[实用新型]一种用于中低速磁悬浮列车的高可靠性悬浮传感器

说明书

本实用新型公开一种用于中低速磁悬浮列车的高可靠性悬浮传感器，包括三路以上相互隔离设置的检测通路，每路检测通路包括相互连接的检测模块以及信号处理模块，检测模块检测一路列车与F轨之间的悬浮间隙信号，以及一路列车的加速度信号，经过信号处理模块进行处理后输出。本实用新型具有结构简单、所需成本低、可靠性高及稳定性好等优点。

技术领域

本实用新型涉及中低速磁悬浮列车技术领域，尤其涉及一种用于中低速磁悬浮列车的高可靠性悬浮传感器。

背景技术

悬浮控制系统作为整个磁浮交通系统的核心，主要包括悬浮传感器、悬浮控制器、悬浮斩波器以及电源等辅助设备，在列车运行过程中，通过悬浮传感器实时监测列车与F轨的悬浮间隙，由悬浮控制系统根据悬浮传感器的反馈对电磁铁进行实时控制，以保证悬浮间隙可靠。当列车的位置、垂向加速度信号通过传感器检测后，反馈给悬浮控制器，悬浮控制器输出给电磁铁的电流驱动单元，电流驱动单元控制电磁铁内部电流大小，调节电磁铁的电磁吸力，使电磁吸力和列车的重力平衡，从而使列车处于悬浮状态，最终实现闭环悬浮控制。

整个中低速磁悬浮列车中需要设置多个悬浮传感器以实现上述闭环悬浮控制，因而悬浮传感器的可靠性将直接影响列车运行的稳定性。如一种典型的中低速磁悬浮列车中具体包含3节编组，每节车有5个悬浮架，每个悬浮架有2台悬浮电磁铁，则每节车共有10台悬浮电磁铁；每台悬浮电磁铁分为两组独立控制，且每组由1套悬浮控制单元进行控制，每套悬浮控制单元通常设置有1个悬浮传感器和1台悬浮控制器，则每节车共有20套悬浮控制单元，整列列车中共有60套悬浮控制单元。

目前中低速磁悬浮列车中每个悬浮传感器均采用单一电路结构执行一路信号检测，即每个传感器的电路板中设置一个间隙探头（或加速度计）以及一路信号处理电路，由间隙探头（或加速度计）检测一路信号，经过信号处理电路后输出。但是上述悬浮传感器中，当间隙探头、加速度计或信号处理电路中任意一点发生故障时，都会使得无法获取到准确的间隙信号、加速度信号，进而导致电磁铁一侧失去悬浮力而落下而使列车掉点，只能靠该点的滑撬落在F轨上而降速拖行，且也只有在完成本次运行后才能返回维修基地进行修复，严重影响了全线运营效率及乘客体验度。作为悬浮控制系统的状态感知来源，如果在磁浮列车的运行过程中传感器出现故障，采集的数据不准确或错误，对应的悬浮点控制性能下降甚至失稳，传统的悬浮控制方法将不能维持系统原有的性能，造成的损失将是难以估量的。

有从业者提出在悬浮传感器中设置3个间隙探头、3个加速度计，如图1所示，由3个间隙探头采集3路间隙、以及3个加速度计采集3路加速度信号，得到共6路检测信号，6路检测信号再分别输入到一个信号处理电路板中进行处理。该类方式为间隙探头、加速度计进行了冗余设置，当其中一个间隙探头或加速度计发生故障时，仍然可以检测到正确的信号，但是该类方式仍是基于单一的电路板结构，由单一的电路板结构对各检测信号进行信号处理，若电路板结构部分发生单点故障时，将会使得上述6路信号全部失效，最终无法获取到准确的检测信号，从而导致悬浮控制失效而掉点，可靠性及稳定性仍然不高。因此，亟需提供一种结构更为合理的悬浮传感器，以提高悬浮传感器的可靠性及稳定性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、所需成本低、可靠性高及稳定性好的用于中低速磁悬浮列车的高可靠性悬浮传感器。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：

一种用于中低速磁悬浮列车的高可靠性悬浮传感器，包括：三路以上相互隔离设置的检测通路，每路所述检测通路包括相互连接的检测模块以及信号处理模块，所述检测模块检测一路列车与F轨之间的悬浮间隙信号，以及一路列车的加速度信号，经过所述信号处理模块进行处理后输出。

作为本实用新型的进一步改进：所述信号处理模块包括依次连接的用于进行信号调理的激励调理单元、用于执行运算处理的运算处理单元以及用于输出处理后信号的输出单元。