基于HMC1001磁阻传感器的轨道移频信号检测系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于HMC1001磁阻传感器的轨道移频信号检测系统，包括移频信号采集系统、信号核心处理系统、数据实时显示系统、上位机通信系统；其中，所述移频信号采集系统用于采集移频信号，具体包括磁阻传感器外围电路、HMC1001磁阻传感器、表笔、保护电路、信号调理电路和A/D模数转换器。本发明专利技术采用各向异性的HMC1001磁阻传感器代替传统钳形电流互感器，以非接触方式实现了在铁轨上对移频电流信号的检测，从而提高电务段检测、维护移频设备的工作效率。同时，该测试系统体积小便于携带，适合在野外工作；还具有较好的抗干扰性能。

Detection system of track frequency shift signal based on HMC1001 magnetoresistive sensor

The invention provides a track frequency shift signal detection system based on the HMC1001 magnetoresistance sensor, including the frequency shift signal acquisition system, the signal core processing system, the data real-time display system and the upper computer communication system, in which the frequency shift signal acquisition system is used to collect the frequency shift signal, including the peripheral electricity of the magnetoresistance sensor. Road, HMC1001 magnetoresistive sensor, watch pen, protection circuit, signal conditioning circuit and A/D analog to digital converter. The invention uses the anisotropic HMC1001 magnetoresistance sensor to replace the traditional clamp current transformer, and realizes the detection of the frequency shift current signal on the rail in a non-contact way, thus improving the work efficiency of the detection and maintenance of the frequency shifting equipment in the electric service section. At the same time, the test system is small and portable, suitable for field work, and has better anti-jamming performance.

【技术实现步骤摘要】
基于HMC1001磁阻传感器的轨道移频信号检测系统
本专利技术涉及预警系统
，具体的说，涉及了一种基于HMC1001磁阻传感器的轨道移频信号检测系统。
技术介绍
从“十一五”提出加速发展铁路和城市交通规划至今，中国逐步跨入高铁时代，高铁的出现加快了铁路客运和货运的流动速度，提高了铁路运输的总体效率，为我国的经济发展和社会进步贡献了新的力量。但高速铁路列车运行速度的逐步提升以及列车运行密度的不断增加，也给铁路部门对列车的控制和调度提出了更高的要求。轨道电路是铁路运输系统十分重要的组成部分，肩负着对列车运行控制和信息传递的重任，而在轨道电路中，轨道移频信号是铁路电务与机车交流的语言，通过轨道移频信号不仅可以判断出列车的位置，也可以检测出列车的运行速度，向列车传递控制信息。目前电务段普遍采用的CD96系列移频表采用钳形电流互感器，在信号测量时需要将被检测对象放置在表钳中央处，在站内进行设备调试及日常维护时，需要到专门的引出线位置进行检测，这种检测方法在一定程度上拖慢了检测人员的工作效率。且目前多数移频表功能单一，不具备与其他设备进行通信功能，不能将检测结果及时汇集到铁路微机系统，不能实现快速、准确、便捷的检测出轨道移频信号的特征参数，进而不能做到及时发现移频设备故障，及时对维护移频设备稳定工作。为了解决以上存在的问题，人们一直在寻求一种理想的技术解决方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，从而提供一种基于HMC1001磁阻传感器的轨道移频信号检测系统。为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种基于HMC1001磁阻传感器的轨道移频信号检测系统，该系统包括移频信号采集系统、信号核心处理系统、数据实时显示系统和上位机通信系统；所述移频信号采集系统与所述信号核心处理系统通信连接，所述信号核心处理系统分别与所述数据实时显示系统和所述上位机通信系统通信连接；其中，所述移频信号采集系统用于采集移频信号，包括磁阻传感器外围电路、HMC1001磁阻传感器、表笔、保护电路、信号调理电路和A/D模数转换器；所述磁阻传感器外围电路、HMC1001磁阻传感器、保护电路、信号调理电路、A/D模数转换器依次串联，所述表笔还与所述信号调理电路连接；所述保护电路包括过压保护电路和可恢复保险丝的过流保护电路，所述信号调理电路包括滤波电路、放大电路、非电压参数转换成电压参数电路和自动量程切换电路；所述信号核心处理系统包括移频信号预处理模块和移频信号处理模块，所述移频信号预处理模块为DSP处理模块；所述移频信号处理模块为FPGA处理模块，包括输出FIFO、输入FIFO以及DMA装置；所述移频信号预处理模块通过数据线和地址线与所述移频信号处理模块通信连接；所述A/D模数转换器连接所述DSP处理模块，所述DSP处理模块的输出端连接到所述FPGA处理模块中的输入FIFO，并通过所述输出FIFO将处理后的移频信号发送到所述DMA装置，所述DMA装置将所述移频信号通过输出端口发送到所述数据实时显示系统进行实时显示，同时将所述移频信号发送到所述上位机通信系统进行存储。基于上述，所述信号核心处理系统采用TMS320C6748核心板。需要说明的是，TMS320C6748核心板的处理器为德州仪器公司生产的TMS320C6748，功耗极低，处理器主频高达456MHz。核心板上采用工业级NANDFLASH，容量为128MByte。采用工业级DDR2，容量为128MByte，具有可升级功能，最大容量可升级到256MByte。核心板大小55mm×33mm，属全国最小核心板，采用引脚间距0.2mm的四对50针B2B连接器，适用于便携式设备。与现有技术相比，本专利技术采用各向异性的HMC1001磁阻传感器代替传统钳形电流互感器，以非接触方式实现了在铁轨上对移频电流信号的检测，从而提高电务段检测、维护移频设备的工作效率。同时，该测试系统体积小便于携带，适合在野外工作；具有较好的抗干扰性能，在装置设计时，特别在容易受到电磁干扰的电子器件进行滤波、抗噪声的设计，经过测试能有效地降低电气化铁路产生的各种噪声对装置的干扰，提高装置的抗干扰性。附图说明图1是本专利技术提供的基于HMC1001磁阻传感器的轨道移频信号检测系统的硬件结构示意图。具体实施方式下面通过具体实施方式，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。实施例参照图1，本实施例提供了一种基于HMC1001磁阻传感器的轨道移频信号检测系统，该系统包括移频信号采集系统、信号核心处理系统、数据实时显示系统和上位机通信系统；所述移频信号采集系统与所述信号核心处理系统通信连接，所述信号核心处理系统分别与所述数据实时显示系统和所述上位机通信系统通信连接；其中，所述移频信号采集系统用于采集移频信号，包括磁阻传感器外围电路、HMC1001磁阻传感器、表笔、保护电路、信号调理电路和A/D模数转换器；所述磁阻传感器外围电路、HMC1001磁阻传感器、保护电路、信号调理电路、A/D模数转换器依次串联，所述表笔还与所述信号调理电路连接；所述保护电路包括过压保护电路和可恢复保险丝的过流保护电路，所述信号调理电路包括滤波电路、放大电路、非电压参数转换成电压参数电路和自动量程切换电路；所述信号核心处理系统包括移频信号预处理模块和移频信号处理模块，所述移频信号预处理模块为DSP处理模块；本实施例选用TMS320C6748核心板作为所述信号核心处理系统。所述移频信号处理模块为FPGA处理模块，包括输出FIFO、输入FIFO以及DMA装置；所述移频信号预处理模块通过数据线和地址线与所述移频信号处理模块通信连接；所述A/D模数转换器连接所述DSP处理模块，所述DSP处理模块的输出端连接到所述FPGA处理模块中的输入FIFO，并通过所述输出FIFO将处理后的移频信号发送到所述DMA装置，所述DMA装置将所述移频信号通过输出端口发送到所述数据实时显示系统进行实时显示，同时将所述移频信号发送到所述上位机通信系统进行存储。本实施例提供的基于HMC1001磁阻传感器的轨道移频信号检测系统的工作过程是：系统上电后，TMS320C6748核心板进行自检初始化，在选定了检测信号类型后，系统根据选定的信号类型进行功能切换，然后通过信号检测器将信号接收，检测信号首先经过保护电路，防止过量程而损坏芯片，然后进行信号调理，如果信号不符合量程，系统自动切换，对于轨道移频信号，调理电路还会做滤波以及放大处理，最后将合适的信号传给A/D模块进行模数转换；经过模数转换的数字信号，传递给DSP核心处理部分进行信号处理并将处理数据显示，同时将数据传送至上位机进行存储。最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本专利技术的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本专利技术技术方案的精神，其均应涵盖在本专利技术请求保护的技术方案范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于HMC1001磁阻传感器的轨道移频信号检测系统，其特征在于，该系统包括移频信号采集系统、信号核心处理系统、数据实时显示系统和上位机通信系统；所述移频信号采集系统与所述信号核心处理系统通信连接，所述信号核心处理系统分别与所述数据实时显示系统和所述上位机通信系统通信连接；其中，所述移频信号采集系统用于采集移频信号，包括磁阻传感器外围电路、HMC1001磁阻传感器、表笔、保护电路、信号调理电路和A/D模数转换器；所述磁阻传感器外围电路、HMC1001磁阻传感器、保护电路、信号调理电路、A/D模数转换器依次串联，所述表笔还与所述信号调理电路连接；所述保护电路包括过压保护电路和可恢复保险丝的过流保护电路，所述信号调理电路包括滤波电路、放大电路、非电压参数转换成电压参数电路和自动量程切换电路；所述信号核心处理系统包括移频信号预处理模块和移频信号处理模块，所述移频信号预处理模块为DSP处理模块；所述移频信号处理模块为FPGA处理模块，包括输出FIFO、输入FIFO以及DMA装置；所述移频信号预处理模块通过数据线和地址线与所述移频信号处理模块通信连接；所述A/D模数转换器连接所述DSP处理模块，所述DSP处理模块的输出端连接到所述FPGA处理模块中的输入FIFO，并通过所述输出FIFO将处理后的移频信号发送到所述DMA装置，所述DMA装置将所述移频信号通过输出端口发送到所述数据实时显示系统进行实时显示，同时将所述移频信号发送到所述上位机通信系统进行存储。...

【技术特征摘要】
1.一种基于HMC1001磁阻传感器的轨道移频信号检测系统，其特征在于，该系统包括移频信号采集系统、信号核心处理系统、数据实时显示系统和上位机通信系统；所述移频信号采集系统与所述信号核心处理系统通信连接，所述信号核心处理系统分别与所述数据实时显示系统和所述上位机通信系统通信连接；其中，所述移频信号采集系统用于采集移频信号，包括磁阻传感器外围电路、HMC1001磁阻传感器、表笔、保护电路、信号调理电路和A/D模数转换器；所述磁阻传感器外围电路、HMC1001磁阻传感器、保护电路、信号调理电路、A/D模数转换器依次串联，所述表笔还与所述信号调理电路连接；所述保护电路包括过压保护电路和可恢复保险丝的过流保护电路，所述信号调理电路包括滤波电路、放大电路、非电压参数转换成电压参数电路和自动量程切换电路；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李月丽，刘方圆，李金顶，
申请(专利权)人：河南辉煌信通软件有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41