[发明专利]结合相对转速与绝对地速的安全型测速装置

说明书

技术领域

本发明属于机车测速领域，特别涉及一种结合相对转速与绝对地速的安全型测速装置。

背景技术

随着当今国内火车车速和承载能力日益增长，安全行车也越来越得到广泛的关注与重视，这就要求列车必须准确可靠地接收到当前运行速度信号。其中，列控系统(LKJ，俗称机车黑匣子)是机车三大核心系统之一，用于列车运行安全防护和运行状态记录，其技术状态水平与行车安全有着最为直接的关联。

机车上的测速装置与列控系统配套，是机车最关键的外围设备之一。目前，应用于机车测速的传感器主要采用光电转速传感器或的霍尔转速传感器。其中，上述单一的光电转速传感器或的霍尔转速传感器通过采用同构冗余结构，进行多通道信号的输出，以提高列车安全性。然而，在机车运行过程发生空转、滑行事件时均会导致光电转速传感器和霍尔转速传感器输出的速度信号不可信，列车安全性仍大大降低。另外，光电转速传感件安装在机车轴端上，在机车运行的过程中，轮对轴承的振动较大，污物较多，光电转速传感器长期在振动、冲击、污物的环境中工作，使得信号受到严重的影响。因此，面对复杂的工况，单一的速度传感器是无法满足铁路机车安全运营的需求。

发明内容

基于此，有必要提供一种提高机车安全性且降低总失效率的结合相对转速与绝对地速的安全型测速装置。

结合相对转速与绝对地速的安全型测速装置包括传感器组件及处理电路板，所述传感器组件包括均设置于所述机车轮对上的转速传感件与地速传感件，所述处理电路板包括信号处理电路；所述转速传感件用于将检测到的所述机车轮对的相对转速信号传送给所述信号处理电路，所述地速传感件用于将检测所述机车的绝对地速信号传送给所述信号处理电路；所述信号处理电路用于采集并将所述相对转速信号与所述绝对地速信号分别转换为对应的机车轮对的转速与机车的绝对地速。

在其中一个实施例中，所述转速传感件为两组以上非接触式的霍尔转速传感件，所述地速传感件为非接触式的雷达地速传感件。

在其中一个实施例中，所述转速传感件与所述地速传感件采用异构冗余的结构。

在其中一个实施例中，所述转速传感件包括测速磁盘及伸入所述测速磁盘内的传感器，所述磁盘包括盘体以及设置于所述盘体内的若干磁性件，所述盘体内开设有磁感应通道，所述传感器包括感应探头；所述若干磁性件依次设置于所述盘体上且在所述磁感应通道内形成周期性变化的磁场，所述感应探头伸入所述磁感应通道内切割所述磁场的磁感线，并输出周期性电信号。

在其中一个实施例中，所述盘体开设有周向均匀排列于所述磁感应通道外围的若干装配槽，所述每个磁性件沿长度方向嵌入对应的装配槽内，且每两个相邻所述磁性件之间相互靠近的两侧为同名磁极；所述每个磁性件的充磁方向为宽度充磁。

在其中一个实施例中，所述地速传感件上内置有多普勒雷达探头，所述多普勒雷达探头以与水平面成40°±3°的角度向地面探测地速。

在其中一个实施例中，所述处理电路板还包括处理器以及检测装置，所述检测装置用于实时检测所述转速传感件的输出频率f_h以及所述地速传感件中雷达发射波与回收波的频差f_d；所述处理器包括计算模块、比对模块、存储模块以及赋值模块，所述存储模块内存储有不同机车类型对应的标准轮径值；所述计算模块用于根据检测的所述转速传感件的输出频率f_h与所述地速传感件的频差f_d计算当前所述传感器组件所安装的所述机车的轮径值；所述比对模块用于将当前机车的轮径值与所述存储模块内存储的各标准轮径值逐个进行比较，并得出当前机车的轮径值与各标准轮径值之间的差值；所述赋值模块用于将与当前机车的轮径值差值最小的标准轮径值存储于所述存储模块内；所述计算模块还用于以赋值于所述存储模块内的标准轮径为基础计算得出机车累积运行的里程，以实现自身寿命的管理。

在其中一个实施例中，所述机车的轮径D与转速传感件的输出频率f_h以及地速传感件的频差f_d可根据以下公式得到：