CN110293996A - 一种有轨电车轨道抗干扰计轴方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及有轨电车信号技术领域，具体涉及一种有轨电车轨道抗干扰计轴方法。该计轴方法包括：分别根据车轮传感器的两个感应电路的感应信号生成第一脉冲信号和第二脉冲信号；根据第一脉冲信号和第二脉冲信号生成波形特征数据；根据所述波形特征数据判断第一脉冲信号和第二脉冲信号是否满足预设条件；当判断结果为是时，提取第一脉冲信号和第二脉冲信号作为车轮传感器的计轴信号进行输出；否则，将第一脉冲信号和第二脉冲信号作为干扰信号进行过滤。本发明的计轴方法根据车轮传感器的两个脉冲信号提取波形特征数据，再根据波形特征数据判断第一脉冲信号和第二脉冲信号是否满足计轴信号特征，以识别异常的干扰脉冲信号，提高计轴准确性。

Description

一种有轨电车轨道抗干扰计轴方法

技术领域

本发明涉及有轨电车信号技术领域，具体涉及一种有轨电车轨道抗干扰计轴方法。

背景技术

计轴设备在运营过程中，因外部干扰，常常产生异常脉冲，列车经过传感器形成的连续波形如图1所示，图1中位于两端的波形为感应板产生的，位于中间的两个波形为充电刀片的干扰波形，上述情形导致计轴设备输出异常占用，特别是运用在有轨电车的信号控制系统中，列车采用蓄电池供电，列车停留在车站时，给蓄电池充电，充电刀片干扰计轴传感器，形成异常脉冲的概率非常大。

鉴于此，克服以上现有技术中的缺陷，提供一种新的有轨电车轨道抗干扰计轴方法，以通过处理轴脉冲信号和干扰信号，针对感应板和充电刀片感应所形成的波形差异进行分析，然后过滤充电刀片等类似的干扰信号，正确识别轴脉冲和干扰脉冲。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述缺陷，提供一种有轨电车轨道抗干扰计轴方法。

本发明的目的可通过以下的技术措施来实现：

本发明提供了一种有轨电车轨道抗干扰计轴方法，所述计轴方法包括：

分别根据车轮传感器的两个感应电路的感应信号生成第一脉冲信号和第二脉冲信号；

根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号生成波形特征数据；

根据所述波形特征数据判断第一脉冲信号和第二脉冲信号是否满足预设条件；

当判断结果为是时，提取所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号作为车轮传感器的计轴信号进行输出；否则，将第一脉冲信号和第二脉冲信号作为干扰信号进行过滤。

优选地，所述波形特征数据包括第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围。

优选地，所述波形特征数据还包括第一脉冲信号和第二脉冲信号的脉冲宽度。

优选地，所述“根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号生成波形特征数据”的步骤包括：

分别对所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号进行波形检测，以分别得到第一波形图和第二波形图；

根据所述第一波形图和所述第二波形图提取波形特征数据。

优选地，所述“根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号生成波形特征数据”的步骤包括：

分别获取所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的脉冲边沿的出现时刻和消失时刻；

根据所述第一脉冲信号的消失时刻和所述第二脉冲信号的出现时刻确定第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围。

优选地，所述“根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号生成波形特征数据”的步骤包括：

分别获取所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的脉冲边沿的出现时刻和消失时刻；

分别获取所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的脉冲宽度；

根据所述第一脉冲信号的消失时刻和所述第二脉冲信号的出现时刻确定第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围。

优选地，所述“根据所述波形特征数据判断第一脉冲信号和第二脉冲信号是否满足预设条件”的步骤包括：

根据所述波形特征数据判断第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围是否大于预设时间阈值。

优选地，所述“根据所述波形特征数据判断第一脉冲信号和第二脉冲信号是否满足预设条件”的步骤包括：

根据所述波形特征数据判断第一脉冲信号的脉冲宽度和第二脉冲信号的脉冲宽度是否大于预设脉冲宽度阈值，根据所述波形特征数据判断第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围是否大于预设时间阈值。

优选地，所述计轴方法还包括：

根据车轮传感器的计轴信号识别列车运行方向并计算车轮数量。

优选地，所述计轴方法还包括：

根据位于同一轨道区段两端的两个车轮传感器的车轮数量判断所述轨道区段占用或空闲。

本发明的计轴方法根据车轮传感器的两个脉冲信号提取波形特征数据，再根据波形特征数据判断第一脉冲信号和第二脉冲信号是否满足计轴信号特征，以识别异常的干扰脉冲信号，提高计轴准确性。

附图说明

图1是本发明中车轮传感器的计轴信号有干扰时的波形采集图。

图2是本发明实施例1的有轨电车轨道抗干扰计轴方法的流程图。

图3是本发明中车轮传感器的干扰信号的波形图。

图4是车轮传感器的计轴信号形成的原理图。

图5是车轮传感器的计轴信号的波形图。

图6是本发明实施例2的有轨电车轨道抗干扰计轴方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

为了使本揭示内容的叙述更加详尽与完备，下文针对本发明的实施方式与具体实施例提出了说明性的描述；但这并非实施或运用本发明具体实施例的唯一形式。实施方式中涵盖了多个具体实施例的特征以及用以建构与操作这些具体实施例的方法步骤与其顺序。然而，亦可利用其它具体实施例来达成相同或均等的功能与步骤顺序。

本发明实施例1提供了一种有轨电车轨道抗干扰计轴方法，请参阅图2所示，所述计轴方法包括：

S101，分别根据车轮传感器的两个感应电路的感应信号生成第一脉冲信号和第二脉冲信号。

S102，根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号生成波形特征数据。

S103，根据所述波形特征数据判断第一脉冲信号和第二脉冲信号是否满足预设条件。

S104，当判断结果为是时，提取所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号作为车轮传感器的计轴信号进行输出；否则，将第一脉冲信号和第二脉冲信号作为干扰信号进行过滤。

在步骤S101中，感应板或充电刀片靠近车轮传感器的磁头时，引起磁头的磁场变化，与磁头连接的感应电路产生与磁场变化对应的感应信号，整形电路根据该感应信号生成脉冲信号，具体地，整形电路内设置一门限电压，当感应信号的电压值大于或等于该门限电压时，产生脉冲；当感应信号的电压值小于该门限电压时，不产生脉冲，因此，脉冲部分对应电压值大于或等于门限电压的感应信号。

由于列车车轮先后经过车轮传感器的两个磁头，于是，两路脉冲信号必须满足有先后有重叠的特征，才被认为是有效的车轮传感器的计轴信号，如图3所示，两路脉冲信号的相位关系代表车轮的运动方向，系统以此来识别车轮运行方向。而充电刀片依次靠近两个磁头产生的干扰脉冲信号如图4所示，两个干扰脉冲不存在重叠范围。

在第一个优选实施方式中，干扰脉冲信号一般持续时间极短，因此，在第三个优选实施方式中，波形特征数据包括：第一脉冲信号和第二脉冲信号的脉冲宽度。请参阅图5所示，在步骤S102中，获取第一脉冲信号的脉冲宽度t₁₂-t₁₁，获取第二脉冲信号的脉冲宽度t₂₂-t₂₁。在步骤S103中，预设条件为第一脉冲信号的脉冲宽度和第二脉冲信号的脉冲宽度均大于预设脉冲宽度阈值，于是，该判断模块30用于根据步骤S102所得第一脉冲信号的脉冲宽度t₁₂-t₁₁、和第二脉冲信号的脉冲宽度t₂₂-t₂₁判断第一脉冲信号和第二脉冲信号是否满足预设条件。

在第二个优选实施方式中，波形特征数据为第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围。具体地，在步骤S102中，请参阅图5所示，获取所述第一脉冲信号的脉冲边沿的出现时刻t₁₁和消失时刻t₁₂，获取第二脉冲信号的脉冲边沿的出现时刻t₂₁和消失时刻t₂₂；根据所述第一脉冲信号的消失时刻t₁₂和所述第二脉冲信号的出现时刻t₂₁确定第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围t₁₂-t₂₁。在步骤S103中，预设条件为第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围大于预设时间阈值，于是，根据步骤S102所得重叠范围t₁₂-t₂₁判断第一脉冲信号和第二脉冲信号是否满足预设条件。优选地，该预设时间阈值为2ms。

进一步地，在第三个优选实施方式中，波形特征数据包括：(i)第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围，和(ii)第一脉冲信号和第二脉冲信号的脉冲宽度。在步骤S102中，请参阅图5所示，首先，获取所述第一脉冲信号的脉冲边沿的出现时刻t₁₁和消失时刻t₁₂，获取第二脉冲信号的脉冲边沿的出现时刻t₂₁和消失时刻t₂₂；然后，获取第一脉冲信号的脉冲宽度t₁₂-t₁₁，获取第二脉冲信号的脉冲宽度t₂₂-t₂₁；然后，根据所述第一脉冲信号的消失时刻t₁₂和所述第二脉冲信号的出现时刻t₂₁确定第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围t₁₂-t₂₁。在步骤S103中，预设条件为第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围大于预设时间阈值且第一脉冲信号的脉冲宽度和第二脉冲信号的脉冲宽度均大于预设脉冲宽度阈值，于是，根据步骤S102所得重叠范围t₁₂-t₂₁、第一脉冲信号的脉冲宽度t₁₂-t₁₁、和第二脉冲信号的脉冲宽度t₂₂-t₂₁判断第一脉冲信号和第二脉冲信号是否满足预设条件。

在第四个优选实施方式中，在步骤S102中，首先，分别对所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号进行波形检测，以分别得到第一波形图和第二波形图；然后，根据所述第一波形图和所述第二波形图提取波形特征数据。

在步骤S104中，满足预设条件时，提取所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号作为车轮传感器的计轴信号进行输出；不满足预设条件时，将第一脉冲信号和第二脉冲信号作为干扰信号进行过滤。

本发明实施例2提供了一种有轨电车轨道抗干扰计轴方法，请参阅图6所示，所述计轴方法包括：

S201，分别根据车轮传感器的两个感应电路的感应信号生成第一脉冲信号和第二脉冲信号。

S202，根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号生成波形特征数据。

S203，根据所述波形特征数据判断第一脉冲信号和第二脉冲信号是否满足预设条件。

S204，当判断结果为是时，提取所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号作为车轮传感器的计轴信号进行输出；否则，将第一脉冲信号和第二脉冲信号作为干扰信号进行过滤。

S205，根据车轮传感器的计轴信号识别列车运行方向并计算车轮数量。

S206，根据位于同一轨道区段两端的两个车轮传感器的车轮数量判断所述轨道区段占用或空闲。

步骤S201至步骤S204具体参见实施例1的步骤S101至步骤S104，在此不进行一一赘述。

在步骤S205中，根据计轴信号中第一脉冲信号和第二脉冲信号出现的先后判断列车运行方向，当接收到计轴信号后，经过对应车轮传感器的车轮数量计数加一。

在步骤S206中，当位于同一轨道区段两端的两个车轮传感器的车轮数量相同时，判断列车驶出该区段，该区段空闲；当位于同一轨道区段两端的两个车轮传感器的车轮数量不同时，判断列车未驶出该区段，该区段占用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种有轨电车轨道抗干扰计轴方法，其特征在于，所述计轴方法包括：

分别根据车轮传感器的两个感应电路的感应信号生成第一脉冲信号和第二脉冲信号；

根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号生成波形特征数据；

根据所述波形特征数据判断第一脉冲信号和第二脉冲信号是否满足预设条件；

当判断结果为是时，提取所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号作为车轮传感器的计轴信号进行输出；否则，将第一脉冲信号和第二脉冲信号作为干扰信号进行过滤。

2.根据权利要求1所述的有轨电车轨道抗干扰计轴方法，其特征在于，所述波形特征数据包括第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围。

3.根据权利要求1或2所述的有轨电车轨道抗干扰计轴方法，其特征在于，所述波形特征数据包括第一脉冲信号和第二脉冲信号的脉冲宽度。

4.根据权利要求1所述的有轨电车轨道抗干扰计轴方法，其特征在于，所述“根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号生成波形特征数据”的步骤包括：

分别对所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号进行波形检测，以分别得到第一波形图和第二波形图；

根据所述第一波形图和所述第二波形图提取波形特征数据。

5.根据权利要求2所述的有轨电车轨道抗干扰计轴方法，其特征在于，所述“根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号生成波形特征数据”的步骤包括：

分别获取所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的脉冲边沿的出现时刻和消失时刻；

根据所述第一脉冲信号的消失时刻和所述第二脉冲信号的出现时刻确定第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围。

6.根据权利要求3所述的有轨电车轨道抗干扰计轴方法，其特征在于，所述“根据所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号生成波形特征数据”的步骤包括：

分别获取所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的脉冲边沿的出现时刻和消失时刻；

分别获取所述第一脉冲信号和所述第二脉冲信号的脉冲宽度；

根据所述第一脉冲信号的消失时刻和所述第二脉冲信号的出现时刻确定第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围。

7.根据权利要求2所述的有轨电车轨道抗干扰计轴方法，其特征在于，所述“根据所述波形特征数据判断第一脉冲信号和第二脉冲信号是否满足预设条件”的步骤包括：

根据所述波形特征数据判断第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围是否大于预设时间阈值。

8.根据权利要求3所述的有轨电车轨道抗干扰计轴方法，其特征在于，所述“根据所述波形特征数据判断第一脉冲信号和第二脉冲信号是否满足预设条件”的步骤包括：

根据所述波形特征数据判断第一脉冲信号的脉冲宽度和第二脉冲信号的脉冲宽度是否大于预设脉冲宽度阈值，根据所述波形特征数据判断第一脉冲信号和第二脉冲信号的重叠范围是否大于预设时间阈值。

9.根据权利要求1所述的有轨电车轨道抗干扰计轴方法，其特征在于，所述计轴方法还包括：

根据车轮传感器的计轴信号识别列车运行方向并计算车轮数量。

10.根据权利要求1所述的有轨电车轨道抗干扰计轴方法，其特征在于，所述计轴方法还包括：

根据位于同一轨道区段两端的两个车轮传感器的车轮数量判断所述轨道区段占用或空闲。