專利名稱：一種用于編組站的軌道長度測量設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測長設(shè)備，尤其是涉及一種用于編組站的軌道長度測量設(shè)備。
背景技術(shù)：
駝峰測長設(shè)備是用來測定編組場內(nèi)各條調(diào)車線空余長度的測量裝置。它是駝峰控制系統(tǒng)的重要基礎(chǔ)設(shè)備之一，調(diào)車線的空余長度是選擇減速器出口速度的重要依據(jù)，如果測長設(shè)備出現(xiàn)不準確，就會導致超速連掛或者開天窗的現(xiàn)象，影響解體效率，甚至出現(xiàn)安全事故。目前，國內(nèi)外鐵路編組站應(yīng)用的測長系統(tǒng)，不管是工頻測長還是音頻測長，他們的原理都是測量待測軌道的阻抗，這個阻抗隨著待測軌道上停留車輛位置不同而變化，從而計算出待測軌道的長度，也就是我們需要的股道空閑長度。這種測量方案的核心是待測軌道阻抗與空閑長度的函數(shù)關(guān)系，現(xiàn)有的做法是按照典型情況設(shè)置一種或者幾種函數(shù)關(guān)系，然后進行匹配計算。存在問題在于待測軌道的參數(shù)是一個時變系統(tǒng)，比如兩條鋼軌之間的道碴泄漏電阻、軌間電容，不但與線路的自身條件(道碴成分、枕木類別及單位長度數(shù)量、砼枕扣件的絕緣性能等)有關(guān)，與車輛與鋼軌的接觸情況(輕車、重車、軌面生銹不潔等)有關(guān)，而且隨著氣候等外部因素(濕度、溫度、道床污染情況)的影響變化較大。待測軌道參數(shù)的改變使待測軌道的阻抗發(fā)生變化，必然造成測長系統(tǒng)測量的誤差。這是這種測量方式的固有缺陷，無法解決。統(tǒng)計過某個編制場的實際使用情況，同樣的實際空閑軌道長度，在天晴時測量的空閑長度是下雨時測量的一倍，對于現(xiàn)場作業(yè)造成很大的困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種精度高、穩(wěn)定性好、實時性好、能耗低并可同時測量連掛車輛走行速度的用于編組站的軌道長度測量設(shè)備。本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):—種用于編組站的軌道長度測量設(shè)備，該測量設(shè)備通過兩根信號線與待測軌道連接，其特征在于，所述的測量設(shè)備包括信號發(fā)生裝置、時延測量裝置和DSP，所述的時延測量裝置的輸入端分別與信號發(fā)生裝置、待測軌道連接，所述的信號發(fā)生裝置與待測軌道連接，所述的時延測量裝置輸出端與DSP連接；工作時，信號發(fā)生裝置每隔設(shè)定時間輸出包含至少一種頻率的電信號，該電信號送到待測軌道的一端，同時也送到時延測量電路的一個輸入端，時延測量電路的另外一個輸入端接收來自待測軌道另一端的信號，時延測量電路通過測量兩個輸入端的每種頻率信號的相位差，計算出時延值，將該時延值送入DSP，DSP根據(jù)已經(jīng)計算出的相對介電常數(shù)和時延來計算出待測軌道的長度L，最后將待測軌道的長度L送給上位機。所述的待測軌道的長度L的計算公式為L = VXAt
其中:At為傳輸時延,V為電磁波在待測軌道的傳輸速度,V=c/W，C為光速，ε為材料的相對介電常數(shù)。所述的材料的相對介電常數(shù)ε計算如下:在軌道空閑的情況下，在設(shè)定長度的位置將待測軌道短接，測量出該情況下的時延，計算出材料的相對介電常數(shù)。所述的信號發(fā)生裝置包括依次連接的多頻信號源、功率放大器和隔離變壓器，所述的隔離變壓器分別與待測軌道、時延測量裝置連接。所述的時延測量裝置包括數(shù)字鑒相器和隔離濾波器，所述的隔離濾波器通過數(shù)字鑒相器與DSP連接。所述的DSP與上位機接口連接。所述的兩根信號線通過塞釘接入待測軌道的頭部。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明I)測量精度高，測量誤差小于I米，遠高于現(xiàn)有設(shè)備10米的誤差指標；2)測量結(jié)果穩(wěn)定性好，不受季節(jié)、天氣、車輛、軌道等環(huán)境因素的影響；3)測量結(jié)果實時性好，一次精確測量的結(jié)果在毫秒級就可以得出，而現(xiàn)有設(shè)備需要對多次測量結(jié)果進行比對和運算才能得出結(jié)果，一般需要10秒鐘才有一個比較可靠的結(jié)果。
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4)可以測量連掛車輛的走行速度，由于可以實時測量空閑長度，這樣就可以測量出連掛車輛的速度，這是現(xiàn)有測長設(shè)備不能實現(xiàn)的，目前編組站使用多普勒雷達來測量這個數(shù)據(jù)，如果這個設(shè)備上線，多普勒雷達就不需要了。`5)能耗低，現(xiàn)有的測量設(shè)備是將大電流一直輸送到軌道電流，功耗很大，一個股道需要I千瓦以上，該設(shè)備使用間歇式測量，只是瓦級的能耗。


圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。如圖1所示，一種用于編組站的軌道長度測量設(shè)備，通過將兩根信號線用塞釘接入待測軌道的頭部來連接待測軌道，所述的測量設(shè)備包括信號發(fā)生裝置、時延測量裝置和DSP6，所述的時延測量裝置的輸入端分別與信號發(fā)生裝置、待測軌道連接，所述的信號發(fā)生裝置與待測軌道連接，所述的時延測量裝置輸出端與DSP6連接；工作時，信號發(fā)生裝置每隔設(shè)定時間輸出一個包含多種頻率的電信號，該信號送到待測軌道的一端，同時也送到時延測量電路的一個輸入端，時延測量電路的另外一個輸入端接收來自待測軌道另一端的信號，時延測量電路通過測量兩個輸入端的每種頻率信號的相位差，計算出時延值，將該時延值送入DSP6，DSP6再根據(jù)已經(jīng)計算出的相對介電常數(shù)和時延來計算出待測軌道的長度L，最后將待測軌道的長度L送給上位機。所述的待測軌道的長度L的計算公式為
權(quán)利要求
1.一種用于編組站的軌道長度測量設(shè)備，該測量設(shè)備通過兩根信號線與待測軌道連接，其特征在于，所述的測量設(shè)備包括信號發(fā)生裝置、時延測量裝置和DSP，所述的時延測量裝置的輸入端分別與信號發(fā)生裝置、待測軌道連接，所述的信號發(fā)生裝置與待測軌道連接，所述的時延測量裝置輸出端與DSP連接； 工作時，信號發(fā)生裝置每隔設(shè)定時間輸出包含至少一種頻率的電信號，該電信號送到待測軌道的一端，同時也送到時延測量電路的一個輸入端，時延測量電路的另外一個輸入端接收來自待測軌道另一端的信號，時延測量電路通過測量兩個輸入端的每種頻率信號的相位差，計算出時延值，將該時延值送入DSP，DSP根據(jù)已經(jīng)計算出的相對介電常數(shù)和時延來計算出待測軌道的長度L，最后將待測軌道的長度L送給上位機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于編組站的軌道長度測量設(shè)備，其特征在于，所述的待測軌道的長度L的計算公式為 L = VX At 其中:Δ t為傳輸時延,V為電磁波在待測軌道的傳輸速度,V=C/"^, c為光速，ε為材料的相對介電常數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于編組站的軌道長度測量設(shè)備，其特征在于，所述的材料的相對介電常數(shù)ε計算如下:在軌道空閑的情況下，在設(shè)定長度的位置將待測軌道短接，測量出該情況下的時延，計算出材料的相對介電常數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于編組站的軌道長度測量設(shè)備，其特征在于，所述的信號發(fā)生裝置包括依次連接的多頻信號源、功率放大器和隔離變壓器，所述的隔離變壓器分別與待測軌道、時延測量裝置連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于編組站的軌道長度測量設(shè)備，其特征在于，所述的時延測量裝置包括數(shù)字鑒相器 和隔離濾波器，所述的隔離濾波器通過數(shù)字鑒相器與DSP連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于編組站的軌道長度測量設(shè)備，其特征在于，所述的DSP與上位機接口連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于編組站的軌道長度測量設(shè)備，其特征在于，所述的兩根信號線通過塞釘接入待測軌道的頭部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于編組站的軌道長度測量設(shè)備，該測量設(shè)備通過兩根信號線與待測軌道連接，所述的測量設(shè)備包括信號發(fā)生裝置、時延測量裝置和DSP，所述的時延測量裝置的輸入端分別與信號發(fā)生裝置、待測軌道連接，所述的信號發(fā)生裝置與待測軌道連接，所述的時延測量裝置輸出端與DSP連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有精度高、穩(wěn)定性好、實時性好、能耗低并可同時測量連掛車輛走行速度等優(yōu)點。
文檔編號G01B15/00GK103206930SQ201210009139
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者曾潤 申請人:上海通號軌道交通工程技術(shù)研究中心有限公司