在轨道车辆上使用的速度传感器
传感器在高铁中的应用
1、转向架转向架是支承车体并沿着轨道走行的装置。
转向架是车辆最重要的组成部件之一，它的结构是否合理直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。
CHR1动车组转向架上安装有用于多个系统用的速度传感器。
速度传感器(1)光电式车速传感器--由带孔的转盘两个光导体纤维，一个发光二极管，一个作为光传感器的光电三极管组成。
发光二极管透过转盘上的孔照到光电二极管上实现光的传递与接收。
(2)磁电式车速传感器--模拟交流信号发生器，产生交变电流信号，通常由带两个接线柱的磁芯及线圈组成。
磁组轮上的逐个齿轮将产生一一对应的系列脉冲，其形状是一样的。
输出信号的振幅与磁组轮的转速成正比(车速)，信号的频率大小表现于磁组轮的转速大小。
(3)霍尔式车速传感器--它们主要应用在曲轴转角和凸轮轴位置上，用于开关点火和燃油喷射电路触发，它还应用在其它需要控制转动部件的位置和速度控制电脑电路中。
由一个几乎完全闭合的包含永久磁铁和磁极部分的磁路组成，一个软磁铁叶片转子穿过磁铁和磁极间的气隙，在叶片转子上的窗口允许磁场不受影响的穿过并到达霍尔效应传感器，而没有窗口的部分则中断磁场。
红外轴温探测传感器列车在运行中，车轴与轴承相互摩擦产生热能。
当车轴与轴承间出现故障时，摩擦力增大，产生的热能就随之增加,轴箱的温度也随之升高。
因此,测定轴箱的温度变化，可以确定轴箱的工作状态是否正常。
铁路行车早期，采用手摸轴箱的办法来判断温度的变化情况，并以手的感觉来确定车辆与轴承间的工作状态。
采用这种方法，检测人员劳动强度大，效率低，而且人的手感有差异，没有标准。
红外线轴温探测设备由探头、轴温信息处理装置、传输线路、信号报警装置等部分组成。
探头由光敏器件和光电转换器件组成。
轨道清障器CHR1动车组两个端部转向架上各装有一个轨道清障器，用来防止轨道有异物导致出现脱轨现象。
2、弓网系统电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机受车或动车车顶上。
受电弓与接触电网直接接触，为电力机车提供电力。
车辆运行品质轨边动态监测系统(TPDS)—TPDS探测站的组成及功能
15m，轨枕长2.6m； A型轨枕上装配二维板式传感器，B型轨枕上设承轨槽和锚固螺栓孔。 整个平台具有高平顺性和长期稳定性的结构，保证了线路的高平顺状态。
UPS
为探测站设备提供稳定 可靠的电源，并通过串 口向测试工控机传输市 电供电情况、UPS主机 状态、电池状态、电源 输出情况等信息。
防雷组件
防止探测站设备和线上设备 受到雷电干扰。电源防雷箱 为设备供电提供防雷保护， 信号防雷元件为设备信号提 供防雷保护。
TPDS探测站的组成及功能
探测站选址
车辆运行速度在30km/h-120km/h的线路区间； 安装位置前后100m应为直线段，线路坡度不超过5‰; 安装区段内无钢轨接头和焊缝； 设备安装应避开机车运行调速区段、电气化区段分相点、轨道电路回流点等影响探
同时在线路上安装时，要求在框架式结构两端使用至少15根III型混凝土轨枕，作为纵向刚度的 过渡段。
消除或最大限度消除了线路对车辆走行性能、轮载“动荷增量”的影响，保证了测量数据准确、 装置稳定可靠。
TPDS探测站的组成及功能
A / B 型 枕 组 装 结 构 图
TPDS探测站的组成及功能
探 测 站 轨 道 测不间断电源（UPS）
室
电源分配器（PDU）
内 组
网络适配器
成
车号主机
雨量计
TPDS探测站的组成及功能
测试工控机 完成与数据采集仪通讯、实时判轴测速计辆、 车辆动力学指标计算、超偏载计算、车轮踏面 损伤识别及读取车号、UPS信息，测试结果以 文件形式通过网络传递给测点服务器。
轨道车辆检测系统设计方案
轨道车辆检测系统设计方案系统概述轨道车辆检测系统是用于检测轨道车辆运行状态和故障情况的一种检测系统。
其主要功能是通过对轨道车辆的各种参数进行实时监测、采集和分析，提供轨道车辆的运行状态和故障情况，从而保证轨道车辆的安全运行，提高轨道交通的运行效率。
该系统主要由传感器、数据采集器、数据处理器、系统控制器、通信模块等多个组成部分构成，通过这些部件的协作实现对轨道车辆的监测和故障检测。
系统设计传感器传感器是轨道车辆检测系统中最为重要的组件之一。
其主要作用是对轨道车辆的各项参数进行实时监测和采集，并将监测到的数据传输至数据采集器。
传感器的类型包括：速度传感器、温度传感器、压力传感器、振动传感器、倾角传感器等。
数据采集器数据采集器是系统中的一个关键部件，其主要作用是将各传感器采集到的数据进行整合、处理和存储。
数据采集器需要对传感器采集的原始数据进行处理和转换，然后将处理后的数据传输到数据处理器中。
数据处理器数据处理器是负责对采集到的数据进行分析、处理和判断的部件。
其主要作用是对传感器采集到的数据进行分析和处理，得出轨道车辆的运行状态和故障情况，并将分析结果传输给系统控制器。
系统控制器系统控制器是轨道车辆检测系统中的一个重要部件，其主要作用是对数据处理器传输的数据进行控制、管理和指挥。
系统控制器需要对处理器传输的数据进行判断和分析，从而实现对轨道车辆的运行状态和故障情况的监测和检测。
通信模块通信模块是轨道车辆检测系统中用于实现与外界通信的一个部件。
通信模块需要将处理器和控制器处理的数据传输到外部系统中，并接收外部系统的反馈和指令。
通信模块的类型包括：有线通信和无线通信两种。
系统优化在设计轨道车辆检测系统时，我们需要考虑到系统的优化问题，以提高检测系统的性能和效率。
其中，可以考虑采用以下优化方案：传感器优化我们可以采用更加精准和准确的传感器，以保证检测结果的准确性和及时性。
网络优化我们可以采用更加稳定和可靠的通信网络，以保证数据的及时传输和稳定性。
轨压传感器原理
轨压传感器原理
轨压传感器是一种用于测量铁路轨道中轨道变形和压力的装置。
它基于压电效应原理工作，利用压电材料的特性将轨道的压力转化为电信号。
轨压传感器通常由压电材料片和电极组成。
当轨道受到外力或压力作用时，压电材料片会发生应变，产生电荷或电势变化。
这个电荷或电势变化可以通过连接在传感器上的导线传输到测量设备上，进而测量轨道的压力变化。
在安装轨压传感器时，它们通常被固定在轨道块的底部。
当列车通过轨道时，由于列车质量和速度的作用，轨道会发生变形和压力变化。
这些变化会通过轨压传感器检测和测量。
通过测量轨道的压力变化，轨压传感器可以提供有关轨道的变形情况和压力分布的信息。
这些信息对于铁路运营和维护非常重要，可以帮助工程师确定轨道的健康状况、检测轨道的异常变形，并及时采取相应的维护措施。
总的来说，轨压传感器利用压电效应原理，在轨道受到压力变化时产生电信号，从而实现对轨道变形和压力的测量和监测。
这为铁路运营和维护提供了重要的数据支持。
城市轨道联锁系统工作原理
城市轨道联锁系统工作原理
城市轨道联锁系统是一种用于控制城市轨道交通的重要安全保障设备，其工作原理如下：
1. 监测传感器：系统通过安装在轨道和车辆上的传感器，不断监测车辆的位置、速度和状态等信息。
2. 信号检测：传感器将所获取的信息传输给联锁系统，联锁系统对其进行检测和处理。
3. 信号处理：联锁系统对获取的信息进行处理和分析，判断车辆的位置和速度是否符合安全规定，以及是否存在冲突等情况。
4. 信号比对：联锁系统根据预先设定的规则和时刻表，对所获取的信息进行比对和验证，确保车辆的运行安全和交通流畅。
5. 信号控制：联锁系统根据比对结果，控制信号灯、道岔以及其他交通设备的操作，确保车辆按照规定的路径和时间顺序运行，避免任何冲突和事故发生。
6. 紧急反应：当出现异常情况时，如车辆故障、人员滞留等，联锁系统会立即发出警报，并采取相应措施，比如切断电力或停止车辆运行，以确保乘客和设备的安全。
总之，城市轨道联锁系统通过监测、检测、处理和控制等一系列操作，保障城市轨道交通的安全运行，避免事故发生，提高运营效率。
城市轨道交通车辆电气控制系统构成
• 国家标准：
DC1500V——接触网 DC750V——第三轨
• 供电方式：
接触网供电——受电弓 接触轨供电——集电靴
牵引网
用以供 牵引电 流返回 牵引变 电所的 导线
主变电站
牵引变电站
馈电线
回流线
由馈电线、接触网、轨道回 路及回流线组成的供电网络
称为牵引网
为便于检修和缩 小事故范围，将 接触网分成若干 段称为电分段
一、城市轨道交通车辆电气控制系统概述
2. 功能 车门控制系统
• 通过列车信息显示系统，告知和提醒 驾驶员所有乘客车门的状态。
任务一 城市轨道交通车辆电气控制系统基础
二、城市轨道交通车辆总体控制
1. 概念
在轨道交通运输中，采用电动机机械传动来满足车辆牵引的电气部分，称 为电力牵引传动控制系统。
2. 特点
以牵引电动机作为控制对象，通过控制系统对电动机的速度和牵引力进行 调节，以满足车辆牵引和制动特性的要求。
3. 分类
根据电动机形式的不同，控制系统分为两类： • 直流牵引电动机的直流传动控制系统 • 交流牵引电动机的交流传动控制系统
任务一 城市轨道交通车辆电气控制系统基础
二、城市轨道交通车辆总体控制
➢ 城市轨道交通车辆最根本的任务：运输 ➢ 完成运输任务的关键：车辆的运行速度及其控制 ➢ 控制系统作用：根据运营系统给出的命令
对各功能子系统进行调控。 ➢ 控制系统类型: 牵引控制、制动控制 ➢ 控制系统控制方法：数学模型化、传统的PID调节、
人工智能原理的解整个列车的运行状态和各 主要单元部件的工作状态，必要时人工干预。
电分段
馈电线 接触网
经过电动列车的受电器向 电动列车供给电能的导电网
广州地铁4、5号线速度传感器的分析与应用
０引言 速度传感器是地铁车辆的重要组成部分 ，地
铁车辆 的牵引制动 系统都需要根据速度传感器检 测 到 的速 度 大小 给 予 不 同 的牵 引 制动 力 矩 。一 旦 速度传感器出现故 障，会使得牵引制动系统不 能 正常工作 ，直接影 响地铁车辆 的正常运行 。里程 计 速 度 传感 器 检查 到 的里 程数 据 也 用 于地 铁 车辆 的运 营里 程记 录…。所 以速度 传感 器在地 铁 车辆 的 安 全运 营起 到十 分重要 的作 用 。 １速度传 感器 的工作原理与技术特点
（１）速度传 感器故 障 ＶＶＶＦ检测 到速 度传 感器 ４路信 号任 意一 路 丢 失 时报 出该 故 障 。该 故 障为 １级 故 障 （ＴＭＳ故 障 记录共分 ０—３级 ，３级为严重故障 ，０级为轻微故 障但需 要 观察 ），不会 在 ＴＭＳ界 面跳 出 ，不 在故 障 记录中记 录 ，仅在列车故障履历及 ＶＶＶＦ数据记 录 。故 障 会 导致 ＶＶＶＦ ＬＢ跳 开 ，封 锁 列 车牵 引 ， 当一次牵引 、制动结束后 ，若信号正常该故 障 自 行恢 复 。 （２）后 进速 度故 障 ＶＶＶＦ检 测 到 一 组 光 敏 元 件 的相 位 角 差 丢 失 或超 出标准范围时报 出该故障 。该故 障原为 ０级 故障 ，可 以在 ＴＭＳ界面跳 出，不在故障记录 中记 录 ，仅 在 列 车 故 障履 历 及 ＶＶＶＦ数 据 记 录 。故 障 会 导致 ＶＶＶＦ ＬＢ跳开 ，封 锁列 车牵 引 ，当一 次牵 引 、制动结束后 ，若信号正常该故 障自行恢复。 （３）ＶＶＶＦ检 出过频率 此故 障是通过牵引速度传感器检测 的 ，电机 频率 与 车 速对 应 ，检测 出车速 就 可 以计 算 得 出 电 机 频 率 ，当 电 机 频 率超 过 ４５ Ｈｚ时 （对 应 车 速 约 为 ９０ ｋｍ／ｈ），就 会报 出 ＯＦＤ１故 障 ，当 电机 频率 超 过 ４７ Ｈｚ时 （对 应 车速 约 为 ９４ ｋｍ／ｈ），就 会 报 出 ＯＦＤ２故 障 。 发 生 ＯＦＤ１故 障后 ，ＶＶＶＦ不 会 触 发 任 何 保 护 ，只 是 ＴＭＳ显 示 屏 的 故 障记 录 里 面 有
铁道车辆动态检测方案
铁道车辆动态检测方案在铁路系统中，维护铁道车辆的安全运行非常重要。
车辆的动态检测是保证车辆安全的重要手段之一。
本文将讨论铁道车辆动态检测的方案，包括动态检测的目的、方法和实现。
动态检测的目的铁道车辆动态检测的目的在于对车辆运行状况进行监测和评估，以便及时检测到车辆运行中出现的问题。
车辆运行过程中，应根据车辆类型、年限、行驶里程等因素确定不同的检测方案。
动态检测的主要目标是确定车辆的几何和动力特性。
几何特性包括车辆的长度、宽度、高度、车轮轴距等参数。
动力学特性包括车辆的运行速度、加速度、制动状态等参数。
动态检测的方法铁道车辆动态检测的方法包括两种：线路侧检测方法和车上检测方法。
线路侧检测方法线路侧检测方法是指在铁路线路侧通过安装各种传感器，采集列车运行中的各种信号参数，以推导出列车的运行状况。
具体来说，这些传感器可以安装在铁路轨道上、轨道几何外、轨道内部设备和连接地面钢轨的地面设备上。
线路侧检测方法可以衡量车辆的几何和动力特性，提供车辆运行期间的数据和在疲劳和其他问题出现之前提前预测问题。
车上检测方法车上检测方法是指在车辆上安装各种传感器来采集车辆的动力学和几何学特征。
具体来说，车上检测方法可以监测车辆的加速度、制动状态、车速、车轮压力、车身倾斜等参数。
车上检测方法可以监测单个车辆的状态，但是不能提供整个铁路列车的运行状况。
实现方案铁道车辆动态检测的实现需要使用多个传感器和计算机系统，以采集和处理车辆的数据。
具体来说，以下是一些常见的实现方法：•时间相位法（Time-of-flight Method）：通过两个传感器之间的时间差来计算车辆速度•压力传感器法：通过测量车轮对轨道的压力来确定轮对的几何特征•加速度传感器法：通过测量车体加速度、位移、速度等参数，来提供车辆的动态特征。
在实现方案中，使用了一些计算机系统来分析数据。
计算机系统可以运行算法来计算车辆的运动状态以及判断车辆是否存在故障。
##总结铁道车辆动态检测是保证列车运行安全的重要手段。
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在轨道车辆上使用的速度传感器
摘要：在轨道车辆上，车辆系统的稳定性很大程度上取决于它所采集到的速度信号的可靠性和精度，而所采集的速度信号包括当前速度值和速度的变化量。
在机车的牵引控制，车轮滑动保护，列车控制，和车门控制过程中都要涉及到速度信号的采集问题。
我们可以发现在各种轨道车辆中，这个任务是由许许多多的速度传感器来完成的。
概述 在轨道车辆上，车辆系统的稳定性很大程度上取决于它所采集到的速度信号的可靠性和精度，而所采集的速度信号包括当前速度值和速度的变化量。
在机车的牵引控制，车轮滑动保护，列车控制，和车门控制过程中都要涉及到速度信号的采集问题。
我们可以发现在各种轨道车辆中，这个任务是由许许多多的速度传感器来完成的。
在过去，用来测速的传感器通常性能不稳定，而且容易出现故障，经常引起车辆事故。
主要原因是早期使用的主要是模拟传感器，而当时使用的数字传感器效果也很差。
造成上述速度传感器问题的主要原因是轨道车辆应用的环境都极度恶劣。
德国Lenord+Bauer公司经过多年的研究和实际经验的积累，开发出高品质的多功能的速度传感器，而且性能非常稳定，广泛应用于工况恶劣的轨道列车行业。
无轴承速度传感器 虽然有些轨道列车不用传感器，但是大多数的机车控制系统都要用到速度传感器。
最常用的速度传感器类型是双通道速度传感器（如这种类型的速度传感器通常有2个霍尔传感器，永磁体，和信号处理电路组成。
当速度传感器扫描旋转的齿轮时，永磁体的磁场发生变化。
磁场的变化被霍尔传感器记录下来，在电路的比较环节被转换成方波，在驱动环节被放大。
tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
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