道電路采用 鋼軌做電路通道，絕緣性能不好，對線路絕緣性要求很高，受外界干擾、道床和鋼軌的狀況 影響較大，在檢測軌道區(qū)段狀態(tài)時存在分路不良、“紅光帶”等問題，致使出現(xiàn)誤判現(xiàn)象。 在半自動閉塞沒有區(qū)段軌道檢測設(shè)備，列車的完整到達(dá)全憑人工確認(rèn)，阻礙了鐵路運(yùn)輸能力 的進(jìn)一步提高。因此，目前主要是采用電磁感應(yīng)式計軸設(shè)備來解決軌道電路分路不良、“紅 光帶”等問題，它是利用電磁式磁頭感應(yīng)列車車輪經(jīng)過的信號來判斷軌道區(qū)段是否有車占用 的計軸設(shè)備。但是在實(shí)際應(yīng)用中，電磁式磁頭會因鋼軌振動、車輛輪對變化以及電磁干擾等 因素影響，特別是受鐵鍬等非輪軸金屬物體和單軌車的影響更大，往往會造成軌道電路誤判 ，不能有效解決軌道電路分路不良、“紅光帶”等問題。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題是：提供一種重力感應(yīng)式計軸設(shè)備，該重力感應(yīng)式計軸設(shè) 備是采用重力感應(yīng)式傳感器作為車輪計軸傳感器，實(shí)現(xiàn)對軌道區(qū)段狀態(tài)的安全檢測。它不會 因鋼軌振動、車輛輪緣厚度變化而對輸出產(chǎn)生影響，其抗干擾能力強(qiáng)，不受非輪軸金屬物體 的影響，能有效解決軌道電路分路不良、“紅光帶”等因素帶來的誤判問題。

本發(fā)明要解決的另一個技術(shù)問題是：提供一種用重力感應(yīng)式計軸設(shè)備檢測軌道區(qū)段狀態(tài) 的方法，該方法能夠使重力感應(yīng)式計軸設(shè)備準(zhǔn)確判斷軌道區(qū)段的空閑、占用狀態(tài)。

解決上述主要技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種重力感應(yīng)式計軸設(shè)備，包括位于線路上的車 軸檢測器、位于室內(nèi)的計軸信息處理系統(tǒng)、輸入輸出子系統(tǒng)以及電源，所述的車軸檢測器主 要由安裝在線路鋼軌腰部上的傳感器單元、安裝在設(shè)備箱內(nèi)的車輪電子檢測器組成，其中， 每個傳感器單元是由3～7個重力感應(yīng)式傳感器組成的重力感應(yīng)式傳感器單元，車輪電子檢測 器主要由計軸CPU單元、信號處理單元、傳感器電源單元和狀態(tài)檢測單元組成，傳感器電源 單元的輸出端與傳感器單元的輸入端連接，傳感器單元的輸出端與信號處理單元的輸入端連 接，信號處理單元的輸出端和狀態(tài)檢測單元的輸出端分別與計軸CPU單元的輸入端連接；所 述的計軸信息處理系統(tǒng)主要由CPU單元、通信單元和I/O單元組成，CPU單元帶有網(wǎng)絡(luò)接口并 通過該網(wǎng)絡(luò)接口相互連接，通信單元帶有CAN數(shù)據(jù)接口并與車輪電子檢測器的計軸CPU單元相 互連接、帶有數(shù)據(jù)串口與外部的數(shù)據(jù)設(shè)備相連，該通信單元和I/O單元分別與CPU單元連接； 所述的輸入輸出子系統(tǒng)包括動態(tài)驅(qū)動組合單元、繼電器和按鈕，繼電器的輸入端通過動態(tài)驅(qū) 動組合單元與計軸信息處理系統(tǒng)的I/O單元的輸出端連接，繼電器和按鈕的輸出端與計軸信 息處理系統(tǒng)的I/O單元的輸入端連接。

本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是：所述的重力感應(yīng)式計軸設(shè)備還包括分別位于室內(nèi)和線路上 的計軸信息處理系統(tǒng)與車軸檢測器數(shù)據(jù)通迅子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)包括有通道防雷單元和傳輸線 ，所述的通道防雷單元通過傳輸線分別與計軸信息處理系統(tǒng)的通信單元、車軸檢測器的計軸 CPU單元進(jìn)行連接；所述的傳輸線采用普通信號電纜線，采用CAN總線通信方式，并多個設(shè)備 共用一組芯線。

本發(fā)明的另一個技術(shù)方案是：一種用重力感應(yīng)式計軸設(shè)備檢測軌道區(qū)段狀態(tài)的方法，該 方法是在線路各計軸點(diǎn)的鋼軌上安裝由3～7個重力感應(yīng)式傳感器組成的傳感器單元感知鋼軌 本身在車輪重力載荷作用下發(fā)生的彈性應(yīng)力變化，并產(chǎn)生與該彈性應(yīng)力變化相對應(yīng)的車輪信 號，該車輪信號被傳輸?shù)杰囕嗠娮訖z測器的信號處理單元進(jìn)行處理后，轉(zhuǎn)換為脈沖波形，脈 沖波形再傳輸?shù)接嬢SCPU單元；車輪電子檢測器的計軸CPU單元對脈沖波形進(jìn)行采集計數(shù)，并 進(jìn)行數(shù)據(jù)信息對比和計算出列車運(yùn)行信息，然后將該列車運(yùn)行信息發(fā)送到計軸信息處理系統(tǒng) 的通信單元；計軸信息處理系統(tǒng)接收到車輪電子檢測器的計軸CPU單元發(fā)送來的列車運(yùn)行信 息，并將列車運(yùn)行信息進(jìn)行判別和比較處理，從而進(jìn)行判別軌道區(qū)段狀態(tài)；

所述的重力感應(yīng)式傳感器的主要輸入?yún)?shù)為：P≥(600～1000)kg，V＝(0～300)km/h，

上式中，P為車輪重力載荷，V為列車速度。

采用本發(fā)明之重力感應(yīng)式計軸設(shè)備對軌道區(qū)段狀態(tài)進(jìn)行檢測的基本檢測原理是：