一种车轮传感器的计轴系统的制作方法

本发明涉及一种车轮传感器的计轴系统，属于轨道交通。

背景技术：

1、车轮传感器是一种安装于钢轨上，用于探测列车车轮，并产生计轴信号的设备。通常每个车轮传感器均通过自己专用的铁路信号电缆连接到计轴主机，不与其它车轮传感器复用信号电缆传输。计轴主机通过运算各个车轮传感器的探测信号，最终输出区段的是占用或空闲的安全信号。由于车轮传感器在钢轨上安装的距离至计轴主机长短不一，且当前车轮传感器至主机采用模拟信号传输方式，有以下缺点：当线缆较长时会受线缆阻值的影响，主机采集的电压与传感器输出端电压存在差异，线缆越长，差异越大；线缆阻值会随环境温度变化而变化，如图1所示，间接影响了主机采集传感器模拟信号准确性；车轮传感器传输的模拟信号易受电磁干扰，信号传输错误的概率较大；传输的数据单一，数据量小；每个传感器传输至主机的信号线为并行独立传输，如图2所示，需要布置大量的电缆线，线缆铺设成本较大。

2、总之，现有技术的车轮传感器及计轴系统使用的传输电缆铺设成本高、传输数据量有限且容易受到干扰、可靠性低等缺陷。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明的目的是提供了一种车轮传感器的计轴系统，其能够降低电缆铺设成本、传输数据量足够大且不容易受到干扰、可靠性高。

2、为实现上述目的，本发明提出了以下技术方案：一种车轮传感器的计轴系统，包括：车轮传感器、接线盒和计轴主机；所述车轮传感器，用于探测列车车轮的轮缘，并将探测的信号由模拟信号转换为数字信号，所述车轮传感器敷设在铁轨上，在每个所述车轮传感器附近设置一接线盒，每个所述接线盒与车轮传感器一一对应，且每个所述接线盒与其前后相邻的接线盒连接，将沿线的所有接线盒级联后，连接到计轴主机。

3、进一步，所述车轮传感器上设置can接口，所述车轮传感器输出can信号，所述计轴主机上设置与所述车轮传感器上can接口对应的can接口，所述车轮传感器与计轴主机间敷设can总线，两者间采用can总线传输信号。

4、进一步，所述车轮传感器包括两个或者两个以上的感应单元，车轮经过每个所述感应单元的时间不同，所述车轮传感器计算每个感应单元感应的信号的时间差和先后顺序，判断列车的运行速度和运行方向，将其信号通过can总线传输至计轴主机。

5、进一步，所述车轮传感器上设置有离轨感应单元，用于探测车轮传感器是否安装在钢轨上，当车轮传感器有松动时，感应出离轨信息，车轮传感器离轨信号转换为数字信号，通过can总线传输至计轴主机。

6、进一步，所述车轮传感器包括温度传感器用于测量钢轨温度变化，温度监测信号通过can总线传输，以提供实时的温度数据和警报信息。

7、进一步，所述can总线采用双绞线。

8、进一步，所述can总线采用差分技术传输，所述差分技术中所述计轴主机接收的真实信号为can_h与can_l的电压差。

9、进一步，所述can总线采用错误校验机制，所述错误校验机制中每个can帧包含一个循环冗余校验字段，如果发现数据错误，接收端会拒绝接收，并要求发送端重新发送数据。

10、进一步，所述can总线使用了接收器的电流模式来进行数据通信。

11、本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：

12、1、本发明中计轴系统能够降低电缆铺设成本、传输数据量足够大且不容易受到干扰、可靠性高。

13、2、本发明中计轴系统最大传输距离可达8km，不受信号线阻大小的影响，多个传感器之间采用总线的方式将数据传输至主机，只需一组传感器的线缆即可满足8个传感器的信号传输，节省了线缆成本。

14、3、本发明中计轴系统传输线采用双绞的方式差分传输，大大减小了共模干扰，can总线传输机制能够有效过滤错误信号，有较高的抗干扰能力。

15、4、本发明中计轴系统的传输信号为数字信号，能够传输大量数据。

16、5、本发明中车轮传感器使用can总线传输方式，仅使用两根电源线和两根信号线即可完成所有传感器的信号传输，相比传统的并行传输方式有更高的经济效益，与普通方案相比成本降低至少60％；有效提高了抗电磁干扰能力、信号传输效率。

技术特征：

1.一种车轮传感器的计轴系统，其特征在于，包括：车轮传感器、接线盒和计轴主机；

2.如权利要求1所述的车轮传感器的计轴系统，其特征在于，所述车轮传感器上设置can接口，所述车轮传感器输出can信号，所述计轴主机上设置与所述车轮传感器上can接口对应的can接口，所述车轮传感器与计轴主机间敷设can总线，两者间采用can总线传输信号。

3.如权利要求1所述的车轮传感器的计轴系统，其特征在于，所述车轮传感器包括两个或者两个以上的感应单元，车轮经过每个所述感应单元的时间不同，所述车轮传感器计算每个感应单元感应的信号的时间差和先后顺序，判断列车的运行速度和运行方向，将其信号通过can总线传输至计轴主机。

4.如权利要求1所述的车轮传感器的计轴系统，其特征在于，所述车轮传感器上设置有离轨感应单元，用于探测车轮传感器是否安装在钢轨上，当车轮传感器有松动时，感应出离轨信息，车轮传感器离轨信号转换为数字信号，通过can总线传输至计轴主机。

5.如权利要求1所述的车轮传感器的计轴系统，其特征在于，所述车轮传感器包括温度传感器用于测量钢轨温度变化，温度监测信号通过can总线传输，以提供实时的温度数据和警报信息。

6.如权利要求1所述的车轮传感器的计轴系统，其特征在于，所述can总线采用双绞线。

7.如权利要求1所述的车轮传感器的计轴系统，其特征在于，所述can总线采用差分技术传输，所述差分技术中所述计轴主机接收的真实信号为can_h与can_l的电压差。

8.如权利要求1所述的车轮传感器的计轴系统，其特征在于，所述can总线采用错误校验机制，所述错误校验机制中每个can帧包含一个循环冗余校验字段，如果发现数据错误，接收端会拒绝接收，并要求发送端重新发送数据。

9.如权利要求1所述的车轮传感器的计轴系统，其特征在于，所述can总线使用了接收器的电流模式来进行数据通信。

技术总结本发明属于轨道交通技术领域，涉及一种车轮传感器的计轴系统，包括：车轮传感器、接线盒和计轴主机；车轮传感器，用于探测列车车轮的轮缘，并将探测的信号由模拟信号转换为数字信号，车轮传感器敷设在铁轨上，在每个车轮传感器附近设置一接线盒，每个接线盒与车轮传感器一一对应，且每个接线盒与其前后相邻的接线盒连接，将沿线的所有接线盒级联后，连接到计轴主机。该计轴系统能够降低电缆铺设成本、传输数据量足够大且不容易受到干扰、可靠性高，其最大传输距离可达8km，不受信号线阻大小的影响，多个传感器之间采用总线的方式将数据传输至主机，只需一组传感器的线缆即可满足8个传感器的信号传输，节省了线缆成本。技术研发人员：郭浩受保护的技术使用者：深圳科安达电子科技股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/22