CN202066866U

CN202066866U - 轨道车智能速度表

Info

Publication number: CN202066866U
Application number: CN2010206416855U
Authority: CN
Inventors: 李景福
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2011-12-07
Anticipated expiration: 2020-12-03

Abstract

轨道车智能速度表，由测速模块1台、速度表头2台及其连接电缆组成基本系统，由光电速度传感器、监控装置RS485总线、转储器组成应用系统。通过实时监听监控装置RS485通信总线数据，获取轨道车最新轮径值，并以此计算轨道车当前速度，避免了由于车轮磨耗导致的指示误差，给轨道车提供了准确的速度和里程；当监控装置处于非正常工作状态时，能独立驱动光电速度传感器，计算并显示轨道车速度、公里标、实时时钟，并能记录相关事件，进行转储和地面分析。能够为司机提供准确的速度作为行车依据，使用方便准确。本实用新型是嵌入式系统开发产品，属于电子类，无幅射、无噪声、无废水，对环境污染无影响。

Description

轨道车智能速度表

技术领域

本实用新型涉及重型轨道车，具体为一种轨道车智能速度表。

背景技术

目前，重型轨道车上安装的速度里程表均是通过测量车轮的转速，再根据轮径值折算出运行速度和里程；轮径值由人工设置或修改，不具备自动校正功能，加之转速传感器大都是采用1脉冲/转的测速电机，精度较低，随着走行距离的增加和轮对的磨耗，测速精度不断下降，里程累计误差越来越大。

也有重型轨道车安装了新型的监控装置，转速传感器采用了200脉冲/转的光电传感器，测速精度大大增加；新型监控装置利用轨道绝缘节定期校正走行距离，并依此自动调整轮径值，使测速误差始终小于2KM/H，为轨道车的安全运行提供了可靠的保证。

经过一段时间的运行，该监控装置所显示的速度和原速度里程表上显示的速度值不一致的现象暴露，而且范围和误差在进一步扩大。为确保轨道车安全稳定运用，消除潜在的安全隐患，研制一种既能与监控装置相匹配，又能与监控装置分开独立工作的新型智能速度表，成为轨道车技术管理人员和司乘人员的共同呼声。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种轨道车智能速度表，以解决上述背景技术中的缺点。

本实用新型所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

轨道车智能速度表，由测速模块1台、速度表头2台及其连接电缆组成基本系统，由具有2通道光电速度传感器、监控装置RS485总线、转储器组成应用系统。

所述的测速模块是核心部分，具有两个485串口和一个232串口。第一路485串口用来接收监控装置串口通讯总线上的数据，并对数据进行判断、处理，确定监控装置是否工作正常；第二路485串口是用来同两个速度表头通讯，将速度、时间、公里标等数据送表头显示；232串口是用来同转储器通讯，转储器可以转储测速模块中的数据文件，并且可以将其发送到PC机上进行分析。第二路485串口同232串口在物理上是同一个串口，使用方式为分时复用。三个串口都采取光电隔离措施，屏蔽干扰。

所述测速模块的速度源是采用轨道车光电速度传感器脉冲信号，本实用新型预留两路速度源接口，当一路故障后可以切换到另一路进行计算。脉冲信号经滤波、光电隔离整形后送测速模块CPU外部中断口，进行频率采样并经比例运算之后得出轨道车速度值km/h。

本实用新型在下面三个方面得到了体现：

1、串口通讯技术

测速模块同监控装置及速度表头之间都是采用RS485通讯方式，系统采用带双串口的单片机，通过MAX1480芯片进行光电隔离，连接到监控装置485总线及内部通讯总线上。当系统自身工作状态不正常时，不影响监控装置和TAX2装置的正常通讯。其中串口0用于和监控装置通讯，方式为：异步通讯方式，9位数据，1位停止位，无校验位，波特率为9600bit/s；串口1用于和速度表头通讯，方式为：异步通讯方式，9位数据，1位停止位，无校验位，波特率为28800bit/s。

还用到了RS232通讯技术，用于和存储器通讯，转储系统内存储的记录文件。其通讯方式为：异步通讯方式，8位数据，1位停止位，1位校验位，波特率为28800bit/s。

所有的通讯接口都通过隔离，提高了通讯的可靠性和抗干扰性。

2、文件记录技术

每次司机出勤时都要输入司机号、车次等信息，此时在监控装置中会判断是否满足形成一个新文件的条件。同样，智能速度表通过监听监控装置485通讯总线上的数据内容也可以判断是否要形成一个新的文件，并且其文件格式与监控装置一致。形成新文件的条件是：当轨道车速度从0到非0，并且司机号或车次不等于上一个文件中的司机号或车次，如果满足条件则形成一个新的文件头，具体事件记录接在文件头后，否则事件记录接在上个文件的后面写入。

当监控装置正常时，本系统处于待机状态，只形成文件头，并不会记录事件。当监控装置关机后(系统监听不到监控装置数据)，系统进入运行状态，首先记录一条关机事件，其后速度每变化2KM/H就要记录一条速度事件，其记录格式同监控装置一致。停车后，可用监控数据转储器转储系统内的文件。

3、速度、公里标、里程计算

速度源来自于光电速度传感器脉冲信号，经滤波和保护电路后由施米特比较器整形成方波，方波通过光电隔离整形后供监控处理器进行频率采样并经比例运算之后换算为轨道车速度值km/h。系统内设计有2路同样的电路，可同时接入2路速度脉冲信号，2路可以相互作为备份，处理器取其中一路进行处理。

在硬件设计中共引入了两路光电速度传感器脉冲信号。在待机状态下，系统要计算速度，并与监控装置发送过来的速度数据进行比较，如果不相等，表头报错，然后切换计算通道2速度并比较，还是不相等，则报错，切换到通道1计算速度。当速度比较错误时，会记录一条速度通道故障事件。

在软件上需要对采样到的脉冲信号进行软件滤波，同时还要考虑到速度计算的实时性，准确性。在列车运行过程中，系统要不断监听监控数据中的轮径时，用最新的轮径值参与速度计算。另外当列车速度处于低速、中速及高速时，光电速度传感器脉冲信号周期也由长变短，此时系统要针对不同的速度点作不同的速度计算处理。

公里标计算：当监控装置正常时，系统不计算公里标，只是不停的判断其变化方向，当监控关机时系统读取最后一组监控数据中的公里标，以此为起点来计算公里标，车轮每走一圈(200个光电脉冲信号)，公里标增加或减少一车轮周长，计算单位精确到毫米，显示单位为公里。

里程计算：在待机和运行下都要计算里程，车轮每走一圈(200个光电脉冲信号)，里程增加一车轮周长，计算单位精确到毫米，显示单位为公里。

有益效果

本实用新型具有自动校正轮径值、实时计算轨道车运行速度和里程、时针功能、记录功能、数据转储功能。能够为司机提供准确的速度作为行车依据，使用方便准确。本实用新型是嵌入式系统开发产品，属于电子类，无幅射、无噪声、无废水，对环境污染无影响。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图。

其中：监控装置1、测速模块2、I端表头3、II端表头4、光电速度传感器5、转储器6。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1的轨道车智能速度表，由测速模块2、I端表头3和II端表头4两个表头及其连接电缆组成基本系统，由光电速度传感器5、监控装置1及RS485总线、转储器6组成应用系统。

由光电速度传感器行成的两路脉冲信号，经过处理成为方波，一路进入监控装置处理，另一路进入表头，同时有测速模块的处理器对两边数据进行整理和分析，判断并比较两组数据，由表头显示是否错误，并被记录和转储，以备以后的查询。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.轨道车智能速度表，其特征在于，由测速模块1台、速度表头2台及其连接电缆组成基本系统，由光电速度传感器、监控装置RS485总线、转储器组成应用系统，测速模块同监控装置及速度表头之间都是采用监控装置RS485通讯方式，采用带双串口的单片机，通过MAX1480芯片进行光电隔离，连接到监控装置RS485总线及内部通讯总线上。

2.根据权利要求1所述的轨道车智能速度表，其特征在于，速度源来自于光电速度传感器脉冲信号，经滤波和保护电路后由施米特比较器整形成方波，方波通过光电隔离整形后供监控处理器进行频率采样并经比例运算之后换算为轨道车速度值km/h，系统内设计有2路同样的电路，同时接入2路速度脉冲信号，相互作为备份，处理器取其中一路进行处理。