CN111751569B

CN111751569B - 车轮传感器性能检测装置、系统及方法

Info

Publication number: CN111751569B
Application number: CN202010589794.5A
Authority: CN
Inventors: 宋超
Original assignee: Harbin Kejia General Mechanical and Electrical Co Ltd
Current assignee: Harbin Kejia General Mechanical and Electrical Co Ltd
Priority date: 2020-06-24
Filing date: 2020-06-24
Publication date: 2021-01-01
Anticipated expiration: 2040-06-24
Also published as: CN111751569A

Abstract

一种车轮传感器性能检测装置、系统及方法，属于铁路车辆检测设备领域。本发明为解决现有车轮传感器的性能检测采用人工方式进行，测试结果可靠性差并且容易损坏设备的问题。装置包括：控制器，用于发送模拟信号驱动指令；模拟信号发生器，用于根据所述模拟信号驱动指令输出车轮模拟信号；信号发送天线，用于将车轮模拟信号发送至车轮传感器；所述信号发送天线包括一号信号发送天线和二号信号发送天线。本发明可使用于铁路车辆检测设备中。

Description

车轮传感器性能检测装置、系统及方法

技术领域

本发明涉及车轮传感器性能检测装置、系统及方法，属于铁路车辆检测设备领域。

背景技术

货车运行故障动态图像检测系统(TFDS)、红外线轴温探测系统(THDS)等轨边检测设备使用按照固定距离安装的两个车轮传感器完成列车经过时的计轴和测速功能。作为核心部件，车轮传感器计轴准确和测速准确是轨边检测设备正常工作的前提。

目前对轨边检测设备的车轮传感器进行在线性能检测的方法为，一人在室外使用导磁金属物体(例如扳手)划过传感器磁钢表面，另一人在室内观察轨边检测设备的控制计算机上是否有磁钢信号输出，以此判断车轮传感器磁钢功能是否正常。

现有检测方法存在如下问题：

1)导磁金属物体划过车轮传感器磁钢时，划痕的位置高低及划动速度快慢无法掌握，因此无法准确判断车轮传感器是否能正常输出信号。由于车轮传感器磁钢表面的被划次数和其输出信号并没有完全的对应关系，因此，现有检测方法无法判断轨边检测设备计轴是否正常，只能大致判断其功能是否正常。另外，由于车轮传感器表面磁性较强，采用导磁金属物体划过时很容易被吸住，这会造成上位机瞬间出现连续的多个信号，使得更加难于判断车轮传感器的功能状态。同时，在车轮传感器吸住扳手时，还有可能导致车轮传感器壳体损坏和造成人员伤害。

2)无法进行测速准确性和速度响应范围的测试：

车轮传感器在表面有车轮经过时，其采集的传感信号依次经连接电缆、车轮传感器处理装置、数据采集卡和计算机操作系统传递至轨边检测设备控制软件。上述信号传递环节中，任何一个环节出现信号丢失或滞后都会导致丢轴、测速异常，甚至轨边检测设备功能失效等问题。现有车轮传感器的检测方法在计轴功能无法保证准确测量的基础上，更无法实现对轨边检测设备整个系统测速准确性和速度响应范围的测试。

发明内容

针对现有车轮传感器的性能检测采用人工方式进行，测试结果可靠性差并且容易损坏设备的问题，本发明提供一种车轮传感器性能检测装置、系统及方法。

本发明的第一种技术方案：一种车轮传感器性能检测装置，包括：

控制器，用于发送模拟信号驱动指令；

模拟信号发生器，用于根据所述模拟信号驱动指令输出车轮模拟信号；

信号发送天线，用于将车轮模拟信号发送至车轮传感器；

所述信号发送天线包括一号信号发送天线和二号信号发送天线。

根据本发明所述的车轮传感器性能检测装置，

所述车轮传感器包括一号车轮传感器和二号车轮传感器；

一号信号发送天线与一号车轮传感器对应设置，二号信号发送天线与二号车轮传感器对应设置。

根据本发明所述的车轮传感器性能检测装置，还包括：

按键，用于向控制器输入设定信息；所述设定信息包括：

单次信号测试时，设定列车运行速度或者两个信号发送天线发送车轮模拟信号的时间间隔；

多次信号测试时，相邻单次信号测试的时间间隔、列车类型或测试次数；

显示屏，用于显示所述设定信息。

本发明的第二种技术方案：一种车轮传感器性能检测系统，包括所述的车轮传感器性能检测装置、一号车轮传感器、二号车轮传感器以及轨边检测设备，

所述车轮传感器性能检测装置的控制器根据设定信息控制模拟信号发生器输出车轮模拟信号，并通过信号发送天线传送至相应的车轮传感器；

一号车轮传感器和二号车轮传感器用于接收所述车轮模拟信号并向外发送检测信号；

轨边检测设备，用于接收所述检测信号，并根据所述检测信号对列车进行测速和计轴。

根据本发明所述的车轮传感器性能检测系统，

所述轨边检测设备还用于将测速结果和计轴结果与相应的设定信息进行比较，根据比较结果判断车轮传感器的性能状态。

根据本发明所述的车轮传感器性能检测系统，

所述轨边检测设备还用于对测速结果和计轴结果进行显示。

本发明的第三种技术方案：一种车轮传感器性能检测方法，基于所述车轮传感器性能检测系统实现，

所述控制器依据设定列车运行速度和两个车轮传感器的安装距离，计算列车途经两个车轮传感器的时间差；按照来车方向，依据所述时间差依次控制模拟信号发生器输出两个车轮模拟信号，并使在先车轮模拟信号经一号信号发送天线传送，在后车轮模拟信号经二号信号发送天线发送；

所述控制器的工作过程包括：

单次信号发送流程：控制模拟信号发生器输出一号车轮模拟信号，所述一号信号发送天线将一号车轮模拟信号传送至一号车轮传感器；延迟Δt时间后，再控制模拟信号发生器输出二号车轮模拟信号，所述二号信号发送天线将二号车轮模拟信号传送至二号车轮传感器。

根据本发明所述的车轮传感器性能检测方法，

所述两个车轮传感器靠近列车钢轨安装，安装距离为s；

所述设定列车运行速度为v，则一号信号发送天线和二号发送天线发送车轮模拟信号的时间差Δt为：

Δt＝s/v；

若一号车轮传感器和二号车轮传感器接收到所述车轮模拟信号并向外发送检测信号的时间差为Δt’,则列车实际运行速度v’为：

v’＝s/Δt’,

将列车实际运行速度v’与设定列车运行速度v进行比较，若二者差值处于设定阈值以内，判断测速状态为正常。

根据本发明所述的车轮传感器性能检测方法，

所述控制器在完成一个单次信号发送流程后，延迟预设时间间隔T，继续实施单次信号发送流程，直到完成N个单次信号发送流程；

所述轨边检测设备对两个车轮传感器发送检测信号的次数进行计数，若每个车轮传感器发送检测信号的次数为N次，则判断车轮传感器的计轴状态为正常。

根据本发明所述的车轮传感器性能检测方法，

所述预设时间间隔T根据列车类型进行设定；

轨边检测设备根据相邻两个单次信号发送流程中，每个车轮传感器发送检测信号的时间间隔判断列车类型，若判定的列车类型与设定信息中的列车类型相符，轨边检测设备开始接车工作，则进一步判断车轮传感器的计轴状态和轨边设备的接车工作逻辑均为正常。

本发明的有益效果：本发明可使用于铁路车辆检测设备中，例如用于轨边检测设备的维护。

本发明通过向车轮传感器发送模拟列车经过信号，来测试车轮传感器的输出是否符合期望值；通过控制器控制模拟信号发生器产生车轮模拟信号，并通过信号发送天线向车轮传感器发送，在实现对车轮传感器性能状态判断的同时，可以进一步测试轨边检测设备的工作逻辑顺序是否符合预期，如是否正常开始工作等。

本发明以完善的测试流程取代现有人工方式实现的车轮传感器性能检测，避免了人工作业时由于个体原因产生的各种不确定因素，从而保证了测试结果的可靠性，并且不会对设备造成任何损坏。

附图说明

图1是本发明所述车轮传感器性能检测系统的结构框图；

图2是本发明所述检测系统的具体实施示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

具体实施方式一、结合图1及图2所示，本发明提供了一种车轮传感器性能检测装置，包括：

控制器，用于发送模拟信号驱动指令；

信号发送天线，用于将车轮模拟信号发送至车轮传感器；

本实施方式在使用时，可以配合人工完成对车轮传感器的性能检测。即当车轮传感器采集到车轮模拟信号后，向外传送检测信号，通过人工的方式对传送的检测信号与控制器发送的信号进行比较，即可获得对车轮传感器的性能检测结果。

作为示例，结合图1和图2所示，所述车轮传感器包括一号车轮传感器和二号车轮传感器；

本发明装置在使用时，可以放置在两个车轮传感器上。

进一步，结合图1和图2所示，所述检测装置还包括：

按键，用于向控制器输入设定信息；所述设定信息包括：

显示屏，用于显示所述设定信息。

本实施方式还可以包括按键和显示屏，用于与控制器进行交互，采用按键向控制器输入设定参数，采用显示屏显示相应信息。

具体实施方式二、结合图1及图2所示，本发明还提供了一种车轮传感器性能检测系统，包括所述的车轮传感器性能检测装置、一号车轮传感器、二号车轮传感器以及轨边检测设备，

当车轮传感器的计轴状态为正常时，依据车轮传感器输出信号计算的速度可以满足设定值。

所述轨边检测设备包括工控机或信号处理器。

进一步，所述轨边检测设备还用于将测速结果和计轴结果与相应的设定信息进行比较，根据比较结果判断车轮传感器的性能状态。

本实施方式所述判定过程可以通过轨边检测设备实现，轨边检测设备获取设定信息后，与测速结果和计轴结果进行比较，可实现车轮传感器性能状态的自动判断。

再进一步，所述轨边检测设备还用于对测速结果和计轴结果进行显示，再人工将显示的测速结果和计轴结果与所述设定信息进行比较。

本实施方式用于通过人工的方式对设定信息与测速结果和计轴结果进行比较。

本实施方式可以根据来车方向由控制器驱动模拟信号发生器先后发送不同的信号给对应的信号发送天线，向不同的车轮传感器提供过车信号，以达到检测车轮传感器计轴是否正常的目的。当车轮传感器性能正常时，可以进而判定使用车轮传感器的轨边检测设备测速正常。

具体实施方式三、结合图1及图2所示，本发明还提供了一种车轮传感器性能检测方法，基于所述车轮传感器性能检测系统实现，

所述控制器的工作过程包括：

进一步，所述两个车轮传感器靠近列车钢轨安装，安装距离为s；

Δt＝s/v；

v’＝s/Δt’,

其中，设定阈值可以根据实际需要的检测精度进行设定。

可选地，设定阈值为0。

再进一步，

本实施方式中，轨边检测设备如果接收到一号车轮传感器和二号车轮传感器输出的信号各N个，说明轨边检测设备计轴功能正常。

轨边检测设备可以根据一号车轮传感器和二与车轮传感器输出的信号时间差Δt’，以及已知的两个车轮传感器安装距离s可以计算出实际列车运行速度v’，该速度v’如果与设定列车运行速度v相符，则可说明轨边检测设备测速功能正常。

再进一步，所述预设时间间隔T根据列车类型进行设定；

本实施方式中，控制器按照设定的车型和速度，依次向两个车轮传感器发送模拟列车经过信号，可以进一步测试轨边检测设备的工作逻辑顺序是否符合预期，如是否正常开始工作等；若接收信号的顺序符合预期，则认为正常开始工作。

本发明方法中，预设时间间隔T根据不同的列车类型进行设定后，由轨边检测设备获得的信号可以识别出列车类型，从而可以开始进行相应的工作，如打开保护门，开始接车等；也进一步证明轨边检测设备接车工作逻辑正常。

虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其它所述实施例中。

Claims

1.一种车轮传感器性能检测方法，基于车轮传感器性能检测系统实现，所述车轮传感器性能检测系统包括车轮传感器性能检测装置、一号车轮传感器、二号车轮传感器以及轨边检测设备；

所述车轮传感器性能检测装置包括：

控制器，用于发送模拟信号驱动指令；

信号发送天线，用于将车轮模拟信号发送至车轮传感器；

所述信号发送天线包括一号信号发送天线和二号信号发送天线；

所述车轮传感器包括一号车轮传感器和二号车轮传感器；

一号信号发送天线与一号车轮传感器对应设置，二号信号发送天线与二号车轮传感器对应设置；

所述车轮传感器性能检测装置还包括：

按键，用于向控制器输入设定信息；所述设定信息包括：

显示屏，用于显示所述设定信息；

轨边检测设备，用于接收所述检测信号，并根据所述检测信号对列车进行测速和计轴；

所述控制器的工作过程包括：

单次信号发送流程：控制模拟信号发生器输出一号车轮模拟信号，所述一号信号发送天线将一号车轮模拟信号传送至一号车轮传感器；延迟Δt时间后，再控制模拟信号发生器输出二号车轮模拟信号，所述二号信号发送天线将二号车轮模拟信号传送至二号车轮传感器；

所述轨边检测设备对两个车轮传感器发送检测信号的次数进行计数，若每个车轮传感器发送检测信号的次数为N次，则判断车轮传感器的计轴状态为正常；

其特征在于，

所述预设时间间隔T根据列车类型进行设定；

2.根据权利要求1所述的车轮传感器性能检测方法，其特征在于，

所述两个车轮传感器靠近列车钢轨安装，安装距离为s；

Δt＝s/v；

v’＝s/Δt’,

3.根据权利要求1所述的车轮传感器性能检测方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的车轮传感器性能检测方法，其特征在于，

所述轨边检测设备还用于对测速结果和计轴结果进行显示。