[發(fā)明專利]適用于CTCS2?200C型列控車載設(shè)備的自主化新型測(cè)速測(cè)距板

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711488367.2
• 申請(qǐng)日: 2017-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN107907141A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張淼;呂書麗;鄭理華;趙東旭;李一楠;李輝;牛勤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院通信信號(hào)研究所;中國(guó)鐵路總公司;中國(guó)鐵道科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G01C23/00
• 分類號(hào): G01C23/00;G05B19/042
• 代理公司: 北京凱特來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11260
• 代理人: 鄭立明,鄭哲

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適用于CTCS2-200C型列控車載設(shè)備的自主化新型測(cè)速測(cè)距板。

背景技術(shù)

列控車載設(shè)備是列車控制系統(tǒng)的主要組成部分之一，裝備在動(dòng)車組列車上，保證列車安全、高效運(yùn)行。列控車載設(shè)備根據(jù)行車許可及線路信息生成速度監(jiān)督曲線，當(dāng)列車運(yùn)行速度超出速度監(jiān)督曲線允許時(shí)，輸出制動(dòng)保證列車安全運(yùn)行。

2007年，在鐵路大提速的總體發(fā)展框架下，原鐵道部從國(guó)外技術(shù)引進(jìn)了CTCS2-200C型列控車載設(shè)備，裝備于時(shí)速250km/h及以下的動(dòng)車組列車。

測(cè)速測(cè)距技術(shù)是保證動(dòng)車組列車安全平穩(wěn)運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)之一，是獲取列車速度、加速度、位置、運(yùn)行方向等信息的依據(jù)。實(shí)現(xiàn)方式有測(cè)速雷達(dá)、測(cè)速傳感器、GPS、慣導(dǎo)系統(tǒng)等，測(cè)速傳感器方式由于可靠性高、不受環(huán)境和地形干擾、輻射小等優(yōu)點(diǎn)，成為列車測(cè)速測(cè)距普遍使用技術(shù)。國(guó)內(nèi)的動(dòng)車組列車均采用測(cè)速傳感器方式實(shí)現(xiàn)測(cè)速測(cè)距，個(gè)別型號(hào)的動(dòng)車組列車同時(shí)裝備測(cè)速雷達(dá)輔助測(cè)速。

測(cè)速傳感器(光電型/霍爾型)安裝于列車的車軸上，隨著列車走行產(chǎn)生不同頻率電脈沖信號(hào)，并傳輸至列控車載設(shè)備的測(cè)速測(cè)距板(或測(cè)速測(cè)距子系統(tǒng))，測(cè)速測(cè)距板根據(jù)脈沖信號(hào)運(yùn)算生成列控車載設(shè)備所需測(cè)速測(cè)距信息。

目前CTCS2-200C型列控車載設(shè)備上使用的測(cè)速測(cè)距板由模擬電路(包括電源供電)部分和數(shù)字電路部分兩部分組成。其中，電源供電部分采用分立元件，作用是將輸入電壓轉(zhuǎn)化為板卡自身及測(cè)速傳感器供電，供電電壓與輸入電壓呈線性關(guān)系。目前的測(cè)速測(cè)距板主要存在如下缺陷：

1、測(cè)速精度低，現(xiàn)有測(cè)速測(cè)距板測(cè)速精度為0.5km/h，隨著列車走行距離的增加，將累積較大的測(cè)距誤差。

2、缺少空轉(zhuǎn)、打滑補(bǔ)償措施，列車運(yùn)行過(guò)程中，如果安裝測(cè)速傳感器的測(cè)速軸發(fā)生空轉(zhuǎn)、打滑現(xiàn)象，測(cè)速值會(huì)在短時(shí)內(nèi)出現(xiàn)較大的波動(dòng)，情況嚴(yán)重時(shí)CTCS2-200C型列控車載設(shè)備會(huì)判定測(cè)速測(cè)距系統(tǒng)故障，引起列車緊急制動(dòng)，影響運(yùn)用。

3、無(wú)數(shù)字濾波過(guò)程，僅使用模擬電路濾波。當(dāng)測(cè)速測(cè)距脈沖信號(hào)受到電磁干擾時(shí)，單純使用模擬電路濾波，濾波效果不好，導(dǎo)致測(cè)速精度降低。

4、現(xiàn)有測(cè)速測(cè)距板電源供電部分采用分立元件，體積大，功耗高，輸出供電電壓與輸入電壓呈線性關(guān)系，輸入電壓的波動(dòng)直接引起輸出供電電壓的波動(dòng)，供電質(zhì)量不好。

5、現(xiàn)有測(cè)速測(cè)距板無(wú)數(shù)據(jù)記錄功能，給設(shè)備維護(hù)、故障分析帶來(lái)不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種適用于CTCS2-200C型列控車載設(shè)備的自主化新型測(cè)速測(cè)距板，集成度較高，且具有較高的測(cè)量精度，可使設(shè)備運(yùn)用更加穩(wěn)定可靠。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種適用于CTCS2-200C型列控車載設(shè)備的自主化新型測(cè)速測(cè)距板，包括：模擬電路部分、微處理器以及FPGA；其中：

所述模擬電路部分對(duì)輸入的測(cè)速傳感器信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理后，發(fā)送至微處理器以及FPGA；

所述FPGA對(duì)模擬電路部分的輸出結(jié)果進(jìn)行脈沖頻率檢測(cè)，將獲得的頻率信息發(fā)送至微處理器；

所述微處理器判斷模擬電路部分的輸出結(jié)果是否在正常范圍內(nèi)；若否，則對(duì)FPGA輸出的頻率信息進(jìn)行數(shù)字濾波后，再進(jìn)行測(cè)速測(cè)距計(jì)算。

由上述本發(fā)明提供的技術(shù)方案主要具有如下有益效果：1)提高CTCS2-200C型列控車載設(shè)備的測(cè)速測(cè)距精度，設(shè)備運(yùn)用更加穩(wěn)定可靠。2)有效克服車輪空轉(zhuǎn)、打滑帶來(lái)的不良影響，避免發(fā)生測(cè)速測(cè)距故障，列車運(yùn)行更加平穩(wěn)。3)板卡元件數(shù)量減少，集成度高，提高設(shè)備可靠性，易于維護(hù)。4)測(cè)速測(cè)距板自帶實(shí)時(shí)記錄功能，方便設(shè)備維護(hù)管理與故障分析。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種適用于CTCS2-200C型列控車載設(shè)備的自主化新型測(cè)速測(cè)距板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種適用于CTCS2-200C型列控車載設(shè)備的自主化新型測(cè)速測(cè)距板的整體原理圖。

具體實(shí)施方式