CN202793428U - 0公里/小时车轮传感系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种0公里/小时车轮传感系统。0公里/小时车轮传感系统包括：无源传感单元(50)；有源传感单元(40)；U型磁铁(10)。无源传感单元(50)是在U型磁铁(10)上绕制两组线圈(20)，两组线圈(20)在传感系统内部串联连接后用电缆引出无源传感单元(50)感应的车轮信号；有源传感单元(40)是在U型磁铁(10)上方的开口处放置一组感应电路，用电缆引出有源传感单元(40)感应的车轮信号。本实用新型中的0公里/小时车轮传感系统包括有源传感系统和无源传感系统两个子系统，其中有源传感系统用作主系统，无源传感系统用作热备份系统。

Description

0公里/小时车轮传感系统

技术领域

本实用新型涉及铁路车轮传感领域，特别是涉及一种0公里/小时车轮传感系统。 

背景技术

目前使用在铁路5T系统和其他设备中的车轮传感器，分为无源车轮传感器和有源车轮传感器两大类。 

无源车轮传感器感应的车轮信号是正弦波信号，在信号处理电路中采用物理中心技术后，具有精确的物理中心功能。但是，由于无源车轮传感器感应的车轮信号的幅度随着列车速度的变化而变化。例如，当列车速度在30公里/小时以上时，感应的车轮信号幅度的单峰值一般在8V以上；当列车速度低于5公里/小时时，感应的车轮信号幅度的单峰值一般在0.5V以下；当列车速度下降至接近0公里/小时时，感应的车轮信号幅度的单峰值也接近0V。因此，当列车速度较低时，无源车轮传感系统已经很不可靠，此时经常发生严重的“丢轴”问题。 

目前5T系统和其他设备中使用的无源车轮传感系统实际响应的列车速度下限值一般在10公里/小时以上，当列车速度低于10公里/小时时，系统已经很不可靠，发生严重的“丢轴”问题。 

目前使用的有源车轮传感器感应的车轮信号是幅度不受列车速度影响的脉冲信号，因此无法确定其物理中心；使得5T等设备的取样、测温、测速、测距等的精度大大降低。另外，由于在传感器内部设有振荡电路，存在着电气辐射，对行车信号的轨道电路存在干扰，容易使行车信号灯的显示颜色发生改变，造成重大行车事故。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种0公里/小时车轮传感系统，以解决现有技术中的车轮传感系统在低速或停车后再启动时的“丢轴”和无法确定物理中心以及对行车信号的轨道电路的干扰问题。 

为了解决上述问题，作为本实用新型的第一个方面，提供了一种0公里/小时车轮传感系统，包括：U型磁铁10；两组线圈20；无源传感单元50；有源传感单元40；其中，无源传感单元50的两组线圈20分别绕制在U型磁铁10的两个U型凸起上，两组线圈20的第一端在所述0公里/小时车轮传感系统内部串联连接线60；两组线圈20的第二端分别与无源传感单元50通过无源信号输出电缆连接；有源传感单元40的感应电路设置在U型磁铁10的开口处，有源传感单元40的输出端与有源信号输出端子30通过有源信号输出电缆连接。 

进一步：有源传感单元40和无源传感单元50感应的车轮信号都是正弦波信号。而且有源传感单元40感应的车轮信号幅度不受列车速度的影响。 

进一步：有源传感单元40无振荡电路，因此无电气辐射，对行车信号的轨道电路无干扰。 

进一步：0公里/小时车轮传感系统还包括信号处理电路。信号处理电路是将接收到的多个无源和有源车轮传感器感应的正弦波车轮信号转化为物理中心脉冲信号。 

本系统包括有源传感系统和无源传感系统两个子系统，其中有源传感系统用作主系统，无源传感系统用作热备份系统。一旦有源传感系统发生故障，无源传感系统自动完成系统功能，从而提高了系统的可靠性。若使用在对可靠性要求不十分高的设备中时，可只制作有源传感系统，这样也具有完整的系统功能，只是无备份而已。 

附图说明

图1是本实用新型0公里/小时车轮传感系统的结构示意图； 

图2是本实用新型0公里/小时车轮传感系统有源传感单元和无源传感 单元感应的车轮信号波形图； 

图3是本实用新型0公里/小时车轮传感系统的结构示意图； 

图4是本实用新型的有源传感单元感应的车轮信号和处理电路输出的物理中心脉冲信号的波形图。 

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施实例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。 

作为本实用新型的一个方面，提供了一种0公里/小时车轮传感系统。如图1所示，本实用新型中的0公里/小时车轮传感系统包括：无源信号输出端子50；有源信号输出端子40；U型磁铁10；无源传感单元50，包括绕制在U型磁铁10上的两组线圈20，两组线圈20的第一端在0公里/小时车轮传感系统内部串联；两组线圈20的第二端分别与无源信号输出端子50通过信号输出电缆连接；有源传感单元30设置在U型磁铁10的开口处，且有源传感单元30的输出端与有源信号输出端子40通过信号输出电缆连接。 

无源信号输出端子50和有源信号输出端子40感应的车轮信号都是正弦波信号。例如，0公里/小时车轮传感系统的无源传感单元50感应的车轮信号如图2中的曲线70的正弦波信号，有源传感单元30感应的车轮信号如图2中的曲线80的正弦波信号。 

本实用新型中的0公里/小时车轮传感系统包括有源传感系统和无源传感系统两个子系统，其中有源传感系统用作主系统，无源传感系统用作热备份系统。一旦有源传感系统发生故障，无源传感系统自动完成相应的系统功能，从而提高了系统的可靠性。 

使用时，将本实用新型中的车轮传感器安装在钢轨的内侧，当列车车轮通过0公里/小时车轮传感系统上方时，0公里/小时车轮传感系统中的无源传感单元50和有源传感单元30感应的车轮信号都是正弦波信号。其中，无源传感单元50感应的车轮信号幅度随着列车速度的变化而变化，有源传感单元30感应的车轮信号幅度与列车速度无关。 

本实用新型0公里/小时车轮传感系统的有源传感单元30没有振荡电路，因此无电气辐射，对行车信号的轨道电路无干扰，提高了行车的安全性。本实用新型还具有防雷击设计，解决了磁头板经常遭雷击损坏的问题，提高了设备的可靠性和开机率。由于0公里/小时车轮传感系统的有源传感单元30感应的车轮信号的幅度是不受列车速度影响的正弦波信号，因此本系统的有源传感单元30响应的最低列车速度为0公里/小时，而且具有精确的物理中心功能。也就是即使车轮在传感器的有效感应区内停留后再启动，有源传感系统也能够准确的输出车轮通过的信息，并且具有精确的物理中心功能。 

本实用新型中的0公里/小时车轮传感系统的有源传感单元30感应的车轮信号也为正弦波信号，使得有源传感系统的信号处理电路也输出具有物理中心功能的脉冲信号。因此，实现了包括列车速度0公里/小时时的物理中心功能。 

0公里/小时车轮传感系统还包括车轮信号处理电路。车轮信号处理电路将接收到的多个车轮传感器感应的正弦波车轮信号转换为物理中心脉冲信号。0公里/小时车轮传感系统安装在室外，信号处理电路安装在室内。其中，0公里/小时车轮传感系统感应通过列车的车轮信号；信号处理电路将0公里/小时车轮传感系统感应的车轮信号进行识别，并将其转换为物理中心脉冲信号。该脉冲信号通过信号输出电路根据不同设备的不同要求输出符合设备要求的脉冲信号。 

以有源传感单元信号处理电路为例，对信号处理电路的处理过程进行说明。如图4所示，有源传感单元30输出的车轮信号是正弦波信号，经过处理电路处理后，输出物理中心脉冲信号90。由于使用的示波器只可以记录两路信号，因此，图中只记录了有源传感单元30感应输出的车轮信号80和处理电路输出的物理中心脉冲信号90，其中，脉冲信号90的后沿对应着物理中心。根据需要，脉冲信号可以是正脉冲、负脉冲或先正后负脉冲等多种波形。 

本实用新型可以应用在铁路红外线轴温探测系统、货车运行状态地面安全监测系统、货车滚动轴承早期故障轨边声学诊断系统、货车运行故障动态 图像检测系统、客车运行安全监控系统(简称5T系统)和道口报警装置等设备中。为上述设备提供准确的车轮通过的信息和精确的物理中心功能。 

Claims (2)

1.0公里/小时车轮传感系统，其特征在于，包括： 

U型磁铁(10)； 

两组线圈(20)； 

无源传感单元(50)，和 

有源传感单元(40)； 

其中，无源传感单元(50)的两组线圈(20)分别绕制在U型磁铁(10)的两个U型凸起上，两组线圈(20)的第一端在所述0公里/小时车轮传感系统内部串联连接线(60)；两组线圈(20)的第二端分别与无源传感单元(50)通过无源信号输出电缆连接；有源传感单元(40)的感应电路设置在U型磁铁(10)的开口处，有源传感单元(40)的输出端与有源信号输出端子(30)通过有源信号输出电缆连接。 

2.根据权利要求1所述的0公里/小时车轮传感系统，其特征在于，所述0公里/小时车轮传感系统还包括车轮信号处理电路。 

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