[發明專利]一種用計軸傳感器計算列車速度的方法

有效

• 申請號: 201310491500.5
• 申請日: 2013-10-18
• 公開（公告）號: CN103529236A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 佟為明;金顯吉;趙志衡;王胤燊;李鳳閣;李中偉;林景波
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01P3/50
• 分類號: G01P3/50;B61L1/16
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;許淑芳

技術領域

本發明涉及列車安全運行技術領域，特別涉及一種用計軸傳感器計算列車速度的方法。

背景技術

在鐵路系統中，為了對鐵路網絡進行有效的調度，需要實時獲取各鐵路區段是否有列車占用以及占用時間長短的信息。計軸傳感器就是這樣一種鐵路區段的檢測設備，它由電磁傳感裝置和電子檢測器兩部分組成，其中電磁傳感裝置包括勵磁線圈、感應線圈和磁芯，具體安裝位置可參見圖1。當列車車輪經過傳感器時會導致感應線圈上的感應電動勢會發生變化，對感應電動勢的變化進行檢測和處理即可獲取進入檢測區段的輪軸信息，從而判斷出區段的占用情況。在檢測出區段的占用情況以后，鐵路區段被占用的時間成為影響鐵路調度的主要因素，利用計軸傳感器獲取的輪軸信息計算出列車的速度能夠為鐵路系統調度方案的制定提供依據。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種快速、準確地計算列車速度的方法，從而為鐵路系統的安全運營提供有力保障。

為達到上述目的，本發明提出一種用計軸傳感器計算列車速度的方法，包括如下步驟：

S1：根據列車車輪與計軸傳感器的距離確定用計軸傳感器計算車速的有效區間l；

S2：在有效區間l內按規律取n個靜態仿真位置；

S3：分別將車輪置于這n個位置進行靜態仿真，計算出每個位置下的感應電動勢的有效值E_i（i=1、2…n），并形成l_i與E_i的對應表格；

S4：記列車車輪進入l范圍后的t_s時刻啟動車速檢測功能，并檢測此時的感應電動勢有效值為E_s，根據l_i與E_i的表格進行線性插值得到與E_s對應的位置l_s；

S5：設信號周期為T,與第一次檢測時刻間隔Δt=kT(2≤k≤10)時間以后再次啟動車速檢測功能，并檢測此時的感應電動勢有效值為E_e，根據l_i與E_i的表格進行線性插值得到與E_e對應的位置l_e；

S6：根據公式計算出列車車輪經過計軸傳感器時的速度。

根據本發明提出的一種用計軸傳感器計算列車速度的方法，其中，確定用計軸傳感器計算車速的有效區間l的步驟為：將列車車輪相對于計軸傳感器由近及遠置于不同的位置，分別進行靜態仿真，直到確定出由列車車輪的出現使得感應電動勢有效值的變化量ΔE達到0.1E的位置，記此時車輪的幾何中心與計軸傳感器的幾何中心的距離為l，此區間即為計軸傳感器計算車速的有效區間；其中這里的E指的是無車輪經過時，計軸傳感器感應線圈上的感應電動勢。

根據本發明提出的一種用計軸傳感器計算列車速度的方法，其中，所述n個靜態仿真位置的分布規律為：

與現有技術相比，本發明計算結果精度高，易于實施，檢測范圍大，能夠有效的檢測出列車車速。

附圖說明

圖1為本發明實施例中計軸傳感器裝置的安裝位置示意圖；

圖2為本發明實施例中用計軸傳感器計算車速的流程圖；

圖3是本發明實施例中n個靜態計算測試位置選取的示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創作性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

本發明的用計軸傳感器計算列車車速的方法是通過利用有限元軟件建立仿真模型進行的。如圖2所示，為本發明具體實施例的計算方法流程圖。如圖2所示，本發明所述的用計軸傳感器計算列車車速的方法，包括以下步驟：

步驟101：計算測試出無車輪時感應線圈上的感應電動勢有效值E；

步驟102：將車輪按照與計軸傳感器的距離由近及遠置于不同的位置，進行不同位置下的靜態計算測試，直到確定出由于車輪的出現使得感應電動勢有效值的變化量ΔE達到0.1E的位置，記此時車輪的幾何中心與計軸傳感器的幾何中心的距離為l，此區間即為計軸傳感器計算車速的區間；