[發明專利]一種用于軌道車輛碰撞試驗的測速、定位及觸發裝置

有效

• 申請號: 202010025363.6
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN111189653B
• 公開（公告）日: 2021-12-14
• 發明（設計）人: 李田;魯寨軍;梁習鋒;許平;彭勇;周偉;劉東潤
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08;G01M7/08
• 代理公司: 長沙朕揚知識產權代理事務所(普通合伙) 43213
• 代理人: 周云喆

1.一種用于軌道車輛碰撞試驗的測速、定位及觸發裝置，其特征在于，包括兩對對射式高速光電開關(1)、測速箱(2)、擋板(3)以及測速架(4)，所述測速架(4)放置在兩條鋼軌(5)之間且高度低于碰撞車輛的底部，所述對射式高速光電開關(1)安裝于所述測速架(4)上并兩兩相對，兩對所述對射式高速光電開關(1)的水平高度一致且橫向距離為S，所述擋板(3)長度為L，安裝于所述碰撞車輛的底部，當所述碰撞車輛碰撞前、后通過所述對射式高速光電開關(1)時所述擋板(3)阻斷對射射線使所述對射式高速光電開關(1)產生中斷信號并將所述中斷信號傳輸至與之電連接的所述測速箱(2) ；

所述中斷信號包括碰撞前的中斷信號和碰撞后的回彈中斷信號，所述撞前中斷信號和所述回彈中斷信號分別用于監測軌道車輛碰撞速度和回彈速度；

其中，兩對所述對射式高速光電開關(1)包括第一光電開關和第二光電開關；

若擋板長度L大于兩對光電開關之間間距S，首先遮擋第一光電開關產生碰撞前的第一中斷信號，其次遮擋第二光電開關產生碰撞前的第二中斷信號，再次通過第一光電開關產生碰撞前的第三中斷信號，最后通過第二光電開關產生碰撞前的第四中斷信號；

其中，擋板長度L大于兩對光電開關之間間距S時，車輛碰撞速度計算公式如下：

式中，S、L的單位為m，V₁、V₂、V₃、V₄均為碰撞前的中斷信號脈沖數，脈沖的頻率為100KHz，V_碰撞的單位為m/s；

若車輛的擋板長度L大于兩對光電開關之間間距S，且碰撞后產生回彈，反向通過兩對光電開關，首先遮擋第二光電開關產生碰撞后的第五中斷信號，其次遮擋第一光電開關產生碰撞后的第六中斷信號，再次通過第二光電開關產生碰撞后的第七中斷信號，最后通過第一光電開關產生碰撞后的第八中斷信號；

其中，擋板長度L大于兩對光電開關之間間距S時，車輛回彈速度的計算公式如下：

式中，S、L的單位為m，V₅、V₆、V₇、V₈均為碰撞前的中斷信號脈沖數，脈沖的頻率為100KHz，V_碰撞的單位為m/s；

若擋板長度L小于兩對光電開關之間間距S，首先遮擋第一光電開關產生碰撞前的第一中斷信號，其次通過第一光電開關產生碰撞前的第二中斷信號，再次遮擋第二光電開關產生碰撞前的第三中斷信號，最后通過光第二電開關產生碰撞前的第四中斷信號；

其中，擋板長度L小于兩對光電開關之間間距S時，車輛的碰撞速度計算公式如下：

式中，S、L的單位為m，V₁、V₂、V₃、V₄均為碰撞前的中斷信號脈沖數，脈沖的頻率為100KHz，V_碰撞的單位為m/s；

若擋板長度L小于兩對光電開關之間間距S，且車輛碰撞后產生回彈，反向通過兩對光電開關，首先遮擋第二光電開關產生碰撞后的第五中斷信號，其次通過第二光電開關產生碰撞后的第六中斷信號，再次遮擋光第一電開關產生碰撞后的第七中斷信號，最后通過第一光電開關產生碰撞后的第八中斷信號；

其中，擋板長度L小于兩對光電開關之間間距S時，車輛的回彈速度計算公式如下：

式中，S、L的單位為m，V₅、V₆、V₇、V₈均為碰撞前的中斷信號脈沖數，脈沖的頻率為100KHz，V_碰撞的單位為m/s。

2.根據權利要求1所述的一種用于軌道車輛碰撞試驗的測速、定位及觸發裝置，其特征在于，所述測速箱(2)包括箱體部分與測速部分，所述測速部分包括可編程邏輯控制器、交換機、無線收發器、HMI觸摸屏以及電源，所述電源與所述可編程邏輯控制器、所述交換機、所述無線收發器、所述HMI觸摸屏以及所述對射式高速光電開關(1)連接，所述可編程邏輯控制器分別與所述交換機以及所述對射式高速光電開關(1)連接，所述交換機還與所述無線收發器以及所述HMI觸摸屏連接。