[发明专利]非接触式涡流传感器提高计轴系统抗干扰的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁路计轴系统领域，尤其是一种采用非接触式涡流传感器提高计 轴系统抗干扰的装置及方法。

背景技术

计轴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 的信号设备。目前，通用的计轴系统采用磁头传感器感应列车车轮信号。它主要 由磁头传感器、电子检测盒、计轴电缆和控制中心主机组成。如图1所示，电子 检测盒检测第一磁头传感101和第二磁头传感器102的信号，然后将检测的信号 通过计轴电缆104传输到控制中心的主机。当列车经过第一磁头传感器和第二磁 头传感器时，第一磁头传感器101和第二磁头传感器102传感器信号波形如图2 所示，当有列车经过磁头传感器时，磁头就会产生一个低电平波形，与磁头传感 器相连的电子检测盒就会检测到磁头传感器发出的信号，然后将检测到的信号通 过计轴电缆传输到控制中心的主机，主机中的软件通过信号波形判断出当前是否 有车经过。

但是，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

为了解决现有计轴系统存在的问题，本发明提供一种在现有计轴系统的磁头 传感器附近增加非接触式涡流传感器，来辅助判断是否有列车经过的装置及方 法，从而提高现有计轴系统的抗干扰能力。

本发明的技术方案是：一种非接触式涡流传感器提高计轴系统抗干扰的装 置，其特征是所述装置由卡具、非接触式涡流传感器、非接触式涡流传感器信号 处理板和非接触式涡流传感器信号接收板四部分组成；其中卡具固定在铁轨上， 非接触式涡流传感器安装在卡具上，非接触式涡流传感器与非接触式涡流传感器 信号处理板通过线径为0.5毫米的两芯双绞屏蔽电缆连接，非接触式涡流传感器 信号接收板通过计轴电缆与非接触式涡流传感器信号处理板相连；

当有重物经过铁轨时，铁轨因受压触发非接触式涡流传感器，使非接触式涡 流传感器产生信号；

非接触式涡流传感器信号处理板检测到非接触式涡流传感器产生的信号，传 送给非接触式涡流传感器信号接收板；

非接触式涡流传感器信号接收板对非接触式涡流传感器信号处理板发送的 信号进行处理，判断经过铁轨的物体的重量是否大于等于列车的重量。

所述非接触式涡流传感器信号接收板通过CAN总线与控制中心主机连接。

所述非接触式涡流传感器信号处理板由电平转换与硬件滤波模块、CPU模 块、MODEM模块、输出信号放大模块、信号通道差分防雷模块组成；各模块在 同一个印制电路板上，通过PCB布线方式连接。

所述非接触式涡流传感器信号接收板由四路FSK信号输入接口电路、 FSK/TTL电平转换电路、多路扩展串口电路、FSK信号控制与状态读取模块、 LED状态显示模块、机笼以及槽位地址读取模块、中央处理器和双CAN输出模 块组成；各模块在同一个印制电路板上，通过PCB布线方式连接。

所述非接触式涡流传感器发生故障时，非接触式涡流传感器会自动将非接触 式涡流传感器辅助判断的条件从计轴系统中剥离，计轴系统仍能正常计轴。

一种非接触式涡流传感器提高计轴系统抗干扰的方法，其特征是所述方法包 括下列步骤：

步骤1：在非接触式涡流传感器信号接收板的中央处理器的WJB软件板中设 置阈值，用于判断经过铁轨的物体的重量，以此作为有无列车经过的辅助判断条 件；

步骤2：当有重物经过铁轨时，铁轨因受压触发非接触式涡流传感器，使非 接触式涡流传感器产生信号；

步骤3：非接触式涡流传感器信号处理板检测到非接触式涡流传感器产生的 信号，将信号进行处理，并通过计轴电缆传送给非接触式涡流传感器信号接收板；

步骤4：非接触式涡流传感器信号接收板对非接触式涡流传感器信号处理板 发送的信号进行处理，并利用步骤1设置的阈值，在中央处理器中，判断经过铁 轨的物体的重量是否大于等于列车的重量；之后通过CAN总线将结果传送到控 制中心主机；

步骤5：在控制中心主机中，判断非接触式涡流传感器信号接收板发送来的 信号是否发生偏差，如果发生偏差，则表明非接触式涡流传感器发生故障，这时 控制中心主机自动将非接触式涡流传感器辅助判断的条件从计轴系统中剥离；