[发明专利]一种计轴频率信号检测方法及电路

说明书

技术领域

本申请涉及铁路设备检测技术领域，特别是涉及一种计轴频率信号检测方法及电路。

背景技术

计轴又称微机计轴，是铁路两端车站大的装设设备,利用安装在钢轨的闭环传感器监督列车车轮对经过数,经过设在室内的微机系统与门检测后将本站的轮对数利用半自动设备发送至对方站,列车到达对方站后,对方站收到轮对数与发车站的相同时自动开通区间。也就是说，计轴是一种能检测通过车轮的铁路信号设备，由于计轴不需要安装轨道绝缘，这避免了因为插入绝缘而锯断已焊接好的长轨，所以它能够取代许多的普通轨道电路。

传统的计轴系统中从室外机到室内主机的信号包含3种频率信号：2500Hz，4150Hz，5060Hz。计轴频率传感器的作用就是测量这3种信号的幅值和频率，并且对响应时间有较高的要求。

现有的一种50Hz/400Hz电压传感器方案的检测方法，可见图1所示，图中，频率信号分别经过功能模块1隔离后进入功能模块2进行信号滤波，在功能模块3内完成真有效值变换，最后再通过总线RS485输出。

但通过对现有技术的研究，发明人发现：传统的电压传感器方案存在以下问题，以致于不能在计轴系统里面配套应用：

1、不能同时从输入混合信号中有效、准确的提取、分离2500Hz、4150Hz和5060Hz三种频率信号。

2、传统的电压传感器的隔离电路在应用于2k-5kHz时，其幅频特性不够平坦，信号会出现畸变，导致信号测量有较大偏差。而且畸变的频段会影响其它频段的测量，如：2500Hz频率信号的畸变会影响到5060Hz频段的幅度测量。

3、计轴频率信号在火车车轮经过时会出现变化，变化的时间范围在30mS-120mS，传统的电压传感器的响应时间在100mS-300mS，无法满足实际的使用要求。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种计轴频率信号检测方法及电路，以解决现有计轴系统存在的问题。

为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下：

一种计轴频率信号检测方法，包括：

接收检测传感器输入的电压信号；

对所述电压信号进行电压隔离处理；

分别对隔离后的电压信号进行多个不同频率的带通滤波；

对每个带通滤波处理后的滤波信号均进行数据处理和频率测量，分别得到三个频率信号的特征信息，所述特征信息包括：电压幅值和频率值。

优选地，多个不同频率包括：2050Hz、4150Hz和5060Hz。

优选地，所述带通滤波包括：

对隔离处理后的电压信号进行A/D转换，得到数字电压信号；

对所述数字电压信号加载滤波系数和预设运算缓冲数据，得到第一信号；

采用两个2阶带通滤波器依次对所述第一信号进行带通滤波得到第二信号和第一运算缓冲数据；

对所述第二信号加载滤波系数和第一运算缓冲数据，得到第三信号；

采用两个2阶带通滤波器依次对所述第三信号进行带通滤波得到第四信号和第二运算缓冲数据；

对所述第四信号加载滤波系数和第二运算缓冲数据，得到第五信号；

采用两个2阶带通滤波器依次对所述第五信号进行带通滤波，得到滤波信号。

优选地，所述数据处理包括：

对所述滤波信号进行有效值运算；

对所述有效值运算后的信号进行低通滤波处理；

对所述低通滤波处理后的信号进行校正，得到频率信号的电压幅值。

优选地，所述频率测量包括：

对所述滤波信号进行离散傅里叶变换；

对所述离散傅里叶变换后的信号进行频谱校正，得到频率信号的频率值。

一种计轴频率信号检测电路，包括：

用于接收检测传感器输入的电压信号的电压输入电路；

输入端与所述电压输入电路相连接，用于对所述电压信号进行电压隔离处理的电压隔离电路；

输入端与所述电压隔离电路的输出端相连接，用于对隔离后的电压信号进行不同频率带通滤波的第一带通滤波电路、第二带通滤波电路和第三带通滤波电路；

输入端与所述第一带通滤波电路、第二带通滤波电路、第三带通滤波电路中一个的输出端相连接，用于对带通滤波后的信号进行数据处理得到频率信号的电压幅值的三个数据处理电路；

输入端与所述第一带通滤波电路、第二带通滤波电路、第三带通滤波电路中一个的输出端相连接，用于对带通滤波处理后的滤波信号进行频率测量得到频率信号的频率值的三个频率测量电路。