[實用新型]一種基于地磁異常的鐵路來車監測裝置

有效

• 申請號: 201220178181.3
• 申請日: 2012-04-25
• 公開（公告）號: CN202686391U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 雷斌;秦剛;侯瑞;王鵬;呂志剛;張海寧;任安虎
• 申請（專利權）人: 西安工業大學
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

技術領域

本實用新型涉及鐵路或公路運輸的一種來車監測技術領域，具體涉及一種基于地磁異常的鐵路來車監測裝置。?

背景技術

出于對安全的考慮，需要對鐵路線路上的列車運行狀況進行感知和監測，目前常用的來車監測方法有：光電或激光對射傳感器、震動傳感器以及圖像識別等方法。光電檢測法和震動檢測法容易受到外界環境的干擾，容易造成虛報或漏報，同時這兩種方案還需要在路基表面鋪設傳感器傳輸線，這是高速鐵路所不允許的；圖像識別方法需要對圖像進行采集和識別，系統復雜、功耗較大、成本較高，并且識別的準確率會受到因惡劣天氣而造成的能見度不足的影響。?

實用新型內容

本實用新型要提供一種基于地磁異常的鐵路來車監測裝置，以克服現有技術存在的系統復雜、功耗較大、成本較高，同時準確率易受外部環境影響的問題。?

一種基于地磁異常的鐵路來車監測裝置，包括傳感器單元，其特征在于：還包括與傳感器單元順序相接的信號調理單元、數據采集單元和分析處理單元，其中分析處理單元還分別與傳感器單元和信號調理單元相接；?

所述傳感器單元以型號為HMC1052的兩軸各向異性型磁阻傳感器為核心，兩只MOS管和兩只電容構成傳感器復位電路，為其提供復位脈沖，傳感器單元探測到地磁場變化并將其轉變為電信號送入信號調理單元；

所述信號調理單元中包括傳感器單元與數據采集單元之間連接的兩個儀表放大器，所述儀表放大器的型號是AD8555，它們分別用于放大傳感器X軸和Y軸的輸出信號，兩個儀表放大器的輸入管腳4和輸入管腳5分別連接傳感器X軸信號和Y軸信號的輸出管腳3和輸出管腳14、輸出管腳16和輸出管腳21，儀表放大器的輸出管腳7將經過放大的磁異常信號送到數據采集單元中；

所述數據采集單元為LPC2214微處理器的內部AD轉換器，其模擬輸入管腳Ain0和Ain1分別連接信號調理單元中的兩個儀表放大器的輸出管腳7，數據采集單元將信號調理單元輸出的模擬信號轉換為數字信號后，送入分析處理單元；

所述分析處理單元為型號是LPC2214的微處理器，微處理器通過連接傳感器單元的GPIO管腳發送使傳感器復位的脈沖信號；微處理器根據數據采集單元采集到的信號幅值及直流偏移量的大小，通過連接信號調理單元中儀表放大器數字輸入管腳的GPIO管腳對其增益和零點電壓進行編程調整；微處理器對經過信號調理單元調理、數據采集單元采集到的磁異常信號進行處理后，若判斷其滿足觸發條件，則通過微處理器的一個GPIO管腳發出觸發信號。

與現有技術相比，本實用新型的優點是：?

1、結構簡單：本實用新型結構簡單，功耗極低，制造成本和使用成本低；

2、性能優異：不易受到環境干擾，采用非接觸的被動來車監測方法來識別和判斷是否有車輛經過，適用于野外長期監測；

3、功能擴展性好：不僅可用于識別和判斷是否有車輛經過，同時適合用做需要在車輛經過時采集數據或信號的觸發裝置。

附圖說明：

圖1是本實用新型裝置的原理框圖；

圖2是本實用新型裝置的電路原理圖；

?[0007]?具體實施方式：

下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

本實用新型方法的基本原理是：地球磁場在一定時間和空間范圍內是基本恒定的。地球磁場中的鐵磁性物體都會被地球磁場不同程度的磁化，磁化后的物體產生的附加磁場與地球的背景磁場疊加后，就會使平順的背景磁場產生畸變。?

參見圖1，本實用新型提供的一種基于地磁異常的鐵路來車監測裝置，包括順序相接的傳感器單元1、信號調理單元2、數據采集單元3和分析處理單元4，其中分析處理單元4還分別與傳感器單元1和信號調理單元2相接。?

當列車進入該裝置的作用范圍時，傳感器單元1便可探測到列車引起的地磁場變化并將其轉變為電信號；信號調理單元2去除信號中的共模成分并將其放大后，送入數據采集模塊3進行采集；分析處理單元4對數據進行處理，檢測到車輛經過時便向其他設備發送觸發信號。?

參見圖2，所說的傳感器單元1以Honeywell公司的HMC1052兩軸各向異性型磁阻傳感器為核心，兩只MOS管和兩只電容構成傳感器復位電路，為其提供復位脈沖，傳感器單元1探測到列車上的鐵磁性部件引起的地磁場變化并將其轉變為電信號送入信號調理單元2。?