本發(fā)明涉及鐵路管理技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種火車車輪檢測(cè)方法及裝置。

背景技術(shù)：

目前的鐵路AEI系統(tǒng)中，需要使用大量的車輪傳感器?，F(xiàn)有的車輪傳感器主要分兩類：

一類為安裝于鐵軌上的車輪檢測(cè)傳感器，業(yè)內(nèi)稱之為磁鋼，磁鋼安裝于鐵軌內(nèi)側(cè)，通過電纜方式，將采集的電信號(hào)，傳遞給AEI設(shè)備，此類傳感器可以精確采集車輪信息，通過車輪信息可以實(shí)現(xiàn)車輛判輛和識(shí)別車輛類型，不過此種傳感器因?yàn)橛行盘?hào)電纜，存在著施工布線工作量大，容易引入感應(yīng)電壓損壞后續(xù)設(shè)備的問題。另一類為安裝于軌道中間的傳感器，其采用電源供電和無線通信方式，這類采用電池供電的無線車輪檢測(cè)傳感器，幾乎沒有施工工作量，可以判輛，但無法識(shí)別車輛類型。

綜上所述，目前的車輪傳感器要么存在在現(xiàn)場(chǎng)施工布線上工作量大、容易引入干擾的問題，要么存在所采集的信號(hào)無法滿足鐵路對(duì)車輛進(jìn)行識(shí)別的要求的問題，從而導(dǎo)致其不能夠很好地滿足鐵路現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求的問題，需要進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種火車車輪檢測(cè)方法及裝置，用于解決現(xiàn)有車輪傳感器在現(xiàn)場(chǎng)施工布線上工作量大、容易引入干擾以及無法滿足現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)采集要求的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

一種火車車輪檢測(cè)方法，包括以下步驟：1)定時(shí)讀取火車車輪信號(hào)；2)判斷所述火車車輪信號(hào)是否大于設(shè)定的門限值，若是，則轉(zhuǎn)入步驟3)，若否，則轉(zhuǎn)入步驟S1)，其中，所述火車車輪信號(hào)為對(duì)感應(yīng)線圈在火車車輛經(jīng)過時(shí)所產(chǎn)生的正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理得到的數(shù)字信號(hào)；3)讀取當(dāng)前時(shí)間信息；4)將所述時(shí)間信息通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至外部設(shè)備，并轉(zhuǎn)入步驟1)。

在一優(yōu)選方案中，在步驟2)中，所述對(duì)正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理得到數(shù)字信號(hào)的步驟包括：依次對(duì)所述正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換。

在一優(yōu)選方案中，在對(duì)所述正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理前還包括：對(duì)所述正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行超電壓保護(hù)的步驟。

在一優(yōu)選方案中，所述無線網(wǎng)絡(luò)為藍(lán)牙無線網(wǎng)絡(luò)、WIFI無線網(wǎng)絡(luò)、zigbee無線網(wǎng)絡(luò)、3G無線通信網(wǎng)絡(luò)、4G無線通信網(wǎng)絡(luò)中的一種或多種。

此外，本發(fā)明還提供一種火車車輪檢測(cè)裝置，其包括：感應(yīng)線圈，用于在火車車輛經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生火車車輪信號(hào)，所述火車車輪信號(hào)為正負(fù)電壓信號(hào)；信號(hào)變換電路模塊，連接于所述感應(yīng)線圈，用于對(duì)所述正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行處理得到數(shù)字信號(hào)；無線通信模塊，用于接入無線網(wǎng)絡(luò)與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；處理器，連接于所述信號(hào)變換電路模塊和無線通信模塊，用于定時(shí)讀取所述數(shù)字信號(hào)，判斷所述數(shù)字信號(hào)是否大于設(shè)定的門限值，若是，則讀取當(dāng)前時(shí)間信息并將所述時(shí)間信息通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至外部設(shè)備，并返回重新讀取所述數(shù)字信號(hào)；若否，則返回重新讀取所述數(shù)字信號(hào)。

在一優(yōu)選方案中，所述信號(hào)變換電路模塊至少包括：用于對(duì)依次對(duì)所述正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換的低通濾波單元和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元。

在一優(yōu)選方案中，所述信號(hào)變換電路模塊還包括：用于在對(duì)所述正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行低通濾波前對(duì)所述正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行超電壓保護(hù)的超電壓保護(hù)單元。

在一優(yōu)選方案中，所述無線通信模塊為藍(lán)牙模塊、WIFI模塊、zigbee模塊、3G無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊或4G無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊中的一種或多種。

在一優(yōu)選方案中，還包括一電源模塊，分別連接于所述處理器、信號(hào)變換電路模塊及無線通信模塊。

在一優(yōu)選方案中，所述處理器為可編程邏輯處理器。

如上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明通過對(duì)火車車輪信號(hào)進(jìn)行采集，并進(jìn)行相應(yīng)的處理來得到該火車車輪經(jīng)過時(shí)間的信息進(jìn)行記錄，并通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式將采集到的信息發(fā)送給外部設(shè)備，從而為外部設(shè)備對(duì)火車類型的識(shí)別以及火車車輛的判輛提供依據(jù)，相比現(xiàn)有的車輪傳感器或者車輪信號(hào)采集裝置更為高效和實(shí)用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種火車車輪檢測(cè)方法的流程圖。

圖2為本發(fā)明一種火車車輪檢測(cè)裝置的原理圖。

圖3為本發(fā)明火車車輪檢測(cè)裝置中信號(hào)變換電路模塊的原理圖。

圖4為本發(fā)明一種火車車輪檢測(cè)裝置在一優(yōu)選實(shí)施方式中的原理圖。

附圖標(biāo)號(hào)說明

1 火車車輪檢測(cè)裝置

11 感應(yīng)線圈

12 信號(hào)變換電路模塊

121 超電壓保護(hù)單元

122 低通濾波單元

123 模數(shù)轉(zhuǎn)換單元

13 處理器

14 無線通信模塊

15 電源模塊

具體實(shí)施方式

以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí)施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需說明的是，在不沖突的情況下，以下實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

需要說明的是，以下實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。

實(shí)施例1

請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)施例提供一種火車車輪檢測(cè)方法，下面對(duì)火車車輪檢測(cè)方法的實(shí)現(xiàn)過程進(jìn)行詳細(xì)的說明。

步驟S1，定時(shí)讀取火車車輪信號(hào)。

在具體實(shí)施中，火車車輪信號(hào)包括在有火車車輪經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)，以及在沒有火車車輪經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生的信號(hào)。

步驟S2，判斷所述火車車輪信號(hào)是否大于設(shè)定的門限值。

具體的，如果火車車輪信號(hào)大于設(shè)定的門限值，則轉(zhuǎn)入步驟S3，如果火車車輪信號(hào)小于設(shè)定的門限值，則轉(zhuǎn)入步驟S1，其中，所述火車車輪信號(hào)為由信號(hào)變換電路對(duì)感應(yīng)線圈在火車車輛經(jīng)過時(shí)所產(chǎn)生的正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行處理得到的數(shù)字信號(hào)。

在具體實(shí)施中，由于在有火車車輪經(jīng)過和在沒有火車車輪經(jīng)過情況下所產(chǎn)生的信號(hào)是不一樣的，因此，可以通過將讀取到的信號(hào)與一預(yù)先設(shè)定的門限值進(jìn)行比較來判斷該信號(hào)是否為在有火車車輪經(jīng)過下所產(chǎn)生的信號(hào)。

具體地，可以通過感應(yīng)線圈來感應(yīng)是否有火車車輪經(jīng)過，從而產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)，具體可以為，在有火車車輪經(jīng)過產(chǎn)生正負(fù)電壓信號(hào)，相反則不產(chǎn)生信號(hào)。這與現(xiàn)有車輪傳感器或磁鋼的采集方式是一致的。不同之處在于，這里還需要對(duì)感應(yīng)線圈采集到的火車車輪信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理來便于后續(xù)檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)，即需要對(duì)正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，包括至少對(duì)正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理和模數(shù)轉(zhuǎn)換，以便于進(jìn)行門限值判斷。

在一優(yōu)選實(shí)施方式中，還可以在對(duì)所述正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行低通濾波處理前設(shè)置一對(duì)所述正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行超電壓保護(hù)的步驟，以防止雷雨天氣或者其它意外情況導(dǎo)致的高電壓，從而保護(hù)裝置。

步驟S3，讀取當(dāng)前時(shí)間信息。

在具體實(shí)時(shí)中，該時(shí)間信息為經(jīng)過的火車車輪的時(shí)間，通過這個(gè)時(shí)間信息可以供外部進(jìn)行火車車輛判輛和車輛類型識(shí)別，解決了現(xiàn)有設(shè)備不能兩全的問題。

在具體實(shí)施中，該時(shí)間信息為火車車輪經(jīng)過磁鋼這個(gè)時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間。實(shí)際應(yīng)用中，本實(shí)施例可以保證每列火車各個(gè)車輪時(shí)間點(diǎn)的相對(duì)時(shí)間精度誤差低于0.1毫秒以內(nèi)。

步驟S4，將所述時(shí)間信息通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至外部設(shè)備，并轉(zhuǎn)入步驟S1。

在實(shí)際實(shí)施中，可以在每條鐵軌安裝兩個(gè)本發(fā)明提供的火車車輪采集裝置，并保證兩個(gè)火車車輪采集裝置安裝距離為已知的某固定距離，該距離通常為27cm±2cm，無線接收處理主機(jī)上運(yùn)行有處理程序，程序接收到各點(diǎn)時(shí)間數(shù)據(jù)以后，根據(jù)同一個(gè)車輪經(jīng)過兩個(gè)磁鋼的時(shí)間差，按照安裝距離除以該時(shí)間差，可以計(jì)算出當(dāng)前列車的運(yùn)行速度；根據(jù)速度值，乘以前后輪經(jīng)過同一個(gè)火車車輪采集裝置的時(shí)間差，可以計(jì)算出該車的軸距；根據(jù)鐵道部發(fā)布的火車車型標(biāo)準(zhǔn)軸距表，可以根據(jù)該表識(shí)別出該車車輛類型。簡單來說，本發(fā)明先比現(xiàn)有磁鋼或者車輪傳感器具有更為齊備的信號(hào)采集功能，且其還具備現(xiàn)有磁鋼或者車輪傳感器所不具備的在現(xiàn)場(chǎng)施工安裝上的簡化性，能夠避免現(xiàn)場(chǎng)繁雜的布線施工，實(shí)用性較高。

在具體實(shí)施中，這里的無線網(wǎng)絡(luò)可以為藍(lán)牙無線網(wǎng)絡(luò)、WIFI無線網(wǎng)絡(luò)、zigbee無線網(wǎng)絡(luò)等短距離的無線網(wǎng)絡(luò)通信方式；也可以為3G無線通信網(wǎng)絡(luò)、4G無線通信網(wǎng)絡(luò)等遠(yuǎn)距離的無線網(wǎng)絡(luò)通信方式。在具體實(shí)施時(shí)，可以采用上述一種或多種無線網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明并不限制無線網(wǎng)絡(luò)的具體實(shí)施方式，通過無線網(wǎng)絡(luò)的方式來發(fā)送所采集到的信號(hào)可以避免現(xiàn)場(chǎng)繁雜的施工布線。

上述方法通過無線的方式來采集火車車輪信號(hào)并對(duì)采集到的火車車輪信號(hào)進(jìn)行處理來獲取到供外部設(shè)備進(jìn)行火車判輛和火車類型識(shí)別的時(shí)間信息，從而可以實(shí)現(xiàn)判輛和類型識(shí)別兩種功能的情況下還可以避免現(xiàn)場(chǎng)布線施工困難的問題，從而突破性的提升了產(chǎn)品的實(shí)用性。

實(shí)施例2

本實(shí)施例還提供了一種火車車輪檢測(cè)裝置，如圖2，該火車車輪檢測(cè)裝置1包括：感應(yīng)線圈11，用于在火車車輛經(jīng)過時(shí)產(chǎn)生火車車輪信號(hào)，所述火車車輪信號(hào)為正負(fù)電壓信號(hào)；信號(hào)變換電路模塊12，連接于所述感應(yīng)線圈，用于對(duì)所述正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行處理得到數(shù)字信號(hào)；無線通信模塊14，用于接入無線網(wǎng)絡(luò)與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；處理器13，連接于所述信號(hào)變換電路模塊和無線通信模塊，用于定時(shí)讀取所述數(shù)字信號(hào)，判斷所述數(shù)字信號(hào)是否大于設(shè)定的門限值，若是，則讀取當(dāng)前時(shí)間信息并將所述時(shí)間信息通過無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送至外部設(shè)備，并返回重新讀取所述數(shù)字信號(hào)；若否，則返回重新讀取所述數(shù)字信號(hào)。

在具體實(shí)施中，見圖3，所述信號(hào)變換電路模塊是用來對(duì)感應(yīng)線圈產(chǎn)生的正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理以便于處理器進(jìn)行計(jì)算處理，信號(hào)變換電路模塊處理方式的不同也會(huì)導(dǎo)致處理器處理的方式不同。具體地，該信號(hào)變換電路模塊可以包括用于對(duì)所述正負(fù)電壓信號(hào)依次進(jìn)行低通濾波和脈沖轉(zhuǎn)換的低通濾波單元122和模數(shù)轉(zhuǎn)換單元123，使得經(jīng)過信號(hào)變換電路模塊處理后的正負(fù)電壓信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)，從而便于處理器處理。

進(jìn)一步地，所述信號(hào)變換電路模塊中還可以包括一用于在對(duì)所述正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行低通濾波前對(duì)所述正負(fù)電壓信號(hào)進(jìn)行超電壓保護(hù)的超電壓保護(hù)單元121，從而起到保護(hù)裝置的作用。

在具體實(shí)施中，所述無線通信模塊為3G無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊或和4G無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊，從而可以便于將設(shè)備進(jìn)入無線網(wǎng)絡(luò)中，以向外界發(fā)送時(shí)間信息。需要理解的是，這里采用3G無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊和4G無線網(wǎng)絡(luò)通信模塊僅為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明并不限制對(duì)接入無線網(wǎng)絡(luò)的通信方式。

在具體實(shí)施中，處理器可以采用可編程邏輯處理器，例如單片機(jī)、FPGA等。

此外，在具體實(shí)施中，可以在裝置中設(shè)置電源模塊15來為裝置提供電源，如圖4，當(dāng)然，也可以通過接外部的市電或者其它供電設(shè)備提供的電源。

綜上所述，本發(fā)明相比現(xiàn)有的車輪信號(hào)檢測(cè)設(shè)備更為簡單和實(shí)用，不僅在功能在上可以同時(shí)滿足判輛和類型識(shí)別，而且還可以不用進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)布線，采用無線發(fā)送的方式，這是現(xiàn)有設(shè)備都無法全部具備的，從而大大提升了產(chǎn)生的實(shí)用性。

上述實(shí)施例僅例示性說明本發(fā)明的原理及其功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本發(fā)明的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者在未脫離本發(fā)明所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本發(fā)明的權(quán)利要求所涵蓋。