[發明專利]一種自診斷的高速磁懸浮列車間隙傳感器及自診斷方法

有效

• 申請號: 202110180009.5
• 申請日: 2021-02-08
• 公開（公告）號: CN112629397B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 胡忠忠;鄭良廣;羅茹丹;呂陽;劉瑛
• 申請（專利權）人: 寧波中車時代傳感技術有限公司
• 主分類號: G01B7/14
• 分類號: G01B7/14;G01D21/02
• 代理公司: 寧波市鄞州盛飛專利代理事務所(特殊普通合伙) 33243
• 代理人: 龍洋

本發明屬于間隙傳感器技術領域，提供了一種自診斷的高速磁懸浮列車間隙傳感器，包括探頭線圈模塊、信號處理模塊、加速度計、自診斷模塊和診斷輸出模塊；其中，探頭線圈模塊與車體上的高頻信號源連接，信號處理模塊與所述探頭線圈模塊連接，自診斷模塊與信號處理模塊連接，診斷輸出模塊與自診斷模塊連接，加速度計與自診斷模塊連接。本發明還提供了一種自診斷的高速磁懸浮列車間隙傳感器的自診斷方法，本發明的優點在于結合速度線圈齒槽信號和加速度計的多維度信號故障判斷，有效提高傳感器的在線診斷效率和準確性，方便及時發現故障并進行更換，提高磁懸浮列車的運營安全性，并可以降低傳感器的下線檢修頻次，減少維保費用。

技術領域

本發明涉及間隙傳感器技術領域，尤其涉及一種自診斷的高速磁懸浮列車間隙傳感器及自診斷方法。

背景技術

磁懸浮列車依靠其無磨損、速度高、噪聲低等優點，已經發展成軌道交通技術未來的一大方向。在懸浮電磁鐵中通入直流電流，懸浮電磁鐵與軌道中的鐵芯之間產生電磁吸引力將車體浮起。如果不加控制，懸浮電磁鐵將牢牢吸附在軌道鐵芯上，列車無法行走。為此在懸浮電磁鐵附近裝有間隙傳感器，測量懸浮電磁鐵與軌道鐵芯之間的距離(即懸浮間隙)。

懸浮間隙傳感器是高速磁懸浮列車上整個列車控制系統的關鍵部件，需要實時檢測車輛懸浮軌道的高度間隙，并將結果反饋給后端懸浮控制器，用于實時控制列車的懸浮高度。其可靠性和穩定性直接影響著磁懸浮列車運行的舒適性和安全性。

但是實際使用中傳感器不可避免的會出現一定的故障或損壞，如果系統無法及時識別的話，將錯誤的傳感器檢測信息帶入實時控制中，會導致列車出現誤操作或安全事故。每個傳感器自帶2路信號采集輸出，目前傳感器是靠后端控制器對這2路信號的一致性進行比較判斷，來作為傳感器的故障判別依據，但存在以下技術問題：

①該故障判斷交由后端控制器進行，需要對一段時間的輸入進行比較，延時較長，同時無法甄別是傳感器本身故障，還是列車內部的線纜連接故障，還是控制器本身故障。此外2路信號不一致只能判斷其中一路有故障，無法具體進一步定位故障路數。

②傳感器的2路信號采集，是依靠垂直于軌道延伸方向分布的2個探頭線圈實現的，物理上存在錯位，軌道的不一致可能本身就帶來測量偏差，造成2路信號的不一致，使得控制器造成誤判。

發明內容

本發明的目的在于提供一種自診斷的高速磁懸浮列車間隙傳感器及自診斷方法，用以解決間隙傳感器在線診斷效率和準確性差的問題；

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種自診斷的高速磁懸浮列車間隙傳感器，包括：

高頻信號源；

探頭線圈模塊，與所述高頻信號源連接；

信號處理模塊，與所述探頭線圈模塊連接，所述信號處理模塊用于將探頭線圈模塊采集的交流信號進行處理后得到間隙信號和齒槽信號；

加速度計，與自診斷模塊連接，用于對列車豎直方向的加速度進行測量，并將測量得到的加速度值發送給自診斷模塊；

自診斷模塊，用于根據所述間隙信號、齒槽信號和加速度值進行故障診斷，并得到故障信號標志位的狀態信息；

診斷輸出模塊，用于根據故障信號標志位狀態通過預設輸出編碼格式輸出對應的信號波形給控制器。

進一步的，探頭線圈模塊包括間隙探頭線圈模組和速度探頭線圈模組；

所述間隙探頭線圈模組包括間隙探頭線圈L1和間隙探頭線圈L2，所述間隙探頭線圈L1和間隙探頭線圈L2之間平行設置，并且所述間隙探頭線圈L1與高頻信號源S1連接，所述間隙探頭線圈L2與高頻信號源S2連接；