CN214084274U - 无线车轮传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了无线车轮传感器，用于设置在列车轨道上，包括磁感应单元、采集处理单元、控制单元、无线传输单元及射频开关单元，磁感应单元与采集处理单元连接，无线传输单元与射频开关单元电连接，射频开关单元与周边外部设备无线连接，采集处理单元、无线传输单元、射频开关单元分别与控制单元电连接。列车经过时，车轮轮缘经过磁感应单元引起磁场变化以产生电压信号，电压信号经采集处理单元处理整形为脉冲信号发送给控制单元，通过无线传输单元将列车经过信息转化为射频信号发送给射频开关单元，然后无线传输给周边外部设备或者接收周边外部设备发送的无线信号经过解析后发送给控制单元。可与周边外部设备实现无线信号传输，无需铺设电缆。

Description

无线车轮传感器

技术领域

本实用新型涉及车轮传感器技术领域，具体涉及无线车轮传感器。

背景技术

传统的车轮传感器一般卡装在钢轨上，用于在列车经过时采集车轮信息，并通过电缆连接外部设备以实现供电和信号输出。

现有的车轮传感器大多是有线传输，需要从探测站到传感器安装点之间铺设电缆，安装分线盒。施工时如果遇到特殊路段，例如高填路基、桥梁等位置时，无法开挖电缆沟，需要在电缆上套设防护管，不仅安装复杂，而且电缆容易被破坏。

实用新型内容

为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供无线车轮传感器，用于设置在列车轨道上，包括磁感应单元、采集处理单元、控制单元、无线传输单元及射频开关单元，所述磁感应单元与采集处理单元连接，所述无线传输单元与射频开关单元电连接，所述射频开关单元与周边外部设备无线连接，所述采集处理单元、无线传输单元、射频开关单元分别与控制单元电连接。

所述磁感应单元，用于产生磁场并在车轮轮缘经过时所述磁场发生变化以产生电压信号并发送给采集处理单元；所述采集处理单元，用于接收该电压信号并经过处理整形为脉冲信号发送给控制单元；控制单元，用于对列车经过的信息进行判别；所述无线传输单元，用于将判别的信息转化为射频信号发送给射频开关单元，所述射频开关单元，用于将射频信号无线传输给周边外部设备或者接收周边外部设备发送的无线信号并经过解析后发送给控制单元。

进一步地，所述磁感应单元至少设有两组。

进一步地，还包括射频电缆和天线，所述射频开关单元通过射频电缆与天线电连接，所述天线与周边外部设备进行无线连接。

进一步地，还包括用于供电的太阳能电池板和储能装置。

进一步地，还包括壳体，所述天线安装在壳体内，也不仅限于封装在壳体内。

进一步地，所述壳体内设有若干隔板将其分隔成至少三个安装区。

与现有技术比较本实用新型技术方案的有益效果为：

本实用新型提供的无线车轮传感器，列车经过时，车轮轮缘经过磁感应单元引起磁场变化以产生电压信号，电压信号经过采集处理单元处理整形为脉冲信号发送给控制单元，通过无线传输单元将列车经过的信息转化成射频信号发送给射频开关单元，然后无线传输给周边外部设备。将各个单元集成在一起，安装方便，可与周边外部设备实现无线信号传输，无需铺设通讯电缆，减少了施工成本，方便维护，且传输距离远。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的无线车轮传感器的结构原理框图；

图2是本实用新型实施例提供的供电单元的结构原理框图；

图3是本实用新型实施例提供的无线车轮传感器安装于列车轨道上的结构示意图；

图4是本实用新型实施例提供的壳体的分解示意图；

图5是本实用新型实施例提供的控制单元与指示灯单元的电路原理图；

图6是本实用新型实施例提供的无线传输单元与射频开关单元连接的电路原理图；

图7是本实用新型实施例提供的采集处理单元的电路原理图；

图8是本实用新型实施例提供的供电单元的电路原理图。

附图标记如下：

100、无线车轮传感器，1、列车轨道，2、磁感应单元，3、采集处理单元，4、控制单元，5、无线传输单元，6、射频开关单元，7、射频电缆，8、天线，9、太阳能电池板，10、储能装置，11、壳体，11a、开口，11b、定位槽，12、隔板，13、充电电路，14、稳压电源，15、指示灯单元，16、烧录接口，17、盖板，18、加强筋。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1

请参阅图1-8所示，本实用新型提供的无线车轮传感器，无线车轮传感器100设置在列车轨道1的内侧，包括磁感应单元2、采集处理单元3、控制单元4、无线传输单元5及射频开关单元6，磁感应单元2与采集处理单元3连接，无线传输单元5与射频开关单元6电连接，射频开关单元6与周边外部设备无线连接，采集处理单元3、无线传输单元5、射频开关单元6分别与控制单元4电连接。

磁感应单元2，用于产生磁场并在车轮轮缘经过时磁场发生变化以产生电压信号并发送给采集处理单元3；采集处理单元3，用于接收该电压信号并经过处理整形为脉冲信号发送给控制单元4；控制单元4，用于对列车经过的信息进行判别；无线传输单元5，用于将判别的信息转化为射频信号发送给射频开关单元6；射频开关单元6，用于将射频信号无线传输给周边外部设备或者接收周边外部设备发送的无线信号并经过解析后发送给控制单元4。

具体的，无线传输单元5为LORA无线模块。控制单元3负责列车接近信息的判断、供电单元的管理以及无线传输单元5和各单元运行的管理监测，可定期检测无线车轮传感器100的性能，出现问题自动上报给周边外部设备，无需人工维护，可靠性强。

优选地，还包括射频电缆7和天线8，射频开关单元6通过射频电缆7与天线8电连接，天线8与周边外部设备进行无线连接。

控制单元4和无线传输单元5存在休眠状态和工作状态，在无车轮通过信号时，控制单元4和无线传输单元5处于断电休眠状态，降低了能耗。当列车通过时，磁感应单元2发出感应信号并依次唤醒控制单元4、无线传输单元5向周边外部设备无线传输列车经过的信息。可广泛应用于铁路车号自动识别设备、铁路车辆5T设备、轨道衡、超偏载、货检、来车预警等***中。

为提高列车经过的检测精度，具体的，磁感应单元2至少间隔设有两组，磁感应单元2由强磁体及绕设在强磁体上的线圈组成，线圈与采集处理单元3电连接。

优选地，还包括用于供电的供电单元，供电单元包括太阳能电池板9、充电电路13、稳压电源14以及储能装置10，太阳能电池板9与充电电路13电连接，储能装置10与充电电路13之间电连接稳压电源14，稳压电源14分别与无线传输单元5、控制单元4电连接。采用太阳能电池板9给储能装置10充电，提高了传感器的使用寿命，大大简化了设备安装及维护的难度。其中，储能装置10为锂电池。

优选地，还包括用于提示检测装置的工作状态的指示灯单元15，指示灯单元15分别与稳压电源14、控制单元4电连接。还包括烧录接口16，烧录接口16分别与稳压电源14、控制单元4电连接，便于对传感器的程序实时更新，提高传感器的实用性。

优选地，还包括壳体11，天线8安装在壳体11内，也可设置在壳体11外。壳体11通过安装架安装在列车轨道1的内侧。磁感应单元2、采集处理单元3安装在第一电路板上，控制单元4安装在第二电路板上，无线传输单元5、射频开关单元6及射频电缆7安装在第三电路板上，第一电路板、第二电路板及第三电路板均安装在壳体11内，天线8安装在壳体11外壁上，壳体11上设有开口11a，开口11a上安装有盖板17。其中，第二电路板分别采用连接导线与其他两个电路板电连接。

优选地，壳体11内设有若干隔板12将其分隔成至少三个安装区。

具体的，壳体11内设有两个隔板12将其依次分隔成控制仓、信号采集仓及无线传输仓三个安装区，第一电路板、第二电路板及第三电路板分别一一对应安装在安装区内。其中一个隔板12的高度大于另一隔板12的高度，其中一个隔板12的顶部设有用于卡住连接导线的卡线槽。壳体11上设有围绕开口11a设置的定位槽11b，盖板17配合安装在定位槽11b上。

为增强壳体11的结构强度，具体的，壳体11上设有加强筋18。壳体11上还设有指示灯安装孔和接口安装孔，接口安装孔上可拆卸设有遮挡塞，壳体11内外防水处理。壳体11的底部、侧壁和顶部设有减震垫。

如图5-8所示，U1为控制单元4，Y1为控制单元的晶振，U2为锂电池充电管理芯片，U3为稳压芯片，U4为射频开关单元6，U5为无线传输单元5，Y2为无线传输单元的晶振，LED3为指示灯单元15，P1为烧录接口16，J1为连接太阳能电池板9的接口，J2为与感应线圈连接的信号采集接口，J3为连接锂电池的接口，J4为射频电缆7。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种无线车轮传感器，用于设置在列车轨道(1)上，其特征在于：包括磁感应单元(2)、采集处理单元(3)、控制单元(4)、无线传输单元(5)及射频开关单元(6)，所述磁感应单元(2)与采集处理单元(3)连接，所述无线传输单元(5)与射频开关单元(6)电连接，所述射频开关单元(6)与周边外部设备无线连接，所述采集处理单元(3)、无线传输单元(5)、射频开关单元(6)分别与控制单元(4)电连接；

所述磁感应单元(2)，用于产生磁场并在车轮轮缘经过时所述磁场发生变化以产生电压信号并发送给采集处理单元(3)；所述采集处理单元(3)，用于接收该电压信号并经过处理整形为脉冲信号发送给控制单元(4)；控制单元(4)，用于对列车经过的信息进行判别；所述无线传输单元(5)，用于将判别的信息转化为射频信号发送给射频开关单元(6)；所述射频开关单元(6)，用于将射频信号无线传输给周边外部设备或者接收周边外部设备发送的无线信号并经过解析后发送给控制单元(4)。

2.如权利要求1所述的无线车轮传感器，其特征在于：所述磁感应单元(2)至少设有两组。

3.如权利要求1或2所述的无线车轮传感器，其特征在于：还包括射频电缆(7)和天线(8)，所述射频开关单元(6)通过射频电缆(7)与天线(8)电连接，所述天线(8)与周边外部设备进行无线连接。

4.如权利要求1或2所述的无线车轮传感器，其特征在于：还包括用于供电的太阳能电池板(9)和储能装置(10)。

5.如权利要求3所述的无线车轮传感器，其特征在于：还包括壳体(11)，所述天线(8)安装在壳体(11)内，也不仅限于封装在壳体(11)内。

6.如权利要求5所述的无线车轮传感器，其特征在于：所述壳体(11)内设有若干隔板(12)将其分隔成至少三个安装区。

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