[实用新型]一种抗干扰、高精度的智能铁路计轴设备

说明书

一种抗干扰、高精度的智能铁路计轴设备，属于铁路计轴设备领域。本实用新型包括霍尔元件、永磁体、壳体和控制电路，霍尔元件和永磁体上下对称安装在壳体内部，控制电路安装在壳体上，控制电路和霍尔元件连接有电源的正负两极，永磁体在霍尔元件感应范围内产生恒定磁场，壳体侧面垂直向下安装在铁路钢轨内侧壁，当有列车经过壳体上方时，由于列车车轮的导磁性影响霍尔元件周围磁场产生变化，当检测到磁场变化时，判断是否真有车轮经过，若判断为假，控制电路不动作，若判断为真，通过控制电路输出脉冲信号供上位机检测。本实用新型解决了现有的计轴设备计轴错误率高、损坏率高、出厂和维护成本高的问题，本实用新型计轴精确、故障率低、检修方便。

技术领域

本实用新型涉及一种抗干扰、高精度的智能铁路计轴设备，属于铁路计轴设备领域。

背景技术

铁路计轴设备是铁路领域应用于车号识别系统、道口报警系统、铁路车辆5T系统、6C系统、机车定位系统、货车装载状态视频监控系统等的重要传感器部件，主要以检测列车车速、判断来车方向、计轴判辆等功能，是铁路系统中不可或缺的一部分。

现有的铁路计轴设备主要有无源计轴设备和有源计轴设备两种：

无源计轴设备利用车轮等导磁体切割磁力线产生感应电动势的电磁感应基本原理，输出交流模拟信号，上位机接收模拟信号后通过模数转换器将感应电动势转变成数字信号进行分析处理。这种方式的缺点是：当列车时速低于5km/h行驶时，输出模拟信号较弱，上位机很难准确判断是否有车轮通过，极易产生延迟触发或丢失检测信号现象。

有源计轴设备通过稳定的直流电源供电，内部固定永磁体提供稳定的空间磁场，控制器上集成的磁性霍尔开关器件感知磁场的存在，当列车经过时，车轴的导磁特性会使得永磁体空间磁场发生变化，增大磁性霍尔开关器件的磁通，最终利用其开关特性输出直流脉冲信号，上位机无需通过模数转换即可判断是否有车轮通过。这种方式的缺点是：

1.由于磁性霍尔开关元件的开关条件固定，对于计轴设备内部永磁体和磁性霍尔开关空间排布要求较高，内部结构稍有变动，就会引起计轴设备较大的性能变化。导致其性能不一，成品率低，出厂成本相对较高。

2.由于磁性霍尔开关元件的开关条件固定，且其安装的卡具和钢轨都是导磁物体，并且有源计轴设备表面感应范围窄，因此，对于其安装方式要求较高，否则会出现持续输出高电平脉冲或持续输出低电平脉冲的现象，且在列车蛇形晃动时，容易出现多轴或丢轴的现象；即使是同一个计轴设备，安装在不同的车辆段，其性能都可能出现很大偏差，导致其计轴不准确，实际应用显示，丢轴和多轴的现象都时有发生。

3.由于磁性霍尔元件的温度特性，在其应用过程中，周围环境温度变化会导致霍尔元件性能的变化，环境温度高时，霍尔元件的工作较温度低时更灵敏，因此，在北方一些冬天温度低的地区，其工作性能会受到较大影响，导致丢轴或多轴现象的发生。

4.由于计轴设备没有其状态显示的功能，使得其损坏或出故障后不能被及时发现且查找故障设备时费时费力。

5.由于有源计轴设备长期在户外使用，在使用过程中，雷电或静电以及钢轨上较大的电流变化都会给设备造成较大干扰或者损坏，根据铁路部门的反馈显示，每年由于天气等原因损坏计轴设备的例子屡见不鲜。

6.由于不同车辆段对计轴设备的需求不同，一些车辆段需要高电平为计轴判辆的依据，一些车辆段需要低电平作为计轴判辆的依据，所以在厂家生产时，都采用了两种方案，以适应不同铁路车辆段的要求，这样做使得研发成本和投入及生产成本均有不同程度的增加。

因此，亟需提出一种抗干扰、高精度的智能铁路计轴设备，以解决上述技术问题。

实用新型内容