CN202471752U - 列车速度确定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种列车速度确定装置，所述列车速度确定装置包括：可编程逻辑控制器和速度传感器；所述速度传感器，位于列车轮对的外侧，用于对所述轮对的转速进行测量，输出脉冲信号；所述可编程逻辑控制器，与所述速度传感器连接，用于获得所述速度传感器输出的脉冲信号，并根据所述脉冲信号确定所述列车的行驶速度。本实用新型可以实时地对列车速度进行测量，实现简单，并且可靠性高，测量精度高。

Description

列车速度确定装置

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术，尤其涉及一种列车速度确定装置。

背景技术

在列车运行过程中，由于路基、地段等因素影响，列车不能以恒定速度行驶，为了让司机能精准了解列车的运行速度，在驾驶室里安装一个良好的速度显示设备必不可少。

目前，我国铁路机车车辆测速系统采用独立测速系统，测速方式有好几种，下面以两种典型测速方式说明：

(1)采用互补金属氧化物半导体(Complementary Metal OxideSemiconductor；以下简称：CMOS)数字集成电路和频率合成原理实现列车速度显示，由脉冲信号传感器、脉冲信号处理单元、CMOS集成电路整形、输出设备等组成，原理是轮对处安装一个速度传感器，实时采集轮对的转速脉冲，然后将脉冲信号用CMOS集成电路进行处理，最终显示到司机室速度显示设备上。

但是上述方式由于采用CMOS进行信号处理，误差较大，对传感器的实时参数校正也比较麻烦，由于其自身的独立性，零件多，接口多，因此单独制造成本高，在高速行驶强震动下元件损坏率高。

(2)采用发电机对列车速度进行检测，由轴头发电机，显示仪表构成。具体地，将测速发电机安装的车轮轴头上，发电机发出的电压与车速成正比，该电压经处理后产生模拟量和数字量输出，用来驱动速度表显示列车的行驶速度。

但是采用发电机进行测速属模拟量粗糙测速，速度测量的精度较低，而且造价成本高，需配有专业的测速直流电机和专业的电表显示，并且这种方式对速度校准也比较麻烦。

实用新型内容

本实用新型一方面提供一种列车速度确定装置，包括：可编程逻辑控制器和速度传感器；

所述速度传感器，位于列车轮对的外侧，用于对所述轮对的转速进行测量，输出脉冲信号；

所述可编程逻辑控制器，与所述速度传感器连接，用于获得所述速度传感器输出的脉冲信号，并根据所述脉冲信号确定所述列车的行驶速度。

上述列车速度确定装置还包括：

速度显示设备，与所述可编程逻辑控制器连接，用于接收所述可编程逻辑控制器发送的所述列车的行驶速度，并显示所述列车的行驶速度。

上述列车速度确定装置还包括：

信号处理单元，与所述速度传感器和所述可编程逻辑控制器连接，用于对所述速度传感器输出的脉冲信号进行放大和整形处理。

所述可编程逻辑控制器，具体用于获得所述信号处理单元进行放大和整形处理后的脉冲信号。

本实用新型一方面的技术效果是：位于列车轮对的外侧的速度传感器对轮对的转速进行测量后，输出脉冲信号；与所述速度传感器连接的可编程逻辑控制器获得上述速度传感器输出的脉冲信号后，根据上述脉冲信号确定上述列车的行驶速度。从而可以实时地对列车速度进行测量，实现简单，并且可靠性高，测量精度高。

附图说明

图1为本实用新型列车速度确定装置一个实施例的结构示意图；

图2为本实用新型速度传感器与磁性钢体的相对位置一个实施例的示意图；

图3为本实用新型列车速度确定装置另一个实施例的结构示意图；

图4为本实用新型信号处理单元一个实施例的示意图；

图5为本实用新型列车速度确定方法一个实施例的流程图；

图6为本实用新型列车速度确定方法另一个实施例的流程图。

具体实施方式

图1为本实用新型列车速度确定装置一个实施例的结构示意图，如图1所示，该列车速度确定装置可以包括：速度传感器11和可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller；以下简称：PLC)12；

速度传感器11，位于列车轮对的外侧，用于对轮对的转速进行测量，输出脉冲信号；

其中，上述轮对为机车车辆上与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮牢固地压装在同一根车轴上所组成。本实施例中，上述速度传感器11位于列车轮对的外侧，与车轴位于同一水平线上，且不会随车轮转动；

具体地，上述速度传感器11可以采用霍尔传感器，对安装在轮对外侧随车轮同步转动的带齿轮的磁性钢体的转速进行测量，如图2所示。图2为本实用新型速度传感器与磁性钢体的相对位置一个实施例的示意图，图2中，当钢体21的齿峰在霍尔传感器22下方时，霍尔传感器22可以探测到霍尔电势，输出高电平，当钢体21的齿谷在霍尔传感器22下方时，霍尔传感器22探测不到霍尔电势，输出低电平，当列车在高速行驶时，霍尔传感器22就会输出随钢体转速变化的脉冲信号。

PLC 12，与速度传感器11连接，用于获得速度传感器11输出的脉冲信号，并根据上述脉冲信号确定列车的行驶速度。

上述实施例中，PLC 12获得速度传感器11输出的脉冲信号之后，根据该脉冲信号确定列车的行驶速度，从而可以实时地对列车速度进行测量，实现简单，并且可靠性高，测量精度高。

图3为本实用新型列车速度确定装置另一个实施例的结构示意图，与图1所示的列车速度确定装置相比，不同之处在于，图3所示的列车速度确定装置还可以包括：速度显示设备13和信号处理单元14；

其中，速度显示设备13，与PLC 12连接，用于接收PLC 12发送的列车的行驶速度，并显示上述列车的行驶速度。

信号处理单元14，与速度传感器11和PLC 12连接，用于对速度传感器11输出的脉冲信号进行放大和整形处理。这时PLC 12可以获得信号处理单元14进行放大和整形处理后的脉冲信号。

具体地，信号处理单元14可以采用图4所示的电路实现，图4为本实用新型信号处理单元一个实施例的示意图。当然本实用新型并不仅限于此，信号处理单元14还可以采用其他方式实现，只要信号处理单元14可以对速度传感器11输出的脉冲信号进行放大和整形处理即可，本实用新型对信号处理单元14的实现方式不作限定。

随着科技的日益更新，PLC技术广泛运用于铁路机械控制系统中，上述列车速度确定装置在现有的PLC技术中，增加速度传感器11，该速度传感器11对轮对的转速进行测量后输出脉冲信号给PLC 12，然后PLC 12根据该脉冲信号确定列车的行驶速度，并将列车的行驶速度输送到速度显示设备13上进行显示，从而可以实时地对列车速度进行测量，实现简单，并且可靠性高，测量精度高。另外上述列车速度确定装置充分运用了PLC，减少了导线等电子电器设备，结构简单，降低了成本；并且测速更准确，提高了列车的运行质量；性能更稳定，减少了故障发生率。

下面对上述列车确定装置确定列车速度的方法进行介绍。

图5为本实用新型列车速度确定方法一个实施例的流程图，如图5所示，该列车速度确定方法可以包括：

步骤501，PLC获得速度传感器输出的脉冲信号，该速度传感器位于列车轮对的外侧，上述脉冲信号是上述速度传感器对上述轮对的转速进行测量后输出的。

步骤502，PLC根据上述脉冲信号确定上述列车的行驶速度。

上述实施例中，PLC获得速度传感器输出的脉冲信号之后，根据该脉冲信号确定列车的行驶速度，从而可以实时地对列车速度进行测量，实现简单，并且可靠性高，测量精度高。

本实用新型提供的方法，速度传感器对轮对的转速进行测量，输出脉冲信号，PLC获得速度传感器输出的脉冲信号之后，通过PLC内部的逻辑运算，向速度显示设备输出实时的列车速度，以达到对列车速度进行测量并显示的目的。

图6为本实用新型列车速度确定方法另一个实施例的流程图，如图6所示，该列车速度确定方法可以包括：

步骤601，速度传感器对轮对的转速进行测量，输出脉冲信号。

其中，上述轮对为机车车辆上与钢轨相接触的部分，由左右两个车轮牢固地压装在同一根车轴上所组成。本实施例中，上述速度传感器位于列车轮对的外侧，与车轴位于同一水平线上，且不会随车轮转动。

具体地，上述速度传感器可以采用霍尔传感器，对安装在轮对外侧随车轮同步转动的带齿轮的磁性钢体的转速进行测量，如图2所示。图2为本实用新型速度传感器与磁性钢体的相对位置一个实施例的示意图，图2中，当钢体21的齿峰在霍尔传感器22下方时，霍尔传感器22可以探测到霍尔电势，输出高电平，当钢体21的齿谷在霍尔传感器22下方时，霍尔传感器22探测不到霍尔电势，输出低电平，当列车在高速行驶时，霍尔传感器22就会输出随钢体转速变化的脉冲信号。

步骤602，信号处理单元对速度传感器输出的脉冲信号进行放大和整形处理。

举例来说，信号处理单元可以先对脉冲信号进行放大处理，再对放大的信号进行整形处理。

步骤603，PLC获得信号处理单元进行放大和整形处理后的脉冲信号。

步骤604，PLC根据上述脉冲信号确定列车的行驶速度。

具体地，PLC可以根据上述脉冲信号进行逻辑运算，将上述脉冲信号转换成与列车实际速度相符的数据。

步骤605，PLC将列车的行驶速度发送给速度显示设备。

步骤606，速度显示设备显示上述列车的行驶速度。

举例来说，上述速度显示设备可以为显示屏等可以进行速度显示的设备，本实施例对此不作限定。

随着科技的日益更新，PLC技术广泛运用于铁路机械控制系统中，本实用新型在现有的PLC技术中，增加速度传感器，该速度传感器对轮对的转速进行测量后输出脉冲信号给PLC，然后PLC根据该脉冲信号确定列车的行驶速度，并将列车的行驶速度输送到速度显示设备上进行显示，从而可以实时地对列车速度进行测量，实现简单，并且可靠性高，测量精度高。另外本实用新型提供的方法充分运用了PLC，减少了导线等电子电器设备，降低了成本；并且测速更准确，提高了列车的运行质量；性能更稳定，减少了故障发生率。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本实用新型所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种列车速度确定装置，其特征在于，包括：可编程逻辑控制器和速度传感器；

所述速度传感器，位于列车轮对的外侧，用于对所述轮对的转速进行测量，输出脉冲信号；

所述可编程逻辑控制器，与所述速度传感器连接，用于获得所述速度传感器输出的脉冲信号，并根据所述脉冲信号确定所述列车的行驶速度。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

速度显示设备，与所述可编程逻辑控制器连接，用于接收所述可编程逻辑控制器发送的所述列车的行驶速度，并显示所述列车的行驶速度。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括：

信号处理单元，与所述速度传感器和所述可编程逻辑控制器连接，用于对所述速度传感器输出的脉冲信号进行放大和整形处理。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，

所述可编程逻辑控制器，具体用于获得所述信号处理单元进行放大和整形处理后的脉冲信号。

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