一種超導(dǎo)磁浮車輛試驗(yàn)運(yùn)行關(guān)鍵參數(shù)車載檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及超導(dǎo)磁浮車輛試驗(yàn)運(yùn)行參數(shù)測(cè)量領(lǐng)域，具體設(shè)及一種超導(dǎo)磁浮車 輛試驗(yàn)運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的輪軌粘著式鐵路利用車輪與鋼軌的粘著力使列車前進(jìn)，而其粘著系數(shù)隨著 速度的增加而減小，走行阻力隨著速度的增加而加大。當(dāng)速度超過粘著系數(shù)曲線和走行阻 力曲線的交點(diǎn)時(shí)，速度就不可能再進(jìn)一步提高。與輪軌列車相比，磁懸浮列車具有更加安 全、振動(dòng)噪聲更小、能耗更低等優(yōu)勢(shì)。磁懸浮超高速車輛經(jīng)過幾十年的研究和試驗(yàn)，已取得 了重大的進(jìn)展，特別是超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)的突破性進(jìn)展，極大的促進(jìn)了磁懸浮列車技術(shù)的研 究。
[0003] 世界首輛載人高溫超導(dǎo)磁懸浮實(shí)驗(yàn)車2000年誕生于我國(guó)西南交通大學(xué)，此后開 展的大量針對(duì)懸浮、導(dǎo)向和驅(qū)動(dòng)方面的研究工作大大推進(jìn)了高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的實(shí)用化 發(fā)展。除了上述Ξ大核屯、技術(shù)外，在實(shí)際運(yùn)行中的超導(dǎo)磁浮車運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測(cè)，如車輛懸 浮高度、懸浮重量、運(yùn)行速度、加速度、運(yùn)行方向、位置、車體偏移等，一方面能夠直觀地實(shí)時(shí) 反映超導(dǎo)磁浮車的懸浮性能，增加與乘客的互動(dòng)；另一方面檢測(cè)到的運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)為超導(dǎo) 磁浮車的控制提供反饋，W實(shí)現(xiàn)車輛的加減速和定點(diǎn)停車等功能。與傳統(tǒng)輪軌車輛技術(shù)相 比，超導(dǎo)磁浮車具有其特殊性：懸浮和導(dǎo)向通過車載超導(dǎo)磁懸浮裝置與永磁軌道相互作用 實(shí)現(xiàn)，驅(qū)動(dòng)采用大氣隙直線電機(jī)完成。目前，高溫超導(dǎo)磁懸浮車尚處于實(shí)驗(yàn)室階段，還沒有 成熟可靠的運(yùn)行監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可供參考。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 本實(shí)用新型的目的在于滿足超導(dǎo)磁浮車輛技術(shù)研究過程對(duì)關(guān)鍵參數(shù)檢測(cè)的需要， 提供一種磁懸浮試驗(yàn)車輛傳感器布置方案和參數(shù)檢測(cè)方法。通過此方法，不僅可W滿足磁 懸浮試驗(yàn)車輛測(cè)試的特殊要求，而且可W簡(jiǎn)化其關(guān)鍵參數(shù)測(cè)試的復(fù)雜度，提高測(cè)試精度。 陽(yáng)〇化]本實(shí)用新型的目的是通過如下的手段實(shí)現(xiàn)的。
[0006] 一種超導(dǎo)磁浮車輛試驗(yàn)運(yùn)行關(guān)鍵參數(shù)車載檢測(cè)系統(tǒng)，包括安裝在磁懸浮車輛上的 傳感器系統(tǒng)、采集和處理傳感器系統(tǒng)數(shù)據(jù)的車載檢測(cè)系統(tǒng)；傳感器系統(tǒng)布置在試驗(yàn)車輛底 板及轉(zhuǎn)向架上，所采集到的信號(hào)接入車載檢測(cè)系統(tǒng)。
[0007] 所述的傳感器系統(tǒng)包括加速度傳感器、速度傳感器、位移傳感器、力傳感器和傾角 儀。其中，加速度傳感器和傾角儀安裝在車體底板中部位置，檢測(cè)車體橫向和縱向加速度； 速度傳感器安裝在轉(zhuǎn)向架底部，檢測(cè)車輛運(yùn)行實(shí)時(shí)速度；位移傳感器安裝轉(zhuǎn)向架底部，傾角 儀安裝在轉(zhuǎn)向架中屯、，檢測(cè)車體懸浮高度；力傳感器安裝在車體底板與轉(zhuǎn)向架連接處，檢測(cè) 車體懸浮重量。
[0008] 所述車載檢測(cè)系統(tǒng)包括控制模塊、電源模塊、信號(hào)采集模塊、無線傳輸模塊和大容 量存儲(chǔ)器；大容量存儲(chǔ)器、電源模塊和信號(hào)采集模塊分別與控制模塊連接；受控制模塊的 控制，車上各傳感器信號(hào)經(jīng)過信號(hào)采集模塊采集，存儲(chǔ)到大容量的存儲(chǔ)器中并同時(shí)通過無 線數(shù)據(jù)傳輸模塊發(fā)送到主控服務(wù)器。
[0009] 本實(shí)用新型提供一種磁懸浮試驗(yàn)車輛傳感器布置方案和參數(shù)檢測(cè)方法。采用本實(shí) 用新型的布置，不僅可W滿足磁懸浮試驗(yàn)車輛測(cè)試的特殊要求，而且可W簡(jiǎn)化其關(guān)鍵參數(shù) 測(cè)試的復(fù)雜度，提高測(cè)試精度。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本實(shí)用新型的檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖
[0011] 圖2是本實(shí)用新型的車載檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0012] 下面，將結(jié)合本實(shí)用新型附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案、計(jì)算方法進(jìn)行 清楚的、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分具體實(shí)施例，而不 是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞 動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
[0013] 懸浮重量測(cè)試：在轉(zhuǎn)向架和超導(dǎo)懸浮裝置之間布置力傳感器，每個(gè)超導(dǎo)懸浮裝置 上布置3個(gè)力傳感器。
[0014] 車體離屯、力測(cè)試和縱向加速度測(cè)試：在車體底部中屯、布置加速度傳感器和傾角 儀。
[0015] 懸浮高度測(cè)試：在每個(gè)超導(dǎo)懸浮裝置內(nèi)側(cè)安裝激光位移傳感器，方向豎直向下。
[0016] 速度測(cè)試：在轉(zhuǎn)向架上布置調(diào)制光發(fā)射設(shè)備和調(diào)制光接收檢測(cè)設(shè)備，后端接入脈 沖檢測(cè)設(shè)備。
[0017] 數(shù)據(jù)檢測(cè)與傳輸：在車體內(nèi)部布置車載檢測(cè)系統(tǒng)，其中包含無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和 電源模塊。
[0018] 1、懸浮重量測(cè)試：
[0019] 每個(gè)力傳感器測(cè)得的重力與所有超導(dǎo)懸浮裝置自身重量之和，即為懸浮重量。
[0020]
[0021] 其中，Wdi為單個(gè)超導(dǎo)懸浮裝置重量，為每個(gè)稱重傳感器輸出，η為超導(dǎo)懸浮裝置 個(gè)數(shù)。
[0022] 2、車體離屯、力測(cè)試和縱向加速度測(cè)試： 陽(yáng)02引由Ξ軸高精度傾角儀的輸出車體姿態(tài)矩陣C，與加速度傳感器的輸出的Ξ向加速 度3b聯(lián)合推導(dǎo)出車體的實(shí)時(shí)Ξ向加速度
[0024]
[00巧]其中，為車體縱向加速度，atyW為車體離屯、力。
[0026] 3、懸浮高度測(cè)試：
[0027] 在超導(dǎo)懸浮裝置內(nèi)側(cè)豎直向下方向安裝激光位移傳感器，布點(diǎn)數(shù)量與實(shí)際測(cè)試車 輛超導(dǎo)懸浮裝置數(shù)量相等。結(jié)合轉(zhuǎn)向架上傾角儀的輸出實(shí)時(shí)檢測(cè)磁浮車輛轉(zhuǎn)向架的懸浮高 度。 陽(yáng)0測(cè) 4、速度測(cè)試：
[0029] 通過光纖傳輸發(fā)射調(diào)制光到軌道表面布置的黑白條紋標(biāo)識(shí)上；調(diào)制光接收設(shè)備檢 測(cè)反射調(diào)制光，根據(jù)其強(qiáng)弱與闊值比對(duì)輸出脈沖，由脈沖檢測(cè)設(shè)備來記錄脈沖數(shù)，與條紋寬 度的乘積即為對(duì)應(yīng)的運(yùn)行里程；通過單位時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行里程來推導(dǎo)車輛行駛速度。
[0030] 5、數(shù)據(jù)檢測(cè)及傳