基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)，計(jì)軸裝置的光纖光柵傳感器掩埋于彈性體材料的掩埋層中，彈性的掩埋層能夠在外界作用發(fā)生明顯形變，彈性的掩埋層發(fā)生的形變能使光纖光柵傳感器可以靈敏的檢測到形變應(yīng)力，從而也可以精確檢測車輪為橡膠車輪的電車、列車的運(yùn)行情況。而且，彈性的掩埋層還可以較好的保護(hù)光纖光柵傳感器。
【專利說明】基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及計(jì)軸【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]目前軌道交通在國內(nèi)發(fā)展勢頭迅速。隨著城軌、地鐵、有軌電車等交通工具的運(yùn)力不斷提升，運(yùn)輸要求也越來越高，對安全運(yùn)作也尤其重視。單軌電車、列車在日趨現(xiàn)代化軌道交通中也不斷涌現(xiàn)。目前檢測列車位置的設(shè)施通常使用軌道電路或者計(jì)軸系統(tǒng)，其中傳統(tǒng)的計(jì)軸裝置多采用電氣或電磁檢測系統(tǒng)，其抗電磁干擾能力低。對于使用橡膠輪胎的電車、列車，由于橡膠輪胎碾壓在軌道上時(shí)，其輪胎本身也會(huì)發(fā)生形變，傳統(tǒng)的計(jì)軸裝置，大多數(shù)無法精確檢測車輪為橡膠車輪的電車、列車的運(yùn)行情況，甚至?xí)a(chǎn)生錯(cuò)誤檢測。而且傳統(tǒng)的計(jì)軸裝置也不能較好的保護(hù)計(jì)軸裝置中的光纖光柵傳感器。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]基于此，有必要提供一種能精確檢測車輪為橡膠車輪的電車、列車的運(yùn)行情況的基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)。
[0004]一種基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)，包括:
[0005]計(jì)軸裝置；所述計(jì)軸裝置包括能夠埋設(shè)于路軌上的基底、位于所述基底上的掩埋層、掩埋于所述掩埋層里的光纖光柵傳感器；其中，所述掩埋層包括彈性體材料；
[0006]與所述計(jì)軸裝置連接的光解調(diào)器；所述光解調(diào)器用于解調(diào)所述計(jì)軸裝置的傳感信號;
[0007]與所述光解調(diào)器連接的處理器；所述處理器處理所述光解調(diào)器的解調(diào)數(shù)據(jù)。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述基底包括樹脂。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述彈性體材料包括橡膠。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光纖光柵傳感器的數(shù)量為兩個(gè)，并排設(shè)置。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述光纖光柵傳感器能夠橫向貫穿所述路軌。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)軸裝置為至少兩個(gè)，在設(shè)定路軌區(qū)段的兩端分別埋設(shè)至少一個(gè)。
[0013]上述基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)，計(jì)軸裝置的光纖光柵傳感器掩埋于彈性體材料的掩埋層中，彈性的掩埋層能夠在外界作用發(fā)生明顯形變，彈性的掩埋層發(fā)生的形變能使光纖光柵傳感器可以靈敏的檢測到形變應(yīng)力，從而也可以精確檢測車輪為橡膠車輪的電車、列車的運(yùn)行情況。而且，彈性的掩埋層還可以較好的保護(hù)光纖光柵傳感器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸裝置埋設(shè)于路軌上的示意圖；
[0015]圖2為一個(gè)實(shí)施例的基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸裝置側(cè)面示意圖；
[0016]圖3為一個(gè)實(shí)施例的基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]為了便于理解本實(shí)用新型，下面將參照相關(guān)附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例。但是，本實(shí)用新型可以以許多不同的形式來實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對本實(shí)用新型的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0018]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本實(shí)用新型的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0019]以下描述的基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸裝置和系統(tǒng)，并不限于應(yīng)用在電車、列車等車輛的計(jì)軸和監(jiān)測，還可以應(yīng)用于其他必須依靠路軌的運(yùn)輸工具的計(jì)軸和監(jiān)測。既可以應(yīng)用于單軌路軌，也可以應(yīng)用于雙軌路軌。
[0020]一種基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)，包括:
[0021]計(jì)軸裝置；計(jì)軸裝置包括能夠埋設(shè)于路軌上的基底、位于基底上的掩埋層、掩埋于掩埋層里的光纖光柵傳感器；其中，掩埋層包括彈性體材料；
[0022]與計(jì)軸裝置連接的光解調(diào)器；光解調(diào)器用于解調(diào)計(jì)軸裝置的傳感信號；
[0023]與光解調(diào)器連接的處理器；處理器處理所述光解調(diào)器的解調(diào)數(shù)據(jù)。
[0024]上述基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)，計(jì)軸裝置的光纖光柵傳感器掩埋于彈性體材料的掩埋層中，彈性的掩埋層能夠在外界作用發(fā)生明顯形變，彈性的掩埋層發(fā)生的形變能使光纖光柵傳感器可以靈敏的檢測到形變應(yīng)力，從而也可以精確檢測車輪為橡膠車輪的電車、列車的運(yùn)行情況。而且，彈性的掩埋層還可以較好的保護(hù)光纖光柵傳感器。
[0025]圖1為基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸裝置埋設(shè)于路軌上的示意圖，基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸裝置100橫向埋設(shè)于路軌200上，使得計(jì)軸裝置100中的光纖光柵傳感器能夠橫向貫穿路軌200。
[0026]圖2為一個(gè)實(shí)施例的基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸裝置側(cè)面示意圖。
[0027]參閱圖1和圖2，一種基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸裝置，包括:
[0028]能夠埋設(shè)于路軌200上的基底110、位于基底110上的掩埋層120、掩埋于掩埋層里的光纖光柵傳感器130。在基底110上還開設(shè)有用于安裝光纖光柵傳感器130的安裝孔140。掩埋層110包括彈性體材料，例如可以是彈性樹脂。基底110可以是由樹脂形成，例如合成樹脂。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，基底110還可以是路軌本身的一部分。彈性體材料填充在基底110上開設(shè)的槽中形成掩埋層，并將光纖光柵傳感器130掩埋在槽中的彈性體材料中便形成計(jì)軸裝置的基本結(jié)構(gòu)。
[0029]當(dāng)電車、列車的橡膠輪胎碾壓到裸露的彈性體材料時(shí)，彈性體材料發(fā)生形變，對光纖光柵傳感器130產(chǎn)生應(yīng)力，使光纖光柵傳感器130中心波長發(fā)生變化，這種變化的信號可被光調(diào)器解調(diào)后發(fā)送給處理器處理。將光纖光柵傳感器130埋于彈性體材料中，既能保護(hù)光纖，又由于彈性體材料的形變非常容易對光纖光柵傳感器130產(chǎn)生應(yīng)力作用，對檢測車輛有非常高的靈敏度，對應(yīng)使用橡膠輪胎的列車也有非常高的靈敏度。
[0030]基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸裝置100橫向埋設(shè)于路軌200上，使得計(jì)軸裝置100中的光纖光柵傳感器130能夠橫向貫穿路軌200。當(dāng)然，橫向埋設(shè)和橫向貫穿并不代表計(jì)軸裝置100或光纖光柵傳感器130和路軌200垂直，計(jì)軸裝置100或光纖光柵傳感器130和路軌200還可以是成一定的銳角角度。這樣的橫向埋設(shè)和橫向貫穿，即使列車運(yùn)行時(shí)發(fā)生擺動(dòng)，也不會(huì)影響到檢測的精度。
[0031]在本實(shí)施例中，光纖光柵傳感器130的數(shù)量為兩個(gè)，并排相鄰設(shè)置，提高檢測的可靠性和判斷電車、列車的行駛方向。在其他實(shí)施例中，還可以按需要增加光纖光柵傳感器130的數(shù)量，提高檢測的準(zhǔn)確性。
[0032]下面描述一種基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)，圖3為一個(gè)實(shí)施例的基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)示意圖。
[0033]參閱圖2和圖3，一種基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)，包括計(jì)軸裝置100A、計(jì)軸裝置100B、光解調(diào)器和處理器。計(jì)軸裝置100A和計(jì)軸裝置100B分別通過光纖接續(xù)盒和光解調(diào)器連接，光解調(diào)器和處理器連接。光解調(diào)器用于解調(diào)計(jì)軸裝置(100A和100B)經(jīng)過光纖接續(xù)盒傳來的傳感信號，處理器處理光解調(diào)器的解調(diào)數(shù)據(jù)。
[0034]參閱圖2，計(jì)軸裝置(100A和100B)包括能夠埋設(shè)于路軌200上的基底110、位于基底110上的掩埋層120、掩埋于掩埋層120里的光纖光柵傳感器130。其中，掩埋層130包括彈性體材料，例如可以是彈性樹脂?；?10可以是由樹脂形成，例如合成樹脂。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，基底110還可以是路軌本身的一部分。彈性體材料填充在基底110上開設(shè)的槽中形成掩埋層，并將光纖光柵傳感器130掩埋在槽中的彈性體材料中便形成計(jì)軸裝置的基本結(jié)構(gòu)。
[0035]基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸裝置(100A和100B)橫向埋設(shè)于路軌200上，使得計(jì)軸裝置(100A和100B)中的光纖光柵傳感器130能夠橫向貫穿路軌200。當(dāng)然，橫向埋設(shè)和橫向貫穿并不代表計(jì)軸裝置(100A和100B)或光纖光柵傳感器130和路軌200垂直，計(jì)軸裝置(100A和100B)或光纖光柵傳感器130和路軌200還可以是成一定的銳角角度。這樣的橫向埋設(shè)和橫向貫穿，即使列車運(yùn)行時(shí)發(fā)生擺動(dòng)，也不會(huì)影響到檢測的精度。
[0036]在本實(shí)施例中，光纖光柵傳感器130的數(shù)量為兩個(gè)，并排相鄰設(shè)置，提高檢測的可靠性和判斷電車、列車的行駛方向。在其他實(shí)施例中，還可以按需要增加光纖光柵傳感器130的數(shù)量，提高檢測的準(zhǔn)確性。
[0037]在本實(shí)施例中，計(jì)軸裝置(100A和100B)為兩個(gè)，在設(shè)定路軌區(qū)段的兩端分別埋設(shè)一個(gè)。在其他實(shí)施例中，還可以按需要增加計(jì)軸裝置的數(shù)量，提高檢測的準(zhǔn)確性。
[0038]在路軌(例如水泥制成的單軌)上，用光纖光柵傳感器將路軌分隔成區(qū)段，當(dāng)列車的橡膠車輪碾壓到計(jì)軸裝置(100A和100B)時(shí)，掩埋于掩埋層120里的光纖光柵傳感器130的中心波長發(fā)生變化，變化了的傳感信號經(jīng)光纖接續(xù)盒輸出到光解調(diào)器，光解調(diào)器將信號解調(diào)后輸出給處理器(例如微電腦系統(tǒng))，處理器將調(diào)解后的脈沖計(jì)算出車輛經(jīng)過計(jì)軸裝置(100A和100B)的輪軸數(shù)、車輪數(shù)量、列車卡車數(shù)量，并判斷車輛行走的方向、速度、輪對的健康情況和車輛重量等。同時(shí)，處理器會(huì)依據(jù)經(jīng)過并排相鄰設(shè)置的光纖光柵傳感器130的車輪數(shù)量計(jì)算并判斷區(qū)段內(nèi)是否有列車。如果進(jìn)入?yún)^(qū)段的車輪數(shù)量與出區(qū)段的車輪數(shù)量兩者相等，則判定該區(qū)段沒有列車并輸出該區(qū)段空閑的信號。若兩者不相等，則判斷該區(qū)段有列車并輸出區(qū)段占用信號。
[0039]上述基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸裝置和系統(tǒng)，計(jì)軸裝置的光纖光柵傳感器掩埋于彈性體材料的掩埋層中，彈性的掩埋層能夠在外界作用發(fā)生明顯形變，彈性的掩埋層發(fā)生的形變能使光纖光柵傳感器可以靈敏的檢測到形變應(yīng)力，從而也可以精確檢測車輪為橡膠車輪的電車、列車的運(yùn)行情況。而且，彈性的掩埋層還可以較好的保護(hù)光纖光柵傳感器。
[0040]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)，其特征在于，包括: 計(jì)軸裝置；所述計(jì)軸裝置包括能夠埋設(shè)于路軌上的基底、位于所述基底上的掩埋層、掩埋于所述掩埋層里的光纖光柵傳感器；其中，所述掩埋層包括彈性體材料； 與所述計(jì)軸裝置連接的光解調(diào)器；所述光解調(diào)器用于解調(diào)所述計(jì)軸裝置的傳感信號； 與所述光解調(diào)器連接的處理器；所述處理器處理所述光解調(diào)器的解調(diào)數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)，其特征在于，所述基底包括樹脂。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)，其特征在于，所述彈性體材料包括橡膠。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖光柵傳感器的數(shù)量為兩個(gè)，并排設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖光柵傳感器能夠橫向貫穿所述路軌。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖光柵傳感器的計(jì)軸系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)軸裝置為至少兩個(gè)，在設(shè)定路軌區(qū)段的兩端分別埋設(shè)至少一個(gè)。
【文檔編號】B61L1/16GK204250093SQ201420591253
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】郭豐明, 胡子穆 申請人:深圳市科安達(dá)軌道交通技術(shù)有限公司