CN102285362A - 双套计轴器车轮探测装置及其计轴计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双套计轴器车轮探测装置及其计轴计算方法，设有两套计轴器，每套计轴器设有两个计轴传感器，共四个计轴传感器，该两套计轴器分别设置在轨道控制区域的两端，每套计轴器的两个计轴传感器分别固定安装在所在位置两条钢轨的内侧轨腰或外侧轨腰中，并与一个控制器进行控制连接。计轴计算方法：通两套计轴器的四个计轴传感器的分别计数和比较来确定控制区内车辆停留和进出情况，其中有三个以上计轴传感器测到的车轮数相同时，则判断为出清；保证了在个别传感器失灵时计轴的准确，能提高安全系数。本发明适用于轨道交通的安全控制，结构简单，成本低，好维护，探测准确，性能稳定。

Description

双套计轴器车轮探测装置及其计轴计算方法

技术领域

本发明属于一种有轨交通车辆的探测控制装置，具体的是利用安装在钢轨上的计轴传感器来计算进出控制区域的车轴的数量，从而准确控制车辆的安全通过，确保行车的安全。 

背景技术

随着轨道交通的迅速发展以及自动化控制程度的提高，对车辆运行的管理质量和严密程度的要求也越来越高。特别是在一些重点控制区域，对车辆的驶入驶出情况需要精确控制和纪录，确保行车安全，万无一失。在这项工作中，车轮探测装置是一种常用的设备。目前，现有的探测装置的计轴***，每个计轴点只装一套计轴传感器，当某一个传感器发生故障时，会导致所测量的结果不准确，使其所控制的轨道区段不能准确地判断车辆驶入驶出情况，致使交通中断，甚至发生危险事故。因此，非常有必要对现用车轮探测装置进行改进，以确保行车安全。 

发明内容

本发明的目的是针对上述技术问题，提出一种双套计轴器车轮探测装置及其计轴计算方法，该装置设有双套计轴器，四个计轴传感器，并采用科学精确的计轴计算方法，结构合理，操作简便，探测准确，控制精确，能确保轨道车的行车安全。 

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种双套计轴器车轮探测装置，设有由计轴传感器组成的计轴器，其特征是：设有两套计轴器，每套计轴器设有两个计轴传感器，共四个计轴传感器，该两套计轴器分别设置在轨道控制区域的两端，进车端设置一套，出车端设置一套；每套计轴器的两个计轴传感器分别固定安装在所在位置两条钢轨的内侧轨腰或外侧轨腰中；所述两套计轴器均与一个控制器进行有线或无线的信号连接和控制连接。 

利用上述的双套计轴器车轮探测装置的计轴计算方法： 

1)当进车端计轴器中的一个计轴传感器测到有车轮进入，则判断为轨道控制区域占用； 

2)当进车端计轴器中的两个计轴传感器测到有车轮进入，则判断为轨道控制区域占用； 

3)当出车端计轴器中的计轴传感器测到有轮驶出时，有三个以上计轴传感器测到的车轮数相同时，则判断为出清； 

4)如果两端计轴器探测到的车轮数不一样，进车端数大于出车端数，则判断有轨道车在轨道控制区域内，即占用，而且两端传感器检测到数值的差值就是在轨道控制区域内的车轮数； 

5)如果两端计轴器探测到车轮数一致，说明火车只是经过轨道控制区域，没有车轮留在轨道控制区内，即出清。 

本发明具有结构简单，生产成本低，安装和维护简便，探测效果好，特别是性能稳定，如果其中某个计轴传感器失灵，不影响探测结果，并能及时发现失灵和故障计轴传感器，因而探测准确率极高的优点。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图； 

图2是本发明的危险概率示意图； 

图3是本发明的危险概率示意图。 

本发明产品的外形并不受此图的限制，仅外形改变也属于本发明的保护范围。 

具体实施方式

下面合附图和实施例对本发明作进一步的说明：实施例：参见附图，一种双套计轴器车轮探测装置，设有由计轴传感器组成的计轴器，设有两套计轴器，每套计轴器设有两个计轴传感器，共四个计轴传感器11、12、13、14，该两套计轴器分别设置在轨道控制区域的两端，进车端设置一套11、12，出车端设置一套13、14；每套计轴器的两个计轴传感器分别固定安装在所在位置两条钢轨21、22的内侧轨腰或外侧轨腰中；所述两套计轴器均与一个控制器进行有线或无线的信号连接和控制连接。 

上述的双套计轴器车轮探测装置的计轴计算方法： 

1)当进车端计轴器中的一个计轴传感器测到有车轮进入，则判断为轨道控制区域占用； 

2)当进车端计轴器中的两个计轴传感器测到有车轮进入，则判断为轨道控制区域占用； 

3)当出车端计轴器中的计轴传感器测到有轮驶出时，有三个以上计轴传感器测到的车轮数相同时，则判断为出清； 

4)如果两端计轴器探测到的车轮数不一样，进车端数大于出车端数，则判断有轨道车在轨道控制区域内，即占用，而且两端传感器检测到数值的差值就是在轨道控制区域内的车轮数； 

5)如果两端计轴器探测到车轮数一致，说明火车只是经过轨道控制区域，没有车轮留在轨道控制区内，即出清。 

本实施例的双套计轴器车轮探测装置及其计轴计算方法的可靠性计算： 

用RELEX软件计算，本实施例中计轴传感器采用的元器件如下表所列，对该元器件和PCB均采用299B应力分析法计算模型。预计环境是地面良好，工作占空比为100％，工作为温度50℃，计算得出故障率为λ＝1.76207×10^-6小时，可靠性MTBF＝1/λ＝567514小时，见下表。 

可靠性预计报告 

***名称：传感器            故障率(e-6/h)：1.762070   占空比：100.00 

计算模型：299B应力分析法    MTBF(h)：567514.476302    温度：50 

                                                      环境：地面良好 

而现用的单套计轴器车轮探测装置的可靠性计算是： 

在每个计轴点安装一套传感器的情况下，轨道区段两端只要一端发生故障便不能使用，所以其故障率为两套传感器故障率之和。 

即：故障率λ_单＝λ₁+λ₂＝2λ＝3.52414×10^-6/小时 

可靠性：MTBF_单＝1/λ_单＝283757小时 

本实施例的双套计轴器车轮探测装置的计轴方法采用四取三的运算方法，其可靠性计算： 

在每个计轴点安装双套计轴传感器的情况下，并且采用四取三的运算方法，当有两套及 以上传感器发生故障时轨道区段才不能使用，所以其故障率为： 

λ_双＝λ₁λ₂+λ₂λ₃+λ₃λ₄+λ₄λ₁+λ₁λ₃+λ₂λ₄+λ₁λ₂λ₃+λ₂λ₃λ₄+λ₃λ₄λ₁+λ₂λ₄λ₁+λ₁λ₂λ₃λ₄

＝6λ²+4λ³+λ⁴

＝1.862937×10^-11/小时 

可靠性：MTBF_双＝1/λ_双＝53678680492小时 

计轴***的安全隐患是轨道区段内有车但***却错误地判断为无车，造成这种错误的原因是轨道区段入口的计轴传感器发生故障但***又没有检测出来，导致没有发现列车进入轨道区段。通过对比计算可以看出安装单套传感器时发生危险的概率为1.58×10^-6/小时，安装双套传感器时发生危险的概率为2.4964×10^-12/小时。 

通过以上计算的结果可以得出以下结论： 

1)每个计轴点安装两套计轴传感器，其安全性可以大幅度提高。 

2)而本实施例采用四取三的计算方法判断轨道区段出清可以大幅度提高计轴***的可靠性。 

对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改变和改进，这些改变和改进也应视为本专利的保护范围。 

Claims (2)

1.一种双套计轴器车轮探测装置，设有由计轴传感器组成的计轴器，其特征是：设有两套计轴器，每套计轴器设有两个计轴传感器，共四个计轴传感器(11、12、13、14)，该两套计轴器分别设置在轨道控制区域的两端，进车端设置一套(11、12)，出车端设置一套(13、14)；每套计轴器的两个计轴传感器分别固定安装在所在位置两条钢轨(21、22)的内侧轨腰或外侧轨腰中；所述两套计轴器均与一个控制器进行有线或无线的信号连接和控制连接。

2.利用权利要求1的双套计轴器车轮探测装置的计轴计算方法：

1)当进车端计轴器中的一个计轴传感器测到有车轮进入，则判断为轨道控制区域占用；

2)当进车端计轴器中的两个计轴传感器测到有车轮进入，则判断为轨道控制区域占用；

3)当出车端计轴器中的计轴传感器测到有轮驶出时，有三个以上计轴传感器测到的车轮数相同时，则判断为出清；

4)如果两端计轴器探测到的车轮数不一样，进车端数大于出车端数，则判断有轨道车在轨道控制区域内，即占用，而且两端传感器检测到数值的差值就是在轨道控制区域内的车轮数；

5)如果两端计轴器探测到车轮数一致，说明火车只是经过轨道控制区域，没有车轮留在轨道控制区内，即出清。

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