[发明专利]一种采用应变检测的计轴系统及其实施方法

说明书

技术领域

本发明属于铁路计轴系统领域，尤其是一种采用应变检测的计轴系统及其实施方法。计轴系统是利用磁头传感器感应列车车轮经过的信号，来判断区段是否有车占用的区间检查系统。

背景技术

目前，通用的计轴系统采用磁头传感器感应列车车轮信号，如图1所示，电子检测盒EAK检测传感器磁头1和磁头2的信号，然后将检测的信号通过计轴电缆3传输到控制中心的主机，主机中软件通过信号波形判断出当前是否有车经过。磁头1和磁头2传感器信号波形如图2所示，当列车经过传感器磁头1和磁头2时，就会产生一个低电平波形。

现有计轴系统存在的问题是：当铁路施工人员持铁锹滑过磁头传感器时，容易对磁头判别是否有车经过造成干扰，这种金属物的干扰问题一直没有得到很好的解决。

发明内容

本发明的目的是提供一种通过在磁头传感器附近增加应变传感器，辅助判断是否有车经过，从而提高抗干扰效果的采用应变检测的计轴系统及其实施方法。

本发明的技术方案是：采用应变检测的计轴系统，包括磁头传感器、电子检测盒、监测主机，其特征是还设置有应变传感器，所述的应变传感器与电子检测盒连接，电子检测盒与监测主机连接，向监测主机发出计轴信号；其中，所述的电子检测盒由电源部分、测量电桥部分、差分放大、CPU以及计轴信号输入与计轴信号输出端、调测串口组成，测量电桥部分、差分放大和CPU顺序连接，计轴信号输出端和调测串口分别与CPU连接，电桥测量后进行差分放大，将模向应变片与坚向应变片的电阻测量的电阻信号转为电压信号通过CPU的AD转换为数字信号。

所述电源部分由电阻R4与电容E11、二极管D3和电容C4组成的并联电路串联而成，测量电桥部分由电阻R5、电阻R8的串联电路与电阻R7和电阻R8的串联电路并联而成，差分放大部分由芯片LM158及其外围电路构成，CPU采用芯片DSPIC30F3012，计轴信号输入、计轴信号输出以及调测串口由芯片MAX232A实现。

所述的应变传感器为贴片式传感器。

采用应变检测计轴系统的实施方法，其特征是应变传感器安装在与磁头传感器平行位置的另一侧钢轨下面，使用卡具安装，然后将应变传感器与磁头传感器分别与电子检测盒连接，再将电子检测盒与监测主机连接。

在沿钢轨延伸方向对称铺设带有卡槽的卡具，两侧的卡槽之间设置有卡槽底板，钢轨的底部卡装在卡具的卡槽内，在卡槽底板与钢轨下表面之间安装应变传感器。

本发明的效果是：车轮经过与铁锹滑过，都是金属物体，但其重量差距极大，采用应变传感器，通过设置应变的阈值辅助判断当前波形变化是否为车轮经过，可以将铁锹等小金属物体对磁头传感器造成的干扰降至最低，大大提高计轴系统的抗干扰能力。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。

图面说明

图1是现有技术计轴系统的结构示意图；

图2是现有技术计轴系统传感器波形示意图；

图3是本发明计轴系统结构示意图；

图4是本发明计轴系统电子检测盒的电路框图；

图5是本发明计轴系统电子检测盒的电路原理图；

图6是本发明电子检测盒CPU程序流程框图

图7是本发明计轴系统实施方式框图；

图8是本发明计轴系统应变传感器安装示意图。

具体实施方式

图3中，采用应变检测的计轴系统，包括磁头传感器1和磁头传感器2、电子检测盒、监测主机，还设置有应变传感器4，应变传感器4为贴片式传感器。应变传感器4与电子检测盒连接，电子检测盒与监测主机通过计轴电缆3连接，向监测主机发出计轴信号；其中，电子检测盒由电源部分、测量电桥部分、差分放大、CPU以及计轴信号输入与计轴信号输出、调测串口组成，电桥测量后进行差分放大，将模向应变片与坚向应变片的电阻测量的电阻信号转为电压信号通过CPU的AD转换为数字信号(参见图4)。

图5中，电子检测盒的电源部分由电阻R4、电容E11、二极管D3和电容C4组成，测量电桥部分由电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8组成，差分放大部分由芯片LM158及其外围电路构成，CPU采用芯片DSPIC30F3012，计轴信号输入、计轴信号输出以及调测串口由芯片MAX232A实现。