[发明专利]车轮传感器信号处理方法

说明书

本发明公开了一种车轮传感器信号处理方法，包括以下步骤：S1、截取车轮传感器信号有效触发信号前一段数据中的50Hz工频干扰信号，并取该50Hz工频干扰信号峰值的2倍作为幅度触发门限，取该50Hz工频干扰信号脉冲宽度的一半作为脉宽触发门限；S2、判断输入信号的幅值是否大于步骤S1得到的幅度触发门限，且脉宽大于S1得到的脉宽触发门限，若是则将该输入信号视为有效的车轮传感器信号并直接输出；否则将该输入信号视为干扰信号，不予输出。本发明不直接确定具体的信号触发阈值，而是根据当前的噪声干扰动态地调整输入信号的触发阈值，能够保证信号处理的完整性和准确性。

技术领域

本发明属于信号处理技术领域，特别涉及一种车轮传感器信号处理方法。

背景技术

车轮传感器输出信号具以下重要特征：1)输出信号频率与幅度呈正比例关系，正常车轮传感器输出信号频率高对应幅值越高，幅值低对应的频率低。2)车轮压到车轮传感器正中心位置时，输出信号过零，发生极性切换，通过该车轮传感器信号的零点位置可准确定位车轮位置，过零点处脉冲信号如图1所示，a为原始车轮传感器的信号，b为处理后的车轮传感器信号下降沿输出，c为处理后的车轮信号传感器信号上升沿固定脉宽输出。车轮传感器信号的实际有效信息主要在过零点位置，信号的过零点位置就是实际车轮压到车轮传感器正中心的位置，在识别到车轮传感器信号的过零点位置时，此时对应的车轮正好在车轮传感器的正中间位置，以此来准确定位列车位置，后续车辆安全运行参数探测传感器据此位置信息来实现对列车特定部位的精确探测。实际计算列车速度是通过计算同一轮轴压过两安装间距固定(目前铁路设备通常设置为250mm或270mm)的车轮传感器的时间差，速度V＝(传感器安装间距L)/(车轮压过两传感器的时间差值Δt)。轴距计算是通过计算两轮轴压过同一车轮传感器的时间差值计算出，轴距D＝速度V*(相邻两车轮压过同一车轮传感器的时间差Δt1)。速度、轴距计算用的时间差值计算基准点均为车轮传感器信号的过零点。以上分析进一步得出，车轮传感器信号的提取实质对车轮传感器信号过零点位置的提取。

经过现场大量数据收集分类总结，现场干扰信号分为以下三种：

(1)高频干扰，车轮传感器输出有效信号频率不高(<100HZ)，所以，高频干扰可以通过滤波、屏蔽等技术手段进行处理；

(2)振动干扰，振动干扰主要是由于车轮传感器安装固定支架不牢固导致传感器振动造成的，此问题可以通过安装支架从源头上进行解决；

(3)50HZ工频干扰，干扰信号的处理问题主要集中在50HZ工频干扰上，该频率点在有效信号频段内。所以从理论上分析，单纯从频率上提取该有效信号的手段是不可行的，一些设备厂家采用专用高速运算的CPU处理器期望通过频谱分析、数字滤波器方式来处理，实际应用效果并不理想，一方面小信号识别率不高，别一方面处理带来的延时导致过零点不准，导致测速、测轴距不准。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种根据当前的噪声干扰动态地调整输入信号的触发阈值，能够保证信号处理的完整性和准确性的车轮传感器信号处理方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：车轮传感器信号处理方法，包括以下步骤：

S1、截取车轮传感器信号有效触发信号前一段数据中的50Hz工频干扰信号，并取该50Hz工频干扰信号峰值的2倍作为幅度触发门限，取该50Hz工频干扰信号脉冲宽度的一半作为脉宽触发门限；

S2、判断输入信号的幅值是否大于步骤S1得到的幅度触发门限，且脉宽大于S1得到的脉宽触发门限，若是则将该输入信号视为有效的车轮传感器信号并直接输出；否则将该输入信号视为干扰信号，不予输出。

本发明的有益效果是：本发明不直接确定具体的信号触发阈值，而是根据当前的噪声干扰动态地调整输入信号的触发阈值，能够保证信号处理的完整性和准确性。

附图说明