專(zhuān)利名稱(chēng)：基于光纖傳輸?shù)乃俣葌鞲衅鞯闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于軌道車(chē)輛的基于光纖傳輸?shù)乃俣葌鞲衅?，屬于軌道交通與電氣控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)運(yùn)行于干線鐵路的軌道車(chē)輛時(shí)速已達(dá)380公里及以上，因而對(duì)于車(chē)輛動(dòng)力與控制系統(tǒng)提出了更為嚴(yán)格的設(shè)計(jì)與使用性能要求。車(chē)輛電氣控制系統(tǒng)一般會(huì)受到高壓浪涌或電磁干擾的影響，例如監(jiān)控車(chē)輛行駛狀態(tài)與速度的速度傳感器通常會(huì)因受到干擾而出現(xiàn)串速、速度丟失、甚至燒損等事故。更為嚴(yán)重的是，速度傳感器在轉(zhuǎn)向架與車(chē)體之間形成的高壓浪涌，還會(huì)傳導(dǎo)至其他車(chē)載設(shè)備的內(nèi)部，從而引起車(chē)載設(shè)備被燒損等問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)解決此類(lèi)問(wèn)題的手段是，由速度傳感器的生產(chǎn)廠家提高相應(yīng)的絕緣耐壓等級(jí)，如在傳感器內(nèi)部增加屏蔽等抗干擾裝置。以及，由車(chē)載設(shè)備生產(chǎn)廠家在車(chē)體與轉(zhuǎn)向架之間增設(shè)浪涌抑制吸收裝置。上述現(xiàn)有技術(shù)雖然可在一定程度上改善高壓浪涌或電磁干擾的影響，但是并未根本解決速度傳感器受到的電磁干擾，究其原因是信號(hào)采集與處理單元未完全實(shí)現(xiàn)分開(kāi)，速度監(jiān)測(cè)信號(hào)與傳輸均是基于電信號(hào)實(shí)現(xiàn)的。有鑒于此，特提出本專(zhuān)利申請(qǐng)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所述的基于光纖傳輸?shù)乃俣葌鞲衅?，其設(shè)計(jì)目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題而采用信號(hào)采集單元與處理單元的分體式結(jié)構(gòu)，速度傳感信號(hào)的產(chǎn)生是光信號(hào)，經(jīng)過(guò)光纖傳輸至信號(hào)處理單元后再轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。通過(guò)光信號(hào)的傳輸、以及在車(chē)上進(jìn)行光電信號(hào)轉(zhuǎn)換處理，以實(shí)現(xiàn)電磁環(huán)境下的無(wú)衰減、無(wú)損傳輸，避免速度信號(hào)在傳輸過(guò)程中受到的電磁輻射和傳導(dǎo)干擾。另一設(shè)計(jì)目的是，速度信號(hào)僅僅以光的明暗變化的形態(tài)產(chǎn)生并傳輸，以提高速度傳感的精度，更為準(zhǔn)確地反饋車(chē)輛行駛速度和狀態(tài)。為實(shí)現(xiàn)上述設(shè)計(jì)目的，所述的基于光纖傳輸?shù)乃俣葌鞲衅髦饕ㄓ邪惭b于車(chē)下信號(hào)采集單元和設(shè)置于車(chē)上的信號(hào)處理單元。與現(xiàn)有技術(shù)的區(qū)別之處在于，所述的信號(hào)處理單元具有，光源模塊，用于通過(guò)光纖通道向信號(hào)采集單元傳送光信號(hào)；電源模塊，用于向信號(hào)采集單元和信號(hào)處理單元提供電源；信號(hào)處理模塊，用于接收通過(guò)光纖通道、由信號(hào)采集單元反饋的明暗變化的光并將明暗變化的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為向車(chē)載設(shè)備提供的電信號(hào)。所述的信號(hào)采集單元具有，連接于車(chē)軸并隨其轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)置有通孔，在通孔兩側(cè)設(shè)置一對(duì)光纖準(zhǔn)直器。[0016]如上述基本方案特征，上述速度傳感器可用于惡劣的電磁環(huán)境中實(shí)現(xiàn)速度信號(hào)的無(wú)損傳輸，實(shí)現(xiàn)高抗干擾信號(hào)傳輸?shù)男盘?hào)采集單元與處理單元以分體式結(jié)構(gòu)，分設(shè)于車(chē)上和車(chē)下。信號(hào)采集單元的轉(zhuǎn)盤(pán)在隨同車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，轉(zhuǎn)盤(pán)一側(cè)的一個(gè)光纖準(zhǔn)直器通過(guò)光纖通道從車(chē)上取得光源，光通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)上的通孔在另一側(cè)的光纖準(zhǔn)直器產(chǎn)生明暗交替變化的光信號(hào)，這種周期性變化的光信號(hào)通過(guò)光源接收器、光纖通道傳輸至車(chē)上的信號(hào)處理單元再進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，以形成高低電平變化的電信號(hào)，電信號(hào)最終傳輸至車(chē)載設(shè)備以獲得車(chē)輛行駛速度的具體數(shù)值。為保持與車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的同步性、提高速度傳感的精確度，所述的信號(hào)采集單元，包括有安裝于軸箱體的安裝座，在安裝座的內(nèi)徑通過(guò)軸承套設(shè)一輪芯，輪芯一端通過(guò)聯(lián)軸器連接車(chē)軸，輪芯的另一端安裝轉(zhuǎn)盤(pán)。為進(jìn)一步地提高轉(zhuǎn)盤(pán)安裝結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，所述的轉(zhuǎn)盤(pán)通過(guò)壓蓋和螺栓壓裝于輪芯的端部。如上所述，本實(shí)用新型基于光纖傳輸?shù)乃俣葌鞲衅骶哂械膬?yōu)點(diǎn)是1、信號(hào)采集單元與處理單元具有分體式結(jié)構(gòu)，通過(guò)光纖來(lái)傳輸代表車(chē)輛行駛速度的明暗交替變化的光信號(hào)，使得速度信號(hào)能夠在較強(qiáng)、較復(fù)雜的電磁環(huán)境下實(shí)現(xiàn)無(wú)衰減、無(wú)損傳輸，避免受到電磁輻射和傳導(dǎo)干擾。2、速度信號(hào)以明暗交替變化的光信號(hào)的形態(tài)產(chǎn)生并傳輸，最大限度地保證速度傳感的精度，有利于準(zhǔn)確地反映車(chē)輛行駛速度和狀態(tài)。

現(xiàn)結(jié)合下述附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步地說(shuō)明；圖1是基于光纖傳輸?shù)乃俣葌鞲性硎疽鈭D；圖2是所述信號(hào)采集單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是所述信號(hào)處理單元的電路示意圖；如圖1至圖3所示，光纖準(zhǔn)直器1，轉(zhuǎn)盤(pán)2，光纖準(zhǔn)直器3，光纖通道4，通孔5，安裝座6，軸承7，光源收發(fā)模塊8，光纖束9，車(chē)軸10，聯(lián)軸器11，輪芯12，壓蓋13，螺栓14，外罩 15。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1，如圖1至圖3所示，所述的基于光纖傳輸?shù)乃俣葌鞲衅靼ㄓ邪惭b于轉(zhuǎn)向架的軸箱體上的信號(hào)采集單元、設(shè)置于轉(zhuǎn)向架構(gòu)架上方的信號(hào)處理單元。其中，所述的信號(hào)處理單元具有，光源模塊，用于通過(guò)光纖通道4向信號(hào)采集單元傳送光信號(hào)，在光纖通道4內(nèi)設(shè)置有光纖束9。電源模塊，用于向信號(hào)采集單元和信號(hào)處理單元提供電源；信號(hào)處理模塊，用于接收通過(guò)光纖通道4、由信號(hào)采集單元反饋的光信號(hào)并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為向車(chē)載設(shè)備提供的電信號(hào)。所述的信號(hào)采集單元具有，安裝于軸箱體的安裝座6，在安裝座6的內(nèi)徑通過(guò)軸承7套設(shè)一輪芯12，輪芯12 —端通過(guò)聯(lián)軸器11連接車(chē)軸10，轉(zhuǎn)盤(pán)2通過(guò)壓蓋13和螺栓14壓裝于輪芯12的另一端的端部。轉(zhuǎn)盤(pán)2上設(shè)置有通孔5，在通孔5側(cè)部設(shè)置一對(duì)光纖準(zhǔn)直器1，光纖準(zhǔn)直器3，構(gòu)成了光源收發(fā)模塊8。所述基于光纖傳輸?shù)乃俣葌鞲蟹椒?，是通過(guò)信號(hào)采集單元將車(chē)輛行駛速度以明暗交替變化的光信號(hào)形態(tài)，由光纖通道4傳輸至信號(hào)處理單元；信號(hào)處理單元再將明暗交替變化的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為具有高低電平變化的電信號(hào)，以提供給車(chē)載設(shè)備用以獲得車(chē)輛行駛速度的具體數(shù)值。其中，信號(hào)采集單元具有連接于車(chē)軸10、并帶有通孔5的轉(zhuǎn)盤(pán)2。轉(zhuǎn)盤(pán)2隨同車(chē)輪旋轉(zhuǎn)的過(guò)程中，在一對(duì)光源發(fā)生器1、光源接收器3之間形成周期性的、明暗交替的光信號(hào)變化。信號(hào)采集單元的轉(zhuǎn)盤(pán)2在隨同車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的過(guò)程中，轉(zhuǎn)盤(pán)2 —側(cè)的光纖準(zhǔn)直器1通過(guò)光纖通道4從車(chē)上取得光源，光通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)2上的通孔5在另一側(cè)產(chǎn)生明暗交替變化的光信號(hào)，這種周期性變化的光信號(hào)通過(guò)光纖準(zhǔn)直器3、光纖通道4傳輸至車(chē)上的信號(hào)處理單元再進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，以形成高低電平變化的電信號(hào)，電信號(hào)最終傳輸至車(chē)載設(shè)備以獲得車(chē)輛行駛速度的具體數(shù)值。
權(quán)利要求1.一種基于光纖傳輸?shù)乃俣葌鞲衅?，包括有安裝于車(chē)下信號(hào)采集單元和設(shè)置于車(chē)上的信號(hào)處理單元，其特征在于所述的信號(hào)處理單元具有，光源模塊，用于通過(guò)光纖通道向信號(hào)采集單元傳送光信號(hào)；電源模塊，用于向信號(hào)采集單元和信號(hào)處理單元提供電源；信號(hào)處理模塊，用于接收通過(guò)光纖通道G)、由信號(hào)采集單元反饋的明暗變化的光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為向車(chē)載設(shè)備提供的電信號(hào)；所述的信號(hào)采集單元具有，連接于車(chē)軸(10)并隨其轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤(pán)O)，轉(zhuǎn)盤(pán)( 上設(shè)置有通孔(5)，在通孔(5)兩側(cè)設(shè)置一對(duì)光纖準(zhǔn)直器(1)、(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于光纖傳輸?shù)乃俣葌鞲衅?，其特征在于所述的信?hào)采集單元，包括有安裝于軸箱體的安裝座(6)，在安裝座(6)的內(nèi)徑通過(guò)軸承(7)套設(shè)一輪芯 (12)，輪芯(12) —端通過(guò)聯(lián)軸器(11)連接車(chē)軸(10)，輪芯(12)的另一端安裝轉(zhuǎn)盤(pán)O)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于光纖傳輸?shù)乃俣葌鞲衅?，其特征在于所述的轉(zhuǎn)盤(pán)0)， 通過(guò)壓蓋(13)和螺栓(14)壓裝于輪芯(12)的端部。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型所述的基于光纖傳輸?shù)乃俣葌鞲衅?，采用信?hào)采集單元與處理單元的分體式結(jié)構(gòu)，速度傳感信號(hào)的產(chǎn)生是明暗變化的光，經(jīng)過(guò)光纖傳輸至信號(hào)處理單元后再轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。通過(guò)光信號(hào)的傳輸、以及在車(chē)上進(jìn)行光電信號(hào)轉(zhuǎn)換處理，以實(shí)現(xiàn)電磁環(huán)境下的無(wú)衰減、無(wú)損傳輸，避免速度信號(hào)在傳輸過(guò)程中受到的電磁輻射和傳導(dǎo)干擾。所述的速度傳感器包括有安裝于車(chē)下的信號(hào)采集單元和設(shè)置于車(chē)上的信號(hào)處理單元，信號(hào)處理單元具有光源模塊，電源模塊，信號(hào)處理模塊。所述的信號(hào)采集單元具有連接于車(chē)軸并隨其轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)上設(shè)置有通孔，在通孔兩側(cè)設(shè)置一對(duì)光纖準(zhǔn)直器。
文檔編號(hào)G01P3/36GK202110188SQ201020682330
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月27日
發(fā)明者徐廣偉, 焦京海, 肖石, 胡學(xué)永, 鄧學(xué)濤 申請(qǐng)人:南車(chē)青島四方機(jī)車(chē)車(chē)輛股份有限公司