[發(fā)明專(zhuān)利]一種用于編組站的軌道長(zhǎng)度測(cè)量設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210009139.3
• 申請(qǐng)日: 2012-01-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103206930A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾潤(rùn)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海通號(hào)軌道交通工程技術(shù)研究中心有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01B15/00
• 分類(lèi)號(hào): G01B15/00
• 代理公司: 上海科盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙志遠(yuǎn)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)長(zhǎng)設(shè)備，尤其是涉及一種用于編組站的軌道長(zhǎng)度測(cè)量設(shè)備。

背景技術(shù)

駝峰測(cè)長(zhǎng)設(shè)備是用來(lái)測(cè)定編組場(chǎng)內(nèi)各條調(diào)車(chē)線空余長(zhǎng)度的測(cè)量裝置。它是駝峰控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)備之一，調(diào)車(chē)線的空余長(zhǎng)度是選擇減速器出口速度的重要依據(jù)，如果測(cè)長(zhǎng)設(shè)備出現(xiàn)不準(zhǔn)確，就會(huì)導(dǎo)致超速連掛或者開(kāi)天窗的現(xiàn)象，影響解體效率，甚至出現(xiàn)安全事故。

目前，國(guó)內(nèi)外鐵路編組站應(yīng)用的測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)，不管是工頻測(cè)長(zhǎng)還是音頻測(cè)長(zhǎng)，他們的原理都是測(cè)量待測(cè)軌道的阻抗，這個(gè)阻抗隨著待測(cè)軌道上停留車(chē)輛位置不同而變化，從而計(jì)算出待測(cè)軌道的長(zhǎng)度，也就是我們需要的股道空閑長(zhǎng)度。

這種測(cè)量方案的核心是待測(cè)軌道阻抗與空閑長(zhǎng)度的函數(shù)關(guān)系，現(xiàn)有的做法是按照典型情況設(shè)置一種或者幾種函數(shù)關(guān)系，然后進(jìn)行匹配計(jì)算。存在問(wèn)題在于待測(cè)軌道的參數(shù)是一個(gè)時(shí)變系統(tǒng)，比如兩條鋼軌之間的道碴泄漏電阻、軌間電容，不但與線路的自身?xiàng)l件(道碴成分、枕木類(lèi)別及單位長(zhǎng)度數(shù)量、砼枕扣件的絕緣性能等)有關(guān)，與車(chē)輛與鋼軌的接觸情況(輕車(chē)、重車(chē)、軌面生銹不潔等)有關(guān)，而且隨著氣候等外部因素(濕度、溫度、道床污染情況)的影響變化較大。待測(cè)軌道參數(shù)的改變使待測(cè)軌道的阻抗發(fā)生變化，必然造成測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)測(cè)量的誤差。這是這種測(cè)量方式的固有缺陷，無(wú)法解決。統(tǒng)計(jì)過(guò)某個(gè)編制場(chǎng)的實(shí)際使用情況，同樣的實(shí)際空閑軌道長(zhǎng)度，在天晴時(shí)測(cè)量的空閑長(zhǎng)度是下雨時(shí)測(cè)量的一倍，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)造成很大的困難。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種精度高、穩(wěn)定性好、實(shí)時(shí)性好、能耗低并可同時(shí)測(cè)量連掛車(chē)輛走行速度的用于編組站的軌道長(zhǎng)度測(cè)量設(shè)備。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種用于編組站的軌道長(zhǎng)度測(cè)量設(shè)備，該測(cè)量設(shè)備通過(guò)兩根信號(hào)線與待測(cè)軌道連接，其特征在于，所述的測(cè)量設(shè)備包括信號(hào)發(fā)生裝置、時(shí)延測(cè)量裝置和DSP，所述的時(shí)延測(cè)量裝置的輸入端分別與信號(hào)發(fā)生裝置、待測(cè)軌道連接，所述的信號(hào)發(fā)生裝置與待測(cè)軌道連接，所述的時(shí)延測(cè)量裝置輸出端與DSP連接；

工作時(shí)，信號(hào)發(fā)生裝置每隔設(shè)定時(shí)間輸出包含至少一種頻率的電信號(hào)，該電信號(hào)送到待測(cè)軌道的一端，同時(shí)也送到時(shí)延測(cè)量電路的一個(gè)輸入端，時(shí)延測(cè)量電路的另外一個(gè)輸入端接收來(lái)自待測(cè)軌道另一端的信號(hào)，時(shí)延測(cè)量電路通過(guò)測(cè)量?jī)蓚€(gè)輸入端的每種頻率信號(hào)的相位差，計(jì)算出時(shí)延值，將該時(shí)延值送入DSP，DSP根據(jù)已經(jīng)計(jì)算出的相對(duì)介電常數(shù)和時(shí)延來(lái)計(jì)算出待測(cè)軌道的長(zhǎng)度L，最后將待測(cè)軌道的長(zhǎng)度L送給上位機(jī)。

所述的待測(cè)軌道的長(zhǎng)度L的計(jì)算公式為

L＝V×Δt

其中：Δt為傳輸時(shí)延，V為電磁波在待測(cè)軌道的傳輸速度，C為光速，ε為材料的相對(duì)介電常數(shù)。

所述的材料的相對(duì)介電常數(shù)ε計(jì)算如下：在軌道空閑的情況下，在設(shè)定長(zhǎng)度的位置將待測(cè)軌道短接，測(cè)量出該情況下的時(shí)延，計(jì)算出材料的相對(duì)介電常數(shù)。

所述的信號(hào)發(fā)生裝置包括依次連接的多頻信號(hào)源、功率放大器和隔離變壓器，所述的隔離變壓器分別與待測(cè)軌道、時(shí)延測(cè)量裝置連接。

所述的時(shí)延測(cè)量裝置包括數(shù)字鑒相器和隔離濾波器，所述的隔離濾波器通過(guò)數(shù)字鑒相器與DSP連接。

所述的DSP與上位機(jī)接口連接。

所述的兩根信號(hào)線通過(guò)塞釘接入待測(cè)軌道的頭部。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明

1)測(cè)量精度高，測(cè)量誤差小于1米，遠(yuǎn)高于現(xiàn)有設(shè)備10米的誤差指標(biāo)；

2)測(cè)量結(jié)果穩(wěn)定性好，不受季節(jié)、天氣、車(chē)輛、軌道等環(huán)境因素的影響；

3)測(cè)量結(jié)果實(shí)時(shí)性好，一次精確測(cè)量的結(jié)果在毫秒級(jí)就可以得出，而現(xiàn)有設(shè)備需要對(duì)多次測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比對(duì)和運(yùn)算才能得出結(jié)果，一般需要10秒鐘才有一個(gè)比較可靠的結(jié)果。

4)可以測(cè)量連掛車(chē)輛的走行速度，由于可以實(shí)時(shí)測(cè)量空閑長(zhǎng)度，這樣就可以測(cè)量出連掛車(chē)輛的速度，這是現(xiàn)有測(cè)長(zhǎng)設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)的，目前編組站使用多普勒雷達(dá)來(lái)測(cè)量這個(gè)數(shù)據(jù)，如果這個(gè)設(shè)備上線，多普勒雷達(dá)就不需要了。

5)能耗低，現(xiàn)有的測(cè)量設(shè)備是將大電流一直輸送到軌道電流，功耗很大，一個(gè)股道需要1千瓦以上，該設(shè)備使用間歇式測(cè)量，只是瓦級(jí)的能耗。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。