專利名稱：車輪傳感器信號智能化處理單元板的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及列車車輛安全運行監(jiān)測設備技術(shù)領域，具體涉及車輪軸位 傳感器信號處理單元板。
背景技術(shù)：
目前國內(nèi)紅外線軸溫探測系統(tǒng)(THDS)、貨車運行故障動態(tài)圖像探測系統(tǒng) (TFDS)和貨車車號跟蹤系統(tǒng)(AEI)有多個生產(chǎn)廠家，作為設備系統(tǒng)運行中 直接接觸列車的車輪信號傳感器(又稱"車輛軸位傳感器"，俗稱"磁鋼"，以下 簡稱車"車輪傳感器")型號不統(tǒng)一，且信噪比差，抗沖擊振動性能不好，所以 不同廠家對不同的車輪傳感器都有不同的車輪傳感器信號處理單元板，但運用 情況仍然很差，據(jù)統(tǒng)計，運用故障約45%的問題出在車輪傳感器。在逐步統(tǒng)一使 用新型車輪傳感器(該傳感器為中國實用新型專利于2000年10月25日所公布的 專利號為ZL99241341.9的車輛軸位傳感器)后，情況得到極大改善。但原有各 系統(tǒng)中若干種類不同，規(guī)格不一致的車輪傳感器信號處理單元，因局限于應付 原有車輪傳感器性能較差的狀態(tài)，極大地影響了車輪傳感器信號處理單元板的 電氣性能，同時也不能更好地發(fā)揮出新型車輪傳感器的突出優(yōu)勢。實際上在系 統(tǒng)整合中，簡單粗放的信號處理單元板已不能適應下一步探測技術(shù)條件的需要。 原有的車輪傳感器信號處理單元板相對粗放，不能在不同車速、不同現(xiàn)場 條件下對行進列車車輛進行最好的響應和進行相應完整的車輪信號處理，因此 在低速區(qū)段約^5km/h條件下，容易丟失相關車輪信號，造成系統(tǒng)探測失靈；信 號處理單元板的噪聲電平抑制門限調(diào)整不方便，且需人工憑經(jīng)驗調(diào)試和判讀設 置，不能掌握最佳的噪聲門限抑制電平；用于對系統(tǒng)進行動態(tài)檢測的紅外線檢 測車的模擬車輪與真實車輪有較大差距，在一些特殊的情況下，例如彎道、坡 道、路軌質(zhì)量較差地段，列車剎車、低速區(qū)段，電氣化干擾嚴重區(qū)段等都容易造成探測系統(tǒng)對檢測車模擬車輪丟失的情況。智能板則成功地解決了上述問題， 為后續(xù)系統(tǒng)提供了可靠信號。

實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是如何提供一種車輪傳感器信號智能化處 理單元板，該單元板解決了上述問題，能在不同車速、不同現(xiàn)場條件下對行進 列車車輛進行最好的響應和自動進行相應完整的車輪信號處理，大大減少了系 統(tǒng)對車輛運行響應的故障，提高了運行列車安全指數(shù)。
本實用新型所提出的技術(shù)問題是這樣解決的構(gòu)造一種車輪傳感器信號智 能化處理單元板，包括主CPU處理器、從CPU處理器、存儲器和顯示器，特征在
于，還包括程控前級放大器、自動噪聲門限電平觸發(fā)器、輸出電平轉(zhuǎn)換器、RS232 匹配器、單車輪傳感器第一測速計軸器和單車輪傳感器第二測速計軸器；程控 前級放大器的一端連接車輪傳感器，另一端通過自動噪聲門限電平觸發(fā)器和輸 出電平轉(zhuǎn)換器以及RS232匹配器串接在一起；單車輪傳感器第一測速計軸器和單 車輪傳感器第二測速計軸器一端連接車輪傳感器，另一端連接從CPU處理器； 主CPU處理器分別連接從CPU處理器、自動噪聲門限電平觸發(fā)器、輸出電平轉(zhuǎn)換 器、RS232匹配器以及顯示器；車輪傳感器、程控前級放大器、自動噪聲門限電 平觸發(fā)器、輸出電平轉(zhuǎn)換器、RS232匹配器各有四路并存。
按照本實用新型所提供的車輪傳感器信號智能化處理單元板，其特征在于， 所述程控前級放大器和從CPU處理器之間連接有用于調(diào)控程控放大器的放大倍 數(shù)和帶寬的程控可調(diào)元件。
按照本實用新型所提供的車輪傳感器信號智能化處理單元板，其特征在于， 所述輸出電平轉(zhuǎn)換器分別和自動噪聲門限電平觸發(fā)器和RS232匹配器連接，并設 置有I/0輸出端口和雙極性矩形波輸出端口 。
按照本實用新型所提供的車輪傳感器信號智能化處理單元板，其特征在于， 所述RS232匹配器安裝在主CPU處理器與輸出電平轉(zhuǎn)換器的輸出端。
按照本實用新型所提供的車輪傳感器信號智能化處理單元板，其特征在于，所述顯示器為LCD數(shù)碼顯示器。
本實用新型所提供的車輪傳感器信號智能化處理單元板包主CPU處理器， 從CPU處理器，存儲器，程控前級放大器和顯示器，每個程控前級放大器的輸 入端分別連接一個車輪傳感器，通過一個自動噪聲門限電平觸發(fā)器后和輸出電 平轉(zhuǎn)換器相接，在主CPU處理器的協(xié)調(diào)下，分別輸出RS232信號電平，1/0口電 平和雙極性矩形波電平，方便地供給各種不同的系統(tǒng)使用。單元板的程控前級 放大器可根據(jù)不同需要對放大倍數(shù)和頻帶寬度自動調(diào)節(jié)。單元板可根據(jù)不同系 統(tǒng)需要設置多個通道，通常是四通道。單元板還包括一個從CPU處理器，進行 單車輪傳感器測速和程控處理。該單元板利用主、從CPU處理器分別對程控前 級放大器、噪聲門限電平觸發(fā)器、單磁鋼測速前級處理器和輸出電平轉(zhuǎn)換器等 單元組成進行全面綜合智能化協(xié)調(diào)和處理，從根本上提高了監(jiān)測效率。
該單元具有如下功能
1、 利用單聯(lián)車輪傳感器測速方式(單車輪傳感器測速計軸器)，檢測通過 列車的即時速度和平均速度；
2、 針對變化的車速利用程控方式對放大器放大倍數(shù)和帶寬進行自動調(diào)節(jié)， 使其處于最佳工作狀態(tài)；
3、 自動調(diào)節(jié)噪聲抑制門限電平，使其處于最佳工作狀態(tài)，并動態(tài)顯示噪聲 電平。
4、 自動糾錯CPU處理器根據(jù)相關程序或者算法，自動補充或者刪除相關 監(jiān)測內(nèi)容，完善每次監(jiān)測的正確性。自動跟蹤紅外線檢測車，并針對其特點進 行準確的信號輸出。


圖l是本實用新型所提供的車輪傳感器信號智能化處理單元板的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是本實用新型所提供的車輪傳感器信號智能化處理單元板的程控前級 放大器的放大倍數(shù)一車速的曲線示意圖3是本實用新型所提供的車輪傳感器信號智能化處理單元板的程控前級放大器的帶寬一車速的曲線示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型所提供的車輪傳感器信號智能化處理單元板作 詳細描述。
圖l是本實用新型所提供的車輪傳感器信號智能化處理單元板的結(jié)構(gòu)框圖，
其中，l為車輪傳感器，2為程控前級放大器；3為自動噪聲門限電平觸發(fā)器，4 為程控可調(diào)元件，5為輸出電平轉(zhuǎn)換器，6為RS232匹配器，7為單車輪傳感器第 一測速計軸器，8為單車輪傳感器第二測速計軸器，9為從CPU處理器，IO為主 CPU處理器，ll為存儲器，12為顯示器。車輪傳感器l是一種卡在鋼軌內(nèi)側(cè)，感 應運行車輛準確軸位，控制鐵路紅外軸溫探測系統(tǒng)運作，外殼為特種工業(yè)尼龍， 長方體形車輛軸位傳感器，它適用于任何條件和環(huán)境的鐵路區(qū)段運用。程控前 級放大器2的一端連接車輪傳感器1 ，另一端連接自動噪聲門限電平觸發(fā)器3和主 CPU處理器10;單車輪傳感器第一測速計軸器7和單車輪傳感器第二測速計軸器 8串聯(lián)后一端連接車輪傳感器1，另一端連接從CPU處理器9，計算得出的車速信 號和軸數(shù)通過顯示器12顯示；輸出電平轉(zhuǎn)換器5與所述自動噪聲門限電平觸發(fā)器 3連接，其上設置有I/0輸出瑞口和雙極性矩形波端口。
圖2是程控前級放大器的放大倍數(shù)一車速的曲線示意圖，圖3是的程控前級 放大器的帶寬一車速的曲線示意圖。本實用新型所提供的車輪傳感器信號智能 化處理單元板利用了車輪傳感器l的特殊設計和單片機操作對相關參數(shù)補充，保 證測速公式中距離S長度不變，使用單車輪傳感器完成列車車速測定，適應列車 通過車速2km/h 360km/h;利用程控方式同時控制放大器的放大倍數(shù)和帶寬， 放大倍數(shù)自動調(diào)節(jié)范圍1~20倍，帶寬自動調(diào)節(jié)范圍10HZ 800HZ;能自動調(diào) 節(jié)噪聲抑制門限電平；自動跟蹤并準確顯示紅外線檢測車模擬車輪信息；同時 具備I/0口輸出和RS-232輸出以及雙極性矩形波輸出三重功能。
權(quán)利要求1.車輪傳感器信號智能化處理單元板，包括主CPU處理器(10)、從CPU處理器(9)和存儲器(11)，特征在于，還包括程控前級放大器(2)、自動噪聲門限電平觸發(fā)器(3)、輸出電平轉(zhuǎn)換器(5)、RS232匹配器(6)、單車輪傳感器第一測速計軸器(7)和單車輪傳感器第二測速計軸器(8)；程控前級放大器(2)的一端連接車輪傳感器(1)，另一端通過自動噪聲門限電平觸發(fā)器(3)和輸出電平轉(zhuǎn)換器(5)以及RS232匹配器(6)串接在一起；單車輪傳感器第一測速計軸器(7)和單車輪傳感器第二測速計軸器(8)一端連接車輪傳感器(1)，另一端連接從CPU處理器(9)；車輪傳感器(1)、程控前級放大器(2)、自動噪聲門限電平觸發(fā)器(3)、輸出電平轉(zhuǎn)換器(5)、RS232匹配器(6)各有四路并存。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輪傳感器信號智能化處理單元板，其特征在于，所 述程控前級放大器(2)和從CPU處理器(9)之間連接有用于調(diào)控程控放大 器的放大倍數(shù)和帶寬的程控可調(diào)元件(4)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輪傳感器信號智能化處理單元板，其特征在于，所 述輸出電平轉(zhuǎn)換器(5)分別和自動噪聲門限電平觸發(fā)器(3)、 RS232匹配器(6)連接，并設置有I/0輸出端口和雙極性矩形波輸出瑞口。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的車輪傳感器信號智能化處理單元板，其特征在于，還 包括有顯示器(12)，所述顯示器(12)為LCD數(shù)碼顯示器。
專利摘要本實用新型公開了一種車輪傳感器信號智能化處理單元板，包括主CPU處理器、從CPU處理器、存儲器和顯示器，還包括程控前級放大器、自動噪聲門限電平觸發(fā)器、單車輪傳感器第一測速計軸器、單車輪傳感器第二測速計軸器、輸出電平轉(zhuǎn)換器和RS232匹配器。程控前級放大器一端連接車輪傳感器，另一端經(jīng)自動噪聲門限電平觸發(fā)器和輸出電平轉(zhuǎn)換器連接，單車輪傳感器第一測速計軸器和單車輪傳感器第二測速計軸器串聯(lián)后一端連接車輪傳感器，另一端連接從CPU處理器。該單元板可根據(jù)需要設置多個通道，通常為四通道，能在不同現(xiàn)場條件下對行進中的列車車輛進行實時響應和處理相應的車輪信號，減少了系統(tǒng)對車輛運行響應的故障，提高了運行安全指數(shù)。
文檔編號G01D5/12GK201000456SQ20062003537
公開日2008年1月2日 申請日期2006年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月24日
發(fā)明者陳子康 申請人:陳子康