[發明專利]一種軌道交通計軸系統及其解調方法

有效

• 申請號: 202110743591.1
• 申請日: 2021-06-30
• 公開（公告）號: CN113460118B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 張璐;王智新;潘建軍;李政穎;林錦鋒;吳春曉;王晟;王歲兒;史龍;孫國營;徐宗奇
• 申請（專利權）人: 北京全路通信信號研究設計院集團有限公司
• 主分類號: B61L1/16
• 分類號: B61L1/16
• 代理公司: 北京知聯天下知識產權代理事務所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張迎新;史光偉

本發明提供一種軌道交通計軸系統及其解調方法，系統包括：傳感器部件和緊固件，所述傳感器部件與所述緊固件連接；所述傳感器部件中固定有N個光纖光柵傳感器；N個光纖光柵傳感器中至少包括第二光纖傳感器和第四光纖傳感器；所述第二光纖光柵傳感器和所述第四光纖光柵傳感器設置在傳感器部件內部兩端；所述第二光纖光柵傳感器和所述第四光纖光柵傳感器均用于采集列車經過的應變信號。本發明的計軸系統高度集成，有利于簡化安裝步驟，降低工程施工的難度和成本，易于維護、更換，安全性高。

技術領域

本發明屬于軌道運輸安全監測技術領域，特別涉及一種軌道交通計軸系統及其解調方法。

背景技術

經過多年發展，不論是應用領域還是覆蓋面積，鐵路運輸技術均具有極大影響力。故對軌道運輸的安全性提出了更為嚴格的要求。如今軌道計軸的方式主要有兩種，即電類、磁類計軸方案和光纖光柵計軸方案。

軌道電路主要由車軸與軌道形成電氣回路，是由導體、鋼軌絕緣體、送電設備、受電設備及限流電阻構成的設備，用于判斷待測區間是否存在列車占用。用電磁計軸器實現計軸時，需要在軌道兩側分別設置發射線圈和感應線圈，使計軸點處于磁場中。當列車通過計軸點時，導致感應線圈上的感應電動勢相對于無車輪時的感應電動勢發生變化，以此判斷有列車經過，實現計軸，進而實現監測軌道占用的功能。

綜上所述，軌道電路及電磁計軸器的實現均須有設備在室外布置，且高度依賴于其優良的電傳輸特性。

在“雷擊對軌道電路的影響分析”(中圖分類號：U284.2)文章中，提出特別是在雷雨季節，計軸設備很容易遭到雷電的侵害，致使設備損壞，給交通運輸帶來極大的影響，致使列車無法安全的運行，嚴重時可造成重大事故。在“電磁感應式計軸設備的常見干擾源與抗干擾方法研究”(中圖分類號：U284.47)文章中，提出國鐵大部分計軸設備干擾故障是由雷害、電涌、過電壓等電磁干擾造成的。雖然國內引進計軸技術已10余年,并且在多個鐵路局大面積應用,但電磁干擾問題仍未有效解決。

光纖光柵傳感技術自誕生起，因具有電絕緣性、抗電磁干擾、耐腐蝕，化學穩定性強、距離長等特點，被廣泛用于強電磁干擾及濕度多變的環境中。且基于光纖光柵開發的計軸產品，無需將電磁敏感設備置于室外環境，可以避免上述電類設備面臨的問題，使得產品不再疲于應對應用場景的電磁干擾等影響。

實用新型專利CN200920088856.3公布了一種基于兩只獨立光纖光柵傳感器的列車計軸及判向方案。當列車以先后次序碾壓在兩只光纖光柵傳感器上時，兩傳感器的波長飄移值在相鄰時刻各產生一個脈沖，以脈沖來臨次序判斷列車行駛方向。該方案缺點在于，只能通過排序兩只光纖光柵測得的第一個脈沖，以此判斷行車方向。若第一個脈沖來臨次序判斷有誤，可能導致系統得出錯誤的行車方向，嚴重影響軌道運輸安全。發明專利CN201610956103.4將兩只光纖光柵粘貼在應變片的兩面，再將應變片整體固定于鋼軌底部，當有列車經過時，兩只光纖光柵的波長變化等大反向，可以起到增敏的效果。且因兩只光纖光柵處于同一溫度環境，可以相互補償消除溫度影響。該方法整體采用機械結構，以彈簧作為應變傳輸主要器件之一，易隨軌道振動發生位移，產生噪聲。且軌道易出現高頻振動，長期用于該場景下的機械結構易出現老化，威脅軌道運輸安全。

上述既有專利的計軸點的傳感器安裝方式較為復雜，每個計軸點需要安裝多個傳感器。

因此，亟需一種便于集成度高、施工簡便的軌道交通計軸方案。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種軌道交通計軸系統，包括：

傳感器部件和緊固件，所述傳感器部件與所述緊固件連接；

所述傳感器部件中固定有N個光纖光柵傳感器；

N個光纖光柵傳感器中至少包括第二光纖傳感器和第四光纖傳感器；

所述第二光纖光柵傳感器和所述第四光纖光柵傳感器設置在傳感器部件內部兩端；