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1、基于匹配光柵的軌道交通計(jì)軸系統(tǒng)主要用作列車(chē)定位。利用光纖光柵(FBG)的傳感原理,依據(jù)匹配光柵檢測(cè)應(yīng)變的原理和列車(chē)載荷作用下鐵軌應(yīng)變分析,對(duì)鐵軌粘貼光柵的區(qū)域的應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè),對(duì)測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析后就可以完成列車(chē)占用和區(qū)間空閑的檢測(cè)。將計(jì)軸設(shè)備應(yīng)用于鐵路信號(hào)系統(tǒng),其目的也是為了提高行車(chē)安全技術(shù)水平和提高鐵路運(yùn)輸效率。
本文從理論分析與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證兩方面對(duì)基于匹配光柵的軌道交通計(jì)軸系統(tǒng)進(jìn)行研究。首先,介紹了匹配光柵檢測(cè)應(yīng)變的
2、理論知識(shí),結(jié)合列車(chē)載荷作用下鐵軌應(yīng)變分析設(shè)計(jì)出一種檢測(cè)鐵軌局部軸向應(yīng)變的光纖光柵軌道傳感器方案,同時(shí),對(duì)軌道交通計(jì)軸系統(tǒng)的原理進(jìn)行了說(shuō)明。其次,針對(duì)匹配光柵的解調(diào)是一種強(qiáng)度解調(diào),給出了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)的整體架構(gòu);為了方便系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)和升級(jí),在此將系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)成主機(jī)板卡、從機(jī)板卡和母板卡三部分,每個(gè)板卡上都有一個(gè)ARM微處理器芯片LPC1768,系統(tǒng)電路的每個(gè)模塊中都增加有電路保護(hù)的功能,主從機(jī)板卡之間通過(guò)I2C總線進(jìn)行通信,主機(jī)卡將
3、接收到的四路從機(jī)卡信息再傳給上位機(jī)。最后,使用KeiluVision3開(kāi)發(fā)工具實(shí)現(xiàn)了下位機(jī)程序的編寫(xiě)。軟件的設(shè)計(jì)均采用模塊化的方法,這樣的設(shè)計(jì)有利于軟件代碼的調(diào)試、維護(hù)和升級(jí)。
所取得的研究結(jié)果如下:經(jīng)過(guò)列車(chē)載荷模擬實(shí)驗(yàn),解調(diào)系統(tǒng)設(shè)備(下位機(jī))可以接收到布設(shè)有光纖光柵傳感器的鐵軌應(yīng)變信息,下位機(jī)的主機(jī)卡處理后的數(shù)據(jù)結(jié)果通過(guò)工業(yè)以太網(wǎng)傳給上位機(jī),通過(guò)上位機(jī)繪圖界面(C#編寫(xiě))就可得出鐵軌載荷作用下的周期性的應(yīng)變曲線,此曲線與
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