專利名稱：一種駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄儀，屬于雷達監(jiān)測領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
我國鐵路編組站主要采用毫米波駝峰測速雷達利用多普勒效應(yīng)測量溜放車輛的瞬時速度和加速度，其提供車輛在減速器區(qū)段溜放速度的實時值(駝峰溜放車輛的速度范圍是3km/h 30km/h)作為自動化騎峰控制減速器的依據(jù)。但是目前并不能對騎峰測速雷達進行實時的監(jiān)測，當駝峰測速雷達受到各編組站所處地理位置、環(huán)境條件、作業(yè)繁忙程度、雷達安裝距離、高低溫、大風降雨、鄰道動車、本車道前車運動干擾、道旁行人等諸多因 素的影響時，由于不能實時的對駝峰測速雷達輸出的多普勒信號波形突變及雷達信號輸出指示晃動失真等情況的及時了解，容易造成車組控制誤差加大，危及調(diào)車安全，影響駝峰作業(yè)安全和生產(chǎn)效率，嚴重時導致車組被夾停在減速器上等問題，同時還無法對歷史數(shù)據(jù)進行調(diào)取查看。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供了一種駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄儀，以解決現(xiàn)有技術(shù)中無法實時的對駝峰測速雷達輸出的多普勒信號波形突變及雷達信號輸出指示晃動失真等情況的及時了解的問題，為此本實用新型采用如下的技術(shù)方案本實用新型實施例還提供了一種駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄儀，包括包括采集模塊、雷達方波顯示模塊、車輛速度顯示模塊、多普勒信號頻譜線顯示模塊和監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄模塊，其中用于采集駝峰測速雷達輸出的多普勒信號、工作環(huán)境溫度值、減速器區(qū)段軌道電路占用狀況以及利用多普勒效應(yīng)測量出的車輛的瞬時速度和加速度的采集模塊分別與用于將采集模塊采集的駝峰測速雷達輸出的多普勒信號通過整形濾波變?yōu)榉讲▽崟r顯示，并每隔預(yù)定時間計算該方波的頻率和電壓值實時顯示的雷達方波顯示模塊、用于根據(jù)所述采集模塊采集的車輛的瞬時速度和加速度繪制出車輛速度曲線實時顯示的車輛速度顯示模塊以及用于將采集模塊采集的駝峰測速雷達輸出的多普勒信號進行快速傅里葉變換得到雷達的多普勒信號頻譜線實時顯示；獲取所述雷達的多普勒信號頻譜線的信號頻域值和對應(yīng)的速度值，并以橫坐標為頻率值，縱坐標為速度值實時顯示的多普勒信號頻譜線顯示模塊相連；并且用于每隔特定時間保存該時間對應(yīng)的工作環(huán)境溫度值、減速器區(qū)段軌道電路占用狀況、通過整形濾波后的方波、繪制出的車輛速度曲線、雷達的多普勒信號頻譜線以及該雷達的多普勒信號頻譜線的信號頻域值和對應(yīng)的速度值，以便隨時查看和分析駝峰測速雷達的歷史狀態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄模塊分別與采集模塊、雷達方波顯示模塊、車輛速度顯示模塊和多普勒信號頻譜線顯示模塊相連。本實用新型實施方式提供的技術(shù)方案將通過多普勒方波信號、雷達速度曲線和雷達的多普勒信號頻譜線的實時顯示，可以即時的判斷出駝峰測速雷達輸出的波形是否晃動，工作是否穩(wěn)定可靠，從而可以預(yù)防設(shè)備故障的出現(xiàn)。同時可以隨時調(diào)取查看保存的駝峰測速雷達的歷史狀態(tài)，以便對設(shè)備的故障原因進行分析。

為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不 付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本實用新型所述的一種駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄方法的流程示意圖；圖2是本實用新型所述的雷達方波顯示模塊顯示的效果圖；圖3是本實用新型所述的車輛速度顯示模塊顯示的效果圖；圖4是本實用新型所述的多普勒信號頻譜線顯示模塊顯示的效果圖；圖5是本實用新型所述的監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄模塊任一歷史時間對應(yīng)對的車輛速度曲線的效果圖；圖6是本實用新型所述的一種駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。在本實用新型實施方式提供的一種駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄方法，如圖I所示，包括11、采集駝峰測速雷達輸出的多普勒信號、工作環(huán)境溫度值、減速器區(qū)段軌道電路占用狀況以及利用多普勒效應(yīng)測量出的車輛的瞬時速度和加速度。具體地，工作環(huán)境溫度值表示雷達設(shè)備所處的外部環(huán)境溫度值。12、將采集的駝峰測速雷達輸出的多普勒信號通過整形濾波變?yōu)榉讲▽崟r顯示，并每隔預(yù)定時間計算該方波的頻率和電壓值實時顯示。具體地，如圖2所示當駝峰測速雷達輸出的多普勒信號為駝峰測速雷達自檢信號時，在窗口的黑色區(qū)域顯示的是多普勒信號方波，在波形上方標出的為該方波的頻率和電壓值，預(yù)定的時間一般為I秒鐘，具體可以根據(jù)監(jiān)測的環(huán)境或要求確定，作為可選的，當車輛進入減速器軌道區(qū)段時，屏幕顯示雷達輸出的多普勒信號方波，每隔I秒刷新一次，波形圖上方標出多普勒信號方波的頻率和電壓的峰-峰值，也與多普勒信號方波進行同步刷新。一般標出的多普勒信號方波的頻率取整數(shù)位，電壓的峰-峰值保留一位小數(shù)，同時窗口右上方也可以顯示當前設(shè)備工作狀態(tài)(駝峰測速雷達自檢或車輛測速)。13、根據(jù)所述車輛的瞬時速度和加速度繪制出車輛速度曲線實時顯示。具體地，如圖3所示當駝峰測速雷達輸出的多普勒信號為車輛測速信號時，在窗口的黑色區(qū)域顯示的是車輛在減速器上的速度曲線，該速度曲線的橫坐標為時間(單位秒)，縱坐標為速度(單位千米/小時)，作為可選的，當車輛進入減速器軌道區(qū)段時，曲線自軌道電路被占用開始25秒后，該速度曲線自動壓縮時間軸，并延伸速度曲線，以保留完整的速度曲線在窗口中。車輛駛出減速器軌道區(qū)段后，若無后續(xù)車輛則該速度曲線保留顯示15s后消失，否則立即消失并顯示后續(xù)車輛的速度曲線。進一步，可以根據(jù)獲取的駝峰測速雷達的雷達信號脈沖數(shù)據(jù)計算出車輛的實時速度值，將每一個速度值在速度曲線界面中繪制一個點即構(gòu)成了該速度曲線，同時，相應(yīng)的實時速度值會顯示在界面上方。信號的性質(zhì)(駝峰測速雷達自檢信號或車輛測速信號)會顯示在曲線右上方。14、將采集的駝峰測速雷達輸出的多普勒信號進行快速傅里葉變換得到雷達的多普勒信號頻譜線實時顯示；獲取所述雷達的多普勒信號頻譜線的信號頻域值和對應(yīng)的速度值，并以橫坐標為頻率值，縱坐標為速度值實時顯示。進一步，若相鄰雷達的多普勒信號頻譜線的信號頻域值之間相差190Hz，相當于對應(yīng)的速度值相差超過3公里，則判斷后一頻率值為干擾信號頻率，并進行標注。具體地，如圖4所示，在窗口的上半部分顯示的是雷達信號的多普勒速度曲線，該雷達信號的多普勒 速度曲線的最高譜線為屏幕高度的1/2，其余按比例顯示，該雷達信號的多普勒速度曲線圖每I秒刷新一次，車輛駛出減速器軌道區(qū)段后，無后續(xù)車輛則該雷達信號的多普勒速度曲線保留顯示15s后消失，否則立即消失并顯示后續(xù)車輛的雷達信號的多普勒曲線。在窗口的下半部分顯示的是該雷達的多普勒信號頻譜線，橫坐標為頻率，縱坐標為對應(yīng)的速度值，雷達信號的多普勒曲線的頻域值為黃色表示正常頻率信號，為紅色表示干擾信號頻率，并且每個干擾信號頻率的上方會有數(shù)字標注出干擾信號頻率產(chǎn)生的順序，以方便使用者觀察干擾信號頻率的產(chǎn)生時間和效果。15、每隔特定時間保存并記錄該時間對應(yīng)的工作環(huán)境溫度值、減速器區(qū)段軌道電路占用狀況、通過整形濾波后的方波、繪制出的車輛速度曲線、雷達的多普勒信號頻譜線以及該雷達的多普勒信號頻譜線的信號頻域值和對應(yīng)的速度值，以便隨時查看和分析駝峰測速雷達的歷史狀態(tài)。具體地，每隔特定時間保存并記錄該時間對應(yīng)的車輛工作環(huán)境溫度值、減速器區(qū)段軌道電路占用狀況、通過整形濾波后的方波、繪制出的車輛速度曲線、雷達的多普勒信號頻譜線以及該雷達的多普勒信號頻譜線的信號頻域值和對應(yīng)的速度值，即將系統(tǒng)時刻對應(yīng)的駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄方法中所有顯示的數(shù)據(jù)、工作環(huán)境溫度值以及減速器區(qū)段軌道電路占用狀況進行保存，作為可選的，在歷史曲線窗口上方的下拉選項框中，會顯示所有保存并記錄的歷史速度曲線對應(yīng)的系統(tǒng)時間，如圖5所示，點擊選擇任一時間，該時間對應(yīng)的完整的車輛速度曲線會顯示在黑色區(qū)域中，同時，標記顯示當時的工作環(huán)境溫度。進一步可以選定數(shù)據(jù)最大存儲量為100組，存滿后自動覆蓋第一組數(shù)據(jù)實現(xiàn)續(xù)存。本實用新型的具體實施方式
還提供了一種駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄儀，采用便攜式設(shè)計可以安裝于駝峰測速雷達上或室內(nèi)雷達信號分線盤上，可以用于監(jiān)測雷達信號傳輸通道是否正常，類似“黑匣子”設(shè)計。如圖6所示，包括采集模塊61、雷達方波顯示模塊62、車輛速度顯示模塊63、多普勒信號頻譜線顯示模塊64和監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄模塊65，其中采集模塊61分別與雷達方波顯示模塊62、車輛速度顯示模塊63和多普勒信號頻譜線顯示模塊64相連，并且采集模塊61、雷達方波顯示模塊62、車輛速度顯示模塊63和多普勒信號頻譜線顯示模塊64分別都與監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄模塊65相連。[0027]其中采集模塊61，用于采集駝峰測速雷達輸出的多普勒信號、車輛工作環(huán)境溫度值、減速器區(qū)段軌道電路占用狀況以及利用多普勒效應(yīng)測量出的車輛的瞬時速度和加速度；該采集模塊61具體是將雷達信號采集處理卡集成在533MHz的處理器上來實現(xiàn)，一般提供給該雷達信號采集處理卡5V的電壓以完成該采集模塊61的啟動。雷達方波顯示模塊62，用于將采集模塊61采集的駝峰測速雷達輸出的多普勒信號通過整形濾波變?yōu)榉讲▽崟r顯示，并每隔預(yù)定時間計算該方波的頻率和電壓值實時顯示；車輛速度顯示模塊63，用于根據(jù)所述采集模塊采集的車輛的瞬時速度和加速度繪制出車輛速度曲線實時顯示；多普勒信號頻譜線顯示模塊64，用于將采集模塊61采集的駝峰測速雷達輸出的多普勒信號進行快速傅里葉變換得到雷達的多普勒信號頻譜線實時顯示；獲取所述雷達的多普勒信號頻譜線的信號頻域值和對應(yīng)的速度值，并以橫坐標為頻率值，縱坐標為速度值 實時顯不；監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄模塊65，用于每隔特定時間保存該時間對應(yīng)的工作環(huán)境溫度值、減速器區(qū)段軌道電路占用狀況、通過整形濾波后的方波、繪制出的車輛速度曲線、雷達的多普勒信號頻譜線以及該雷達的多普勒信號頻譜線的信號頻域值和對應(yīng)的速度值，以便隨時查看和分析駝峰測速雷達的歷史狀態(tài)。上述狀態(tài)監(jiān)測記錄儀還包括干擾信號標注模塊，用于若相鄰雷達的多普勒信號頻譜線的信號頻域值之間相差190Hz，則判斷后一頻域值為干擾信號頻率，并進行標注。該狀態(tài)監(jiān)測記錄儀通過獨立電池提供能量，一般與4000毫安容量電池相連，可以滿足較長的使用時間。并且采集模塊61需要在5V電壓的供電狀態(tài)才能啟動，故當需要啟動該駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄儀時，提供5V的電壓給采集模塊61以使該采集模塊進行采集，當需要退出監(jiān)測程序時，可隨時取消給采集模塊61提供的5V電壓，以實現(xiàn)隨時停止采集模塊61的工作，實現(xiàn)節(jié)省電源和保護狀態(tài)監(jiān)測記錄儀的功能。上述狀態(tài)監(jiān)測記錄儀中雷達方波顯示模塊62、車輛速度顯示模塊63和多普勒信號頻譜線顯示模塊64采用觸摸屏操作液晶屏顯示，使維護人員可以通過觸摸屏選擇對應(yīng)的顯示模塊以實現(xiàn)將雷達信號方波、多普勒信號頻譜線或車輛速度等曲線顯示在液晶屏上。該狀態(tài)監(jiān)測記錄儀中采集模塊61分別與雷達方波顯示模塊62、車輛速度顯示模塊63和多普勒信號頻譜線顯示模塊64和監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄模塊65的數(shù)據(jù)終端之間通過串口相連，串口通信波特率為115200b/s，通信協(xié)議的格式設(shè)定為采集模塊61將駝峰測速雷達輸出的多普勒信號的電壓值、工作環(huán)境溫度值或采集減速器區(qū)段軌道電路占用狀況通過串口傳送給雷達方波顯示模塊62、車輛速度顯示模塊63和多普勒信號頻譜線顯示模塊64和監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄模塊65的數(shù)據(jù)終端進行計算、曲線顯示、查詢操作等。上述駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄儀中包含的各模塊的處理功能的具體實現(xiàn)方式在之前的方法實施例中已經(jīng)描述，在此不再重復(fù)描述。值得注意的是，上述駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄儀實施例中，所包括的各個模塊只是按照功能邏輯進行劃分的，但并不局限于上述的劃分，只要能夠?qū)崿F(xiàn)相應(yīng)的功能即可；另外，各功能模塊的具體名稱也只是為了便于相互區(qū)分，并不用于限制本實用新型的保護范圍。另外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述各方法實施例中的全部或部分步驟是可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，相應(yīng)的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型實施例揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護范圍為準。本實用新型中的各個模塊均采用現(xiàn)有的集成卡或電路來實現(xiàn)，其通過多普勒信號的方波實時顯示、雷達速度曲線的實時顯示以及雷達的多普勒信號頻譜線實時顯示，可以即時的判斷出駝峰測速雷達輸出的波形是否晃動，工作是否穩(wěn)定可靠，從而可以預(yù)防設(shè)備故障的出現(xiàn)，使維修人員能夠摸透駝峰測速雷達設(shè)備使用情況，調(diào)試設(shè)備處于正常工作狀態(tài)。并且當駝峰測速雷達發(fā)生故障后，可以通過保存、記錄的駝峰測速雷輸出信號方波、多普勒信號頻譜線分析圖、測速曲線圖和記錄的實時速度、頻域值數(shù)據(jù)等很快掌握該型駝峰測速雷達的主要技術(shù)參數(shù)，排除各種故障。因此該駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄儀可以作為駝峰測速雷達實時在線檢測、調(diào)試、檢修的一體化專用測量工具，可以幫助維護人員在室外現(xiàn)場及時準確地查找和分析駝峰測速雷達故障或使用中出現(xiàn)的干擾問題，保障駝峰作業(yè)安全，提高工作效率。同時駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄儀采用獨立電源，并且將采集、監(jiān) 測、顯示、記錄和調(diào)取歷史數(shù)據(jù)等功能于一體，中文界面操作簡單結(jié)果直觀通過觸摸屏可以即時對需要顯示的數(shù)據(jù)進行選擇，采用便攜式設(shè)計，方便用戶攜帶并且使用簡單。
權(quán)利要求1.一種駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄儀，其特征在于，包括采集模塊、雷達方波顯示模塊、車輛速度顯示模塊、多普勒信號頻譜線顯示模塊和監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄模塊，其中用于采集駝峰測速雷達輸出的多普勒信號、工作環(huán)境溫度值、減速器區(qū)段軌道電路占用狀況以及利用多普勒效應(yīng)測量出的車輛的瞬時速度和加速度的采集模塊分別與用于將采集模塊采集的駝峰測速雷達輸出的多普勒信號通過整形濾波變?yōu)榉讲▽崟r顯示，并每隔預(yù)定時間計算該方波的頻率和電壓值實時顯示的雷達方波顯示模塊、用于根據(jù)所述采集模塊采集的車輛的瞬時速度和加速度繪制出車輛速度曲線實時顯示的車輛速度顯示模塊以及用于將采集模塊采集的駝峰測速雷達輸出的多普勒信號進行快速傅里葉變換得到雷達的多普勒信號頻譜線實時顯示；獲取所述雷達的多普勒信號頻譜線的信號頻域值和對應(yīng)的速度值，并以橫坐標為頻率值，縱坐標為速度值實時顯示的多普勒信號頻譜線顯示模塊相連； 并且用于每隔特定時間保存該時間對應(yīng)的工作環(huán)境溫度值、減速器區(qū)段軌道電路占用狀況、通過整形濾波后的方波、繪制出的車輛速度曲線、雷達的多普勒信號頻譜線以及該雷達的多普勒信號頻譜線的信號頻域值和對應(yīng)的速度值，以便隨時查看和分析駝峰測速雷達的歷史狀態(tài)的監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄模塊分別與采集模塊、雷達方波顯示模塊、車輛速度顯示模塊和多普勒信號頻譜線顯示模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的狀態(tài)監(jiān)測記錄儀，其特征在于，還包括 用于若相鄰雷達的多普勒信號頻譜線的信號頻域值之間相差190Hz，則判斷后一頻域值為干擾信號頻率，并進行標注的干擾信號標注模塊分別與多普勒信號頻譜線顯示模塊和監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄模塊相連。
專利摘要一種駝峰測速雷達的狀態(tài)監(jiān)測記錄儀，屬于雷達監(jiān)測領(lǐng)域。本實用新型包括采集模塊、雷達方波顯示模塊、車輛速度顯示模塊、多普勒信號頻譜線顯示模塊和監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄模塊，其中采集模塊分別與雷達方波顯示模塊、車輛速度顯示模塊和多普勒信號頻譜線顯示模塊相連，并且采集模塊、雷達方波顯示模塊、車輛速度顯示模塊和多普勒信號頻譜線顯示模塊分別都與監(jiān)測數(shù)據(jù)記錄模塊相連。本實用新型實施例可以即時的判斷出駝峰測速雷達輸出的波形是否晃動，工作是否穩(wěn)定可靠，從而預(yù)防設(shè)備故障的出現(xiàn)。同時可以隨時調(diào)取查看保存、記錄的駝峰測速雷達的歷史狀態(tài)，以便分析駝峰測速雷達的故障原因。
文檔編號G01S7/40GK202421495SQ20122000946
公開日2012年9月5日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者莊重, 張書杰, 張樸, 湯百華, 肖建 申請人:中國鐵道科學研究院通信信號研究所, 北京市華鐵信息技術(shù)開發(fā)總公司, 北京銳馳國鐵智能運輸系統(tǒng)工程技術(shù)有限公司