本发明专利技术提供一种轨道计轴装置、系统及数据处理方法，包括中空的外壳装置以及安装在外壳装置内的数据采集及处理设备和供电电源；数据采集及处理设备用于对经过铁轨的列车车轮进行检测，得到列车的进方向计轴信息或出方向计轴信息；供电电源用于对同处于所述外壳装置内的所述数据采集及处理设备提供电力。本发明专利技术只需要通过布设在铁轨上的多个轨道计轴装置得到待监测区域内列车的多个进方向计轴信息及多个出方向计轴信息，管理主机根据所有计轴装置的进方向计轴信息和出方向计轴信息来得到待监测区域状态信息，极大地提高了区域的安全性，部署实施简单，建设和维护成本低。建设和维护成本低。建设和维护成本低。
【技术实现步骤摘要】
一种轨道计轴装置、系统及数据处理方法
[0001]本专利技术主要涉及轨道计轴
，具体涉及一种轨道计轴装置、系统及数据处理方法。
技术介绍
[0002]轨道计轴系统是轨道交通安全监测领域的重要基础之一。现有的轨道计轴装置包括机械式和非机械式(非接触式)。机械式的依靠弹簧控制电极触点的通断来产生列车到来的信号，容易产生接点接触不良和信号抖动干扰；非机械式的有红外传感器、超声波、磁头传感器、光栅传感器等，单个轨道计轴装置无法进行车轮方向判断，需要通过成对的轨道计轴装置才能得到车轮方向，分析过程复杂，也造成较高的成本。
技术实现思路
[0003]本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种轨道计轴装置、系统及数据处理方法
[0004]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种轨道计轴装置，包括中空的外壳装置以及安装在所述外壳装置内的数据采集及处理设备和供电电源；
[0005]所述数据采集及处理设备，用于对经过铁轨的列车车轮进行检测，得到列车的进方向计轴信息或出方向计轴信息；
[0006]所述供电电源，用于对同处于所述外壳装置内的所述数据采集及处理设备提供电力。
[0007]本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种轨道计轴系统，包括计轴装置和管理主机；所述计轴装置设有多个，多个所述计轴装置分布在待监测区域的铁轨轨腰上，且分别与所述管理主机无线连接；
[0008]所述计轴装置，用于对经过铁轨的列车车轮进行检测，得到列车的进方向计轴信息或出方向计轴信息，并将所述进方向计轴信息或所述出方向计轴信息发送至所述管理主机中；
[0009]所述管理主机，用于根据所有所述计轴装置的进方向计轴信息和出方向计轴信息得到待监测区域状态信息。
[0010]本专利技术解决上述技术问题的另一技术方案如下：一种轨道计轴数据处理方法，包括如下步骤：
[0011]计轴装置对经过铁轨的列车车轮进行检测，得到列车的进方向计轴信息或出方向计轴信息，并将所述进方向计轴信息或所述出方向计轴信息发送至管理主机中；
[0012]管理主机根据所有所述计轴装置的进方向计轴信息和出方向计轴信息得到待监测区域状态信息。
[0013]本专利技术的有益效果是：只需要设置单个轨道计轴装置就能够检测列车的行驶方向，通过独立的供电电源进行工作，也避免了机械式计轴装置接触不良的问题；本系统只需
要通过布设在铁轨上的多个轨道计轴装置得到待监测区域内列车的多个进方向计轴信息及多个出方向计轴信息，管理主机根据所有计轴装置的进方向计轴信息和出方向计轴信息来得到待监测区域状态信息，极大地提高了区域的安全性，部署实施简单，建设和维护成本低。
附图说明
[0014]图1为本专利技术实施例提供的轨道计轴系统的功能模块示意图；
[0015]图2为本专利技术实施例提供的轨道计轴数据处理方法的流程示意图；
[0016]图3为本专利技术实施例提供的轨道计轴装置布设场景一的示意图；
[0017]图4为本专利技术实施例提供的轨道计轴装置布设场景二的示意图；
[0018]图5为本专利技术实施例提供的轨道计轴装置布设场景三的示意图；
[0019]图6为本专利技术实施例提供的轨道计轴装置与管理主机的连接图；
[0020]图7为本专利技术实施例提供的轨道计轴装置的结构示意图。
具体实施方式
[0021]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0022]本实施例中首先给出了本专利技术解决目前机械式和非机械式的轨道计轴装置所存在技术问题的技术方案：
[0023]可选地，作为本专利技术的一个实施例，一种轨道计轴装置，包括中空的外壳装置以及安装在所述外壳装置内的数据采集及处理设备和供电电源；
[0024]所述数据采集及处理设备，用于对经过铁轨的列车车轮进行检测，得到列车的进方向计轴信息或出方向计轴信息；
[0025]所述供电电源，用于对同处于所述外壳装置内的所述数据采集及处理设备提供电力。
[0026]上述实施例中，本轨道计轴装置只需要设置单个轨道计轴装置就能够检测列车的行驶方向，通过独立的供电电源进行工作，也避免了机械式计轴装置接触不良的问题。
[0027]图7为本专利技术实施例提供的轨道计轴装置的结构示意图。
[0028]可选地，作为本专利技术的一个实施例，如图7所示，所述数据采集及处理设备包括震动传感器、金属接近传感器和主控板；
[0029]所述震动传感器，用于当检测到列车经过铁轨时，产生震动信息，根据所述震动信息产生中断信号，将所述中断信号发送至所述主控板中；
[0030]所述金属接近传感器包括近端电磁感应触点和远端电磁感应触点，所述金属接近传感器用于当检测到列车的各个车轮分别经过所述近端电磁感应触点时，产生第一感应序列信号，当检测到列车的各个车轮分别经过所述远端电磁感应触点时，产生第二感应序列信号，将所述第一感应序列信号和所述第二感应序列信号发送至所述主控板中；
[0031]所述主控板，用于根据所述中断信号由休眠状态切换至工作状态，并与所述管理主机同步时间，并从所述第一感应序列信号中筛选出信号强度最强的第一感应信号，根据所述第一感应信号确定接收信号时的系统时间T1，并从所述第二感应序列信号中筛选出信
号强度最强的第二感应信号，根据所述第二感应序列信号确定接收信号时的系统时间T2，根据所述系统时间T1和所述系统时间T2的时间顺序，得到列车的进方向信息或出方向信息，并根据进方向信息数量得到进方向计轴数，或者根据出方向信息数量得到出方向计轴数，将所述进方向信息和进方向计轴数作为进方向计轴信息，将所述出方向信息和出方向计轴数作为出方向计轴信息。
[0032]上述实施例中，还包括步骤：通过信号强度最强的第一感应信号和信号强度最强的第二感应信号来计算进方向速度或出方向速度，具体为：通过近端电磁感应触点和远端电磁感应触点的圆心距离S,计算得到V＝S/(T1-T2)，V为进方向速度或出方向速度；
[0033]应理解地，第一感应信号由近端电磁感应触点获得，第二感应信号由远端电磁感应触点获得。
[0034]能够帮助列车管理员更好的了解列车行驶情况，以便进行调度。
[0035]具体地，所述主控板包括MCU及RTC、开门狗等外围电路等，MCU优选STM32L系列,主控板采用低功耗硬件元器件及电路设计。正常处于休眠状态，可通过自定义定时器到时、外部中断或接收管理主机的启动指令，切换进入工作模式，极大的降低系统功耗。
[0036]具体地，所述金属接近传感器在震动传感器检测到列车经过铁轨时启动车轮监测，进一步降低系统功耗，同时避免在非工作时段外部干扰产生误触发计轴。具有至少两个电磁感应触点，使用其中两个或两组，之间距离要求满足在车速要求下感应的时序正常。当车轮经过时，两个电磁感应触点分别产生信号发送给MCU。所述金属接近传感器在非工作模式时休眠，可避免非工作本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种轨道计轴装置，其特征在于，包括中空的外壳装置以及安装在所述外壳装置内的数据采集及处理设备和供电电源；所述数据采集及处理设备，用于对经过铁轨的列车车轮进行检测，得到列车的进方向计轴信息或出方向计轴信息；所述供电电源，用于对同处于所述外壳装置内的所述数据采集及处理设备提供电力。2.根据权利要求1所述的轨道计轴装置，其特征在于，所述数据采集及处理设备包括震动传感器、金属接近传感器和主控板；所述震动传感器，用于当检测到列车经过铁轨时，产生震动信息，根据所述震动信息产生中断信号，将所述中断信号发送至所述主控板中；所述金属接近传感器包括近端电磁感应触点和远端电磁感应触点，所述金属接近传感器用于当检测到列车的各个车轮分别经过所述近端电磁感应触点时，产生第一感应序列信号，当检测到列车的各个车轮分别经过所述远端电磁感应触点时，产生第二感应序列信号，将所述第一感应序列信号和所述第二感应序列信号发送至所述主控板中；所述主控板，用于根据所述中断信号由休眠状态切换至工作状态，并与所述管理主机同步时间，并从所述第一感应序列信号中筛选出信号强度最强的第一感应信号，根据所述第一感应信号确定接收信号时的系统时间T1，并从所述第二感应序列信号中筛选出信号强度最强的第二感应信号，根据所述第二感应序列信号确定接收信号时的系统时间T2，根据所述系统时间T1和所述系统时间T2的时间顺序，得到列车的进方向信息或出方向信息，并根据进方向信息数量得到进方向计轴数，或者根据出方向信息数量得到出方向计轴数；通过信号强度最强的第一感应信号和信号强度最强的第二感应信号来计算进方向速度或出方向速度：通过近端电磁感应触点和远端电磁感应触点的圆心距离S,计算得到V＝S/(T1-T2)，V为进方向速度或出方向速度；将所述进方向信息、进方向计轴数和进方向速度作为进方向计轴信息，将所述出方向信息、出方向计轴数和出方向速度作为出方向计轴信息。3.根据权利要求2所述的轨道计轴装置，其特征在于，所述轨道计轴装置还包括安装在外壳装置内的通信模块；所述通信模块，用于与外部装置进行无线连接，将外部装置发送来的信息通过无线网络发送至所述主控板中，或者将所述主控板中的信息发送至外部装置中。4.根据权利要求2所述的轨道计轴装置，其特征在于，所述轨道计轴装置还包括GPS模块，所述GPS模块安装在所述外壳装置内；所述GPS模块，用于对所述轨道计轴装置进行定位，得到定位信息。5.一种轨道计轴系统，其特征在于，包括管理主机以及权利要求1至4所述轨道计轴装置；所述轨道计轴装置设有多个，多个所述轨道计轴装置分布在待监测区域的铁轨轨腰上；所述轨道计轴装置，用于对经过铁轨的列车车轮进行检测，得到列车的进...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘启钢，刘光辉，孙文桥，张明，钟礼，诸葛恒英，刘艳飞，张岩，付冠群，黄磊，刘红久，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司运输及经济研究所桂林赛普电子科技有限公司北京中铁科客货运输技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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