CN2504127Y - 磁悬浮列车测速、定位与鉴向装置 - Google Patents

磁悬浮列车测速、定位与鉴向装置 Download PDF

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龙志强
刘曙生
窦峰生
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National Defense Science And Technology University Of Chinese Pla
Beijing Enterprises Holding Maglev Technology Development Co ltd
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Abstract

一种磁悬浮测速、定位与鉴向装置,包括车体、轨枕、传感器、传感器支架、测量装置。轨枕按一定距离铺设,若干个传感器按相等距离安装在传感器支架上,最后传感器信号连接到测量装置。这种测速、定位与鉴向装置结构简单、实用,特别适用于磁悬浮列车线路。

Description

磁悬浮列车测速、定位与鉴向装置
技术领域
本实用新型涉及一种磁悬浮列车测速、定位与鉴向装置。
背景技术
目前，常规轮轨铁路主要通过轨道电路和车载光电编码器确定列车的速度和位置，即通过轨道电路传递信号，实现超速保护、自动联锁和列车在各个区间中相对于线路的准确位置等。由于磁悬浮列车是悬浮在轨道之上的，列车与轨道之间无接触，所以常规办法不能用于磁悬浮列车的测速、定位。这就需要有一种新的、实用而高效的用于磁悬浮列车测速、定位与鉴向装置。本实用新型正是满足这一需要而提出的。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种磁悬浮列车测速、定位与鉴向装置，其结构简单、成本低廉、实用性强。
根据本实用新型的磁悬浮列车测速、定位与鉴向装置，包括安装于车体上的传感器；与所述传感器连接的测量处理装置；以及设置在所述车体行驶路线上的识别标记。
所述传感器可安装于车体底部，而且可采用多个。所述识别标记可以是包括金属的物体。
附图说明
图1是本实用新型的第一实施例的示意图；
图2是表示本实用新型的另一个是实施例的结构示意图；
图3是表示列车正向行驶时，两个传感器所产生的波形图；
图4是表示列车反向行驶时，两个传感器所产生的波形图；
图5是本实用新型中测量装置5的电路原理方框图。
实施方式
图1是本实用新型的一个实施例的结构示意图，其中1是车体，2是传感器，3是传感器支架，4是用于传感器识别的识别标志，5是测量装置。
在磁悬浮列车线路上，每隔一定距离(D米)设置有识别标志4，识别标志4在本实施例中是使用钢材料制成的轨枕，也可以是其他金属材料制作的，或是包括有金属的其他物体，只要是能被传感器所识别的物体都可作为用于传感器识别的识别标志。在磁悬浮列车车体上安装检测识别标记的传感器。在图1中传感器是通过支架3安装于列车1的底部上。传感器的输出提供给列车1上安装的测量装置5。当列车1经过轨枕时，传感器2产生电脉冲信号。测量装置5对所述电脉冲信号进行处理计算，得出列车的行进速度、列车的行进位置以及行进方向。
计算列车行进速度、行进位置的基本原理如下：
测量相邻两个电脉冲之间的时间T(秒)，就可依据下述公式(1)得出列车速度V。
V＝D*1/T(米/秒)      ……(1)
其中，V是列车速度，D是识别标记的间隔距离，T是脉冲信号间隔时间。
在起始站对测量装置5发一个清零脉冲，然后再累加传感器2产生各个电脉冲N，就可依据公式2测得列车相对于起始站的位置S。
S＝N*D(米)           ……(2)
其中，S是列车相对于起始站已行进的距离，D是识别标记的间隔距离，N是一个传感器所产生的脉冲信号个数。
图2是本实用新型的另一个是实施例的结构示意图，这一实施例中采用了多个传感器，其他装置设置与图1实施例的相同，使用了相同的标号。
在本实施例中，为提高列车速度测量的实时性和准确性，采用多个(2≤n)传感器2，沿列车1纵向排列设置，相邻传感器之间的距离细分为D/n(米)，即在车体传感器安装支架上每隔D/n米安装1个传感器。这样可根据公式3和4更精确的测得列车1的时速和位置。
V＝D/n*1/t(米/秒)    ……(3)
其中，t是两相邻传感器产生脉冲信号的时间差。
S＝N1 *D+D/n*X(米)    ……(4)
其中，N1是第一个传感器产生脉冲总数，X是末尾第X个产生N1个脉冲的传感器，0＜X＜n。
在本实施例中的磁悬浮列车测速、定位与鉴向装置具有鉴向功能。为了测得列车的行驶方向，利用前n个传感器的前面两个，通过下述鉴相方法来判别列车的行驶方向。
测定行进方向的基本原理如下。
列车正向行驶时，两个传感器的波形如图3所示，列车反向行驶时，两个传感器的波形如图4所示。列车正向行驶时，图3中脉冲信号B滞后脉冲信号A的相位为(1/n)*360度，列车反向行驶时，图4中脉冲信号B滞后脉冲信号的相位为A(1-1/n)*360度。若n＝4，列车正向行驶时脉冲信号B滞后脉冲信号A90度，列车反向行驶时脉冲信号B滞后脉冲信号A270度，因此可由脉冲信号B相对于脉冲信号A的相位来判别列车的行驶方向。
传感器输出的信号是开关信号，比如高电平表示检测到轨枕，低电平表示没有检索到轨枕，由于轨枕是安装在野外，在这种车载环境下会受到一些干扰，干扰主要表现为尖峰，这些尖峰会影响测速的精度，还会引起速度的跳变，所以在测速时要尽量排除这些干扰，所以测量装置的任务就是对开关输出信号进行预处理，包括高频滤波、整形、隔离，经过处理后的信号经过包括CPU的单片机的编程测得列车的速度、位置和行驶方向。
图5为本实用新型中测量装置5的电路原理方框图。图2中预处理电路51输入来自感器输出的检测信号并将处理后的信号提供给CPU53，CPU根据存储器52中存储的计算处理程序，对信号进行计算处理得出列车的速度、位置和行驶方向数据，输出给显示设备、数字显示设备、语音设备等(图中未示出)。
根据本实用新型磁悬浮列车测速、定位与鉴向装置的优点是，一个装置具有三种功能，结构简单，实用性强，成本低。

Claims (4)

1. 一种磁悬浮列车测速、定位与鉴向装置，其特征在于包括安装于车体(1)底部上的传感器(2)，与所述传感器连接的测量处理装置5，以及设置在所述车体行驶路线上的识别标记(4)。
2.根据权利要求1所述的磁悬浮列车测速、定位与鉴向装置，其特征在于所述传感器(2)包括多个，至少沿车体纵向排列设置。
3.根据权利要求1所述的磁悬浮列车测速、定位与鉴向装置，其特征还在于所述车体运行路线上的识别标记(4)包括金属材料。
4. 根据权利要求1所述的磁悬浮列车测速、定位与鉴向装置，其特征还在于所述车体运行路线上的识别标记(4)是金属轨枕。
CN 01271208 2001-11-12 2001-11-12 磁悬浮列车测速、定位与鉴向装置 Expired - Lifetime CN2504127Y (zh)

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