一种计轴系统的制作方法
【专利摘要】一种计轴系统，包括车轮传感器和计轴运算器。车轮传感器单侧安装在钢轨上且其顶面低于钢轨顶面，计轴运算器接收信号并进行运算和判定轨道区段是否占用，将信号输出。车轮传感器与钢轨之间还设置有一个阻尼板。计轴运算器有放大单元、计轴单元、输出单元，放大单元对收到信号进行处理分别输出给计轴单元和输出单元，计轴单元识别列车运行方向和计算车轮数量将结果给输出单元，输出单元输出轨道信息。车轮传感器单侧的安装在钢轨上且其顶面低于钢轨的顶面，只对低于钢轨顶面的火车车轮轮缘产生感应作用，因此不容易受到干扰，在传感器与钢轨之间还设置了一个阻尼板，当车轮传感器松动时发出告警信息，让维护人员及时修理，提高运营的安全性。
【专利说明】一种计轴系统
【技术领域】
[0001]本实用新型公开一种检测钢轨上火车车轮的计轴系统。
【背景技术】
[0002]铁路运输在人们日常生活中占有举足轻重的位置，在运输行业中占有很大比重。由于铁路运输属于轨道交通，由于其采用的运行方式比较特殊，因此对其运行环境等的要求也很高，尤其重要的是在同一时间，同一区段线上只能有一列火车存在。目前，计轴系统被广泛用于检测钢轨上列车存在，计轴系统采用磁头传感器感应列车车轮信号，传感器分为发送部分和接受部分，分别安装在钢轨的两侧，当列车车轮经过传感器磁场区域时接受部分检查到磁场信号发生变化，然后将检测到的信号通过电缆传输到计轴主机，主机中软件通过信号波形判定出当前是否有列车经过，现有计轴系统中检测装置存在的问题是:当铁路施工人员持铁锹等金属物划过车轮传感器磁场区域时，容易对传感器判别是否有列车进过造成干扰，另外，当车轮传感器从安装的钢轨上松脱时，计轴设备没法自己检查出这种故障，不能指示维修人员及时解决故障，会造成严重的列车安全事故。
[0003]现有技术中，为解决车轮传感器容易受到干扰的方法是，在刚轨上另外安装一个应变传感器，如ZL200820109965.4所公开的技术方案，其额外增加了传感器和处理该传感器信号的装置，设备复杂，成本高。
【发明内容】
[0004]针对上述提到的现有技术中的计轴系统本实用新型提供一种抗干扰能力强的计轴系统，安装后车轮传感器顶面低于钢轨的顶面，车轮传感器只对低于钢轨顶面的火车车轮轮缘产生感应作用，当金属物在钢轨上划过时，车轮传感器感应不到，因此不容易受到干扰且成本低。
[0005]本实用新型计轴系统的技术方案是:一种计轴系统，计轴系统包括用于检测钢轨上火车车轮信号的车轮传感器和计轴运算器，所述车轮传感器单侧安装在钢轨上，车轮传感器顶面低于钢轨顶面，车轮传感器检测并发送火车车轮信号给计轴运算器，计轴运算器对信号进行运算和判定轨道区段是否占用，并将信号输出。
[0006]本实用新型计轴系统进一步的技术方案是:所述的计轴运算器包括放大单元、计轴单元、输出单元和电源单元，放大单元接收车轮传感器发送的火车车轮信号，并对接收到的信号进行处理后分别输出给计轴单元和输出单元，计轴单元识别列车运行方向和计算车轮数量并判断区段的占用或空闲，并将运算结果输出给输出单元，输出单元输出轨道占用或空闲信息。
[0007]所述的车轮传感器与钢轨之间还设置有一个阻尼板。
[0008]所述阻尼板分为上部和下部，上部高于车轮传感器顶面并低于钢轨顶面；所述的上部与下部形成一定的角度，与钢轨截面尺寸相对应。
[0009]所述计轴运算器还包括一个复零单元，复零单元产生复零信号给计轴单元和输出单元对计轴运算器进行清零，使计轴运算器输出空闲状态。
[0010]所述复零单元上设置有一个用于接收外部信号的外部复零接口。
[0011]所述的计轴单元具有两个平行的运算电路，放大单元分别输出信号给两个运算电路，当两个运算电路计算结果相同时，输出计轴结果，当两个运算电路计算结果不同时，输出计轴系统故障。
[0012]所述的放大单元、计轴单元、电源单元、复零单元和输出单元按功能制作成独立的板卡。
[0013]所述的计轴系统还包括一个连接背板，所述的放大单元、计轴单元、输出单元、电源单元、复零单元与连接背板分别插接。
[0014]本实用新型的有益效果是:由于车轮传感器单侧的安装在钢轨上，并且安装后车轮传感器顶面低于钢轨的顶面，车轮传感器只对低于钢轨顶面的火车车轮轮缘产生感应作用，当金属物在钢轨上划过时，车轮传感器感应不到，因此不容易受到干扰且成本低。此外，在传感器与钢轨之间还设置了一个阻尼板，将车轮传感器的磁场规定在特定范围，当车轮传感器从钢轨上松动或脱离时，磁场会发生变化，这种变化被车轮传感检测到后产生一个故障信号，计轴运算器收到这种信号时，发出告警信息，让维护人员及时修理。此外，将各单元按功能制作成独立板卡，当某板卡故障时，可进行热拔插修理，不会影响到其它区段设备的使用，提高了铁路运行效率和缩短故障维修时间。
[0015]下面将结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型系统原理方框图。
[0017]图2为本实用新型传感器安装示意图，示图中I标示钢轨，2标示阻尼板，3为车轮传感器。
[0018]图3为阻尼板示意图。
[0019]图4为现有技术解决干扰另加传感器安装示意图，图中，4_。
【具体实施方式】
[0020]本实施例为本实用新型优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本实用新型保护范围之内。
[0021]计轴系统用于检查轨道上是否存在火车，其具体是以车轮传感器为分界点，将钢轨划分为一段一段的区域，两个车轮传感器之间形成的轨道区域称为一个区段，计轴系统对进入区段内的车轮数量与离开区段内车轮数量进行比较，当进入车轮数量等于离开车轮数量时，判定该区段没有火车存在，即区段空闲，当进入车轮数量与离开车轮数量不相等时，判定该区段内有火车存在，即该区段占用。
[0022]本实施例的计轴系统，包括有车轮传感器和计轴运算器。如附图2所示，安装时，在钢轨I的轨腰上打孔，用螺丝穿过钢轨I将车轮传感器3固定在钢轨I的一侧轨腰上，车轮传感器3的顶面低于钢轨I的顶面，调整车轮传感器的磁场高度分布，当金属物在钢轨I上划过时车轮传感器3不能感应到金属物存在，当金属物低于钢轨I顶面并在车轮传感器磁场感应范围时，车轮传感器能够感应到金属物，车轮传感器检测到金属物信号后将信息发送给计轴运算器。火车行走在钢轨上时，车轮的踏面与钢轨顶面接触，而车轮的轮缘低于钢轨顶面，按照图2所示将车轮传感器安装在车轮轮缘侧的钢轨一侧轨腰上，能有效的感应到车轮轮缘，而对顶面或其上的金属物都不感应，本实用新型的计轴系统有效的提高抗干扰的能力。
[0023]如附图2所示，本实施例的计轴系统还在钢轨I与车轮传感器3之间还安装有一个阻尼板2，阻尼板2为磁性材料，其能影响车轮传感器磁场的分布，当阻尼板2与车轮传感器2的距离发生变化时，车轮传感器的磁场发生变化，从而判定车轮传感器3从钢轨I上松动或脱落，使本实施例的计轴系统具有检测车轮传感器松动或脱落的功能。
[0024]为了减少钢轨上电流对车轮传感器的影响，本实施例的实用新型的阻尼板2，如图3所示，阻尼板2分为上部21和下部22，上部21高于车轮传感器顶面并低于钢轨顶面。当钢轨上有电流时，阻尼板21能有效的阻止电流产生的磁场对传感器的影响。更进一步，阻尼板2的上部21与下部22形成一定的角度，角度大小与钢轨截面尺寸向对应，以便最大范围的屏蔽钢轨电流对传感器的影响。
[0025]本实施例计轴系统中的计轴运算器安装在室内，对收到的车轮传感器信号进行处理和运算并判定轨道是否占用，将结果输出给联锁系统作为判定列车行车条件之一。如附图1所示，在所述的计轴运算器中包括有放大单元、计轴单元、输出单元和电源单元，所述的放大单元接收传感器信号，对接收到的信号进行处理后分别输出给计轴单元和输出单元；所述计轴单元中包含有两个独立的并列运算电路，它们同时接受放大单元给出的信号，但分别独立的进行运算，然后对两个运算结果进行比较，当两个运算结果不相同时，产生故障信号，当运算结果相同时，输出运算结果，提高计轴运算单元的可靠性。输出单元接收放大单元的信号，当某区段为空闲，车轮传感器感应到车轮信号时，输出单元无需要等待计轴单元的运算结果，能立即输出轨道区段占用信息，提高列车行车的安全性；输出单元接收计轴单元的信号，计轴单元通过运算并判定列车离开该轨道区段时，给输出单元发出区段空闲信号，输出单元立即输出轨道区段空闲信息。电源单元给放大单元、计轴单元和输出单元等各单元供电。
[0026]本实施例计轴系统的计轴运算器还设置有复零单元，用于对计轴系统进行复零操作，当设备上电或故障维修好后，能够让计轴系统回到空闲状态，本实施例中，复零单元输出复零信号给计轴单元和输出单元，电源单元同时给复零单元供电。为了方便设备在运营期间操作和安全控制，本实施例中，在复零单元上还设置了外部复零操作接口，采用外接信号控制复零单元输出复零信号。
[0027]本实施例计轴系统将上述的放大单元、计轴单元、输出单元、复零单元按功能制作成独立的板卡，另外再设置一块背板用于插接各种板卡。将一个区段的检测设备配置成放大板、计轴板、输出板、复零板各一块，依据区段的数量，按此标准配置相应增加板卡数量并直接插入到相应的背板位置上即可，如此，本实施例的计轴系统可以按照现场检测区段的数量非常灵活的配置。此外，将各种板卡制作成热拔插，如果一个区段中的某板卡故障，可以直接带电更换，不影响系统中其它区段设备正常使用，能提高铁路运营效率。
【权利要求】
1.一种计轴系统，其特征是:所述的计轴系统包括用于检测钢轨上火车车轮信号的车轮传感器和计轴运算器，所述车轮传感器单侧安装在钢轨上，车轮传感器顶面低于钢轨顶面，车轮传感器检测并发送火车车轮信号给计轴运算器，计轴运算器对信号进行运算和判定轨道区段是否占用，并将信号输出。
2.根据权利要求1所述的计轴系统，其特征是:所述的计轴运算器包括放大单元、计轴单元、输出单元和电源单元，放大单元接收车轮传感器发送的火车车轮信号，并对接收到的信号进行处理后分别输出给计轴单元和输出单元，计轴单元识别列车运行方向和计算车轮数量并判断区段的占用或空闲，并将运算结果输出给输出单元，输出单元输出轨道占用或空闲信息。
3.根据权利要求1或2所述的计轴系统，其特征是:所述的车轮传感器与钢轨之间还设置有一个阻尼板。
4.根据权利要求3所述的计轴系统，其特征是:所述阻尼板分为上部和下部，上部高于车轮传感器顶面并低于钢轨顶面；所述的上部与下部形成一定的角度，与钢轨截面尺寸向对应。
5.根据权利要求2所述的计轴系统，其特征是:所述的车轮传感器与钢轨之间还设置有一个阻尼板。
6.根据权利要求5所述的计轴系统，其特征是:所述阻尼板分为上部和下部，上部高于车轮传感器顶面并低于钢轨顶面；所述的上部与下部形成一定的角度，与钢轨截面尺寸向对应。
7.根据权利要求2所述的计轴系统，其特征是:所述计轴运算器还包括一个复零单元，复零单元产生复零信号给计轴单元和输出单元对计轴运算器进行清零，使计轴运算器输出空闲状态。
8.根据权利要求7所述的计轴系统，其特征是:所述复零单元上设置有一个用于接收外部信号的外部复零接口。
9.根据权利要求2、5至8中任意一项所述的计轴系统，其特征是:所述的计轴单元具有两个平行的运算电路，放大单元分别输出信号给两个运算电路，当两个运算电路计算结果相同时，输出计轴结果，当两个运算电路计算结果不同时，输出计轴系统故障。
10.根据权利要求2、5至8中任意一项所述的计轴系统，其特征是:所述的放大单元、计轴单元、电源单元、复零单元和输出单元按功能制作成独立的板卡。
11.根据权利要求10所述的计轴系统，其特征是:所述的计轴系统还包括一个连接背板，所述的放大单元、计轴单元、输出单元、电源单元、复零单元与连接背板分别插接。
【文档编号】B61L1/16GK203472887SQ201320469406
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年8月2日 优先权日:2013年8月2日
【发明者】张帆, 孙伟义, 梁伟全 申请人:深圳科安达电子科技股份有限公司