一种基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法及系统与流程

1.本发明主要涉及到磁浮轨道交通技术领域，特指一种基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法及系统。


背景技术：

2.由于磁悬浮列车是无轮子的，运行时车与轨道不接触，列车的测速定位与传统的轮轨铁路测速不同。一般说来，实现磁悬浮列车的测速定位大致有三种方法：(1)微波定位测速；(2)接近传感器定位测速(轨枕检测测速)；(3)交叉感应回线定位测速。
3.第一种方法如雷达测速方式、gps测速方式由于微波传播受到多径传播干扰，恶劣的天气对其性能影响较大，因此对复杂地形适应能力不强，而且它的设备复杂、成本高。
4.第二种方法是通过在列车上安装多个金属接近传感器，由各个接近传感器检测到钢铁类轨枕时，利用采集到的两个接近传感器的信号时差，计算得到运行速度，结构简单，便于维护，成本低。在我国线上已经应用，但它存在一些问题，如接近传感器长期运行的可靠性低造成采集速度信号误差大甚至不能测速系统不能工作，严重影响列车运行安全，也受如精度受轨间距差异的影响、转弯处误差大等。
5.第三种方法是通过在轨道上铺设交叉回线，在列车上装配车载感应线圈来实现，这类方法需要权限铺设环线，且要保证一直存在激励信号，一旦某段信号存在故障，则整线列车都会影响运行。


技术实现要素：

6.本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种原理简单、安装方便、适用范围广、测试精度高的基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法及系统。
7.为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
8.一种基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法，其包括：
9.将六路传感器分别按照一定间距布置在磁悬浮列车车体下方；
10.正常工作时，采样六路传感器信号上升沿的时间差值求其平均，根据速度等于距离除以时间，算出列车的实际运行速度；
11.分别以相邻的三个传感器为一组，计算四组速度值；
12.在传感器故障时或者偶尔有脉冲信号丢失情况下，根据传感器不同故障工况识别故障，并计算出可靠的速度值；
13.根据采集到的传感器脉冲信号，识别传感器故障，并发送报警信号。
14.作为本发明方法的进一步改进：在正常工作时，测速系统采样六路传感器信号，所述六路传感器信号为s1、s2、s3、s4、s5、s6，根据六路传感器信号的上升沿的时间差值求其平均，根据速度等于距离除以时间，其流程包括：
15.步骤s100：t采样时基及位宽的选取；
16.步骤s200：速度计算；计算相邻两路脉冲的上升沿的时间差；速度及频率计算公式为：
17.f＝v*k/0.864＝v*11.574
18.v＝s/t，其中t为两相邻脉冲上升沿的时,s为两相邻脉冲的距离。
19.作为本发明方法的进一步改进：还包括测速优化流程，所述测速优化流程包括：正常工况下，在已判定方向的状态下，以车辆运行的正方向，取s1，s2，s3为一组，取s2，s3，s4为第二组，取s3，s4，s5为第三组，取s4，s5，s6为第四组；采集第一组的s1与s2上升沿的时间t1，做速度1输出；采集第二组的s2与s3上升沿的时间t2，做速度2输出；采集第二组的s3与s4上升沿的时间t3，做速度3输出；采集第二组的s4与s5上升沿的时间t4，做速度4输出；将四组速度输出的cs1，cs2，cs3，cs4相或，组成一个合成cs，每次cs下降沿时输出速度。
20.作为本发明方法的进一步改进：还包括测速优化流程，所述测速优化流程包括：在偶尔传感器出现问题时，用s3监测s2是否有丢脉冲，若有丢脉冲，则当s3上升沿时，t1还维持高电平，此时将t1置低电平，那么测得第一组的时间为s1-s3，运行的距离值，将测得t1的时间除以2作为第一组的速度输出；由于s2丢脉冲，那么第二组的s2-s3失效，第二组此时无速度输出，也不产生cs2；第三组能正常输出s3-s4速度。
21.作为本发明方法的进一步改进：还包括测速优化流程，所述测速优化流程包括：当一个传感器故障时，用s3监测s2是否有丢脉冲，若有丢脉冲，则当s3上升沿时，t1还维持高电平，此时，将t1置低电平，那么测得第一组的时间为s1-s3，运行距离值，将测得t1的时间除以2作为第一组的速度输出；由于s2丢脉冲，那么第二组的s2-s3失效，第二组此时无速度输出，也不产生cs2；第三组能正常输出s3-s4速度；
22.当s3或s4或s5或s6其中之一故障时，有丢失脉冲的状态下，采取的速度输出计算方式为：v1，v2，v3，v4分别为合成cs上升沿时以fifo的方式处理速度值，每次更新速度时，将v1，v2，v3，v4中最末更新用当前更新的替换。去除v1，v2，v3，v4中的最大值与最小值取平均，将当s3或s4或s5或s6其中之一故障时，有丢失脉冲的状态下的那个异常值丢弃。
23.作为本发明方法的进一步改进：还包括测速优化流程，所述测速优化流程包括：当多个传感器故障时，当任何2个传感器故障时，正常判断方向与速度的大小；当3个传感器故障时，无法判断方向，能判断速度大小，此类情况置速度故障状态，速度不输出；其余此类情况下能判断方向与速度大小；当4个传感器故障时，只要有两个相邻传感器正常，能判断方向与速度大小，但是如果不相邻的话，方向与速度大小无法判断的。
24.作为本发明方法的进一步改进：还包括测速优化流程，所述测速优化流程包括：速度计算；相邻两个信号的两个上升沿之间产生一个高电平v，高电平计数得到计数值n；在v的下降沿，产生ds延时16us的高电平；在v的下降沿过后8us，产生一个as为8us的高电平；在v的下降沿过后16us，产生一个bs为16us的高电平；在v的下降沿过后24us，产生一个cs为8us的高电平；其中ds上升沿用来更新向相邻信号组的速度计数寄存器的值，将四组的as相或，合成新的as，as上升沿时，根据四组ds的高电平状态，将ds为高电平的那组速度计数寄存器赋值给总速度寄存器；将四组的bs相或，合成新的bs，在bs上升沿时，更新四个速度通道寄存器，将最新值替代最末更新值；在bs下降沿时，比较四个速度通道的寄存器速度值，去掉最大值与最小值，取中间两个平均值幅值给速度输出寄存器；最后，将四组cs相或，合成新的cs，在cs上升沿时，判断速度输出寄存器是否大于设定阈值，若大于，则取速度输出
寄存器作为速度输出，若小于或等于，通过判断bs高电平状态，将bs为高电平那组速度作为速度输出。
25.作为本发明方法的进一步改进：还包括测速优化流程，所述测速优化流程包括：速度传感器故障判断；分别取六个轴脉冲的上升沿打cs，将六个轴的cs相或，累计cs到31个，同时在此期间分别计算每个轴的脉冲数，最大为7，当cs到达31时，判断每个轴的脉冲数小于1个，就判断故障；当cs到32时清除每轴的脉冲计数。
26.作为本发明方法的进一步改进：还包括自检流程，所述自检流程是通过系统发出的标准脉冲信号到接近传感器上，传感器接收到脉冲信号，返回对应的脉冲信号到测速系统，测速系统通过回测脉冲信号，自检传感器是否存在故障；同时通过标准脉冲的时间和速度反算两相邻传感器的距离并进行修正，用以解决每相邻传感器之间安装间距的误差导致测速精度问题。
27.本发明进一步提供一种基于轨枕检测的磁悬浮列车测速系统，其包括：
28.六路传感器，所述六路传感器分别按照一定间距布置在磁悬浮列车车体下方；
29.计算单元，用以在正常工作时采样六路传感器信号上升沿的时间差值求其平均，根据速度等于距离除以时间，算出列车的实际运行速度；分别以相邻的三个传感器为一组，计算四组速度值；
30.识别单元，用以在传感器故障时或者偶尔有脉冲信号丢失情况下，根据传感器不同故障工况识别故障，并计算出可靠的速度值；并根据采集到的传感器脉冲信号，识别传感器故障，并发送报警信号。
31.与现有技术相比，本发明的优点就在于：
32.1、本发明的基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法及系统，原理简单、安装方便、适用范围广、测试精度高，本发明具有对测速传感器故障的判断功能，能判断至多5个传感器处于故障状态，同时具备通信功能，以便车载信息处理装置获取状态信号进行诊断功能及车地无线信息传送等，及时预告故障传感器的位置，并提醒更换，提高系统的可靠性。。
33.2、本发明的基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法及系统，能够同时采集6路传感器的信号，分别以相邻的3个传感器为一组，计算4组速度值，相互印证参考，大大提高了速度计算的精度。本发明还能够对传感器信号丢失，多达4个传感器出现故障时，还能计算磁悬浮速度，大大提高了磁悬浮测速的可靠性。
34.3、本发明的基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法及系统，能够同时采集6路传感器的信号，相比常规的2-4个传感器信号，采用同样的采样频率情况下，速度脉冲信号增加了50％以上，提高了速度的计算，能加快速度值更新，因此速度的精度也随之提高，特别是磁悬浮列车下面的枕轨轨间间距相互之间差距比较大时和转弯处。虽然提高了计算的难度，但是，通过6路传感器的相互参考，能进一步提高整体可靠性，又有很好的维护性。
35.4、本发明的基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法及系统，具备自检功能，通过系统发出的标准脉冲信号到接近传感器上，传感器接收到脉冲信号，返回对应的脉冲信号到测速系统，测速系统通过回测脉冲信号，自检传感器是否存在故障，同时通过通过标准脉冲的时间和速度反算两相邻传感器的距离并进行修正，解决每相邻传感器之间安装间距的误差导致测速精度问题。
附图说明
36.图1是本发明系统的拓扑结构原理示意图。
37.图2是本发明在具体应用实例中的速度脉冲图。
38.图3是本发明在具体应用实例中正常状态的示意图。
39.图4是本发明在具体应用实例中丢失脉冲的示意图。
40.图5是本发明在具体应用实例中一个速度传感器故障的示意图。
41.图6是本发明在具体应用实例中两个速度传感器故障的示意图。
42.图7是本发明在具体应用实例中三个传感器故障且不能判断方向的示意图。
43.图8是本发明在具体应用实例中四个传感器故障且不能判断方向与大小的示意图。
44.图9是本发明在具体应用实例中四个传感器故障且能判断方向与大小的示意图。
45.图10是本发明在具体应用实例中时间计数处理的示意图。
具体实施方式
46.以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
47.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
48.如图1所示，本发明的基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法，其包括：
49.将六路传感器分别按照指定的间距布置在磁悬浮列车车体下方；
50.正常工作时，采样六路传感器信号(s1、s2、s3、s4、s5、s6)上升沿的时间差值求其平均，根据速度等于距离除以时间，算出列车的实际运行速度；
51.分别以相邻的三个传感器为一组，计算四组速度值；
52.在传感器故障时或者偶尔有脉冲信号丢失情况下，根据传感器不同故障工况识别故障，并计算出可靠的速度值，如图4-图8所示，通过本发明的上述步骤，最多在四个传感器失效的情况下，还能计算出速度值；
53.根据采集到的传感器脉冲信号，识别传感器故障，并发送报警信号。
54.在具体应用实例中，布置六路传感器时，根据实际需要，可以选择按0.3米间距为例，轨枕间距一般为0.8米-1.2米不等，也可超出此范围，如图2所示。
55.在具体应用实例中，在计算多组速度值时，如图3所示，采用相互印证参考的方式，同时也可以根据实际需要增加更新速度采样和计算的数量，提高其实时精度，速度计算和更新如图10所示。
56.在具体应用实例中，所述报警信号可以是电平信号，也可以是通过其他通信接口与通信协议来实现；本发明最多能识别多达五路传感器故障。
57.在具体应用实例中，进一步，本发明还具备自检功能，通过系统发出的标准脉冲信号到接近传感器上，传感器接收到脉冲信号，返回对应的脉冲信号到测速系统，测速系统通过回测脉冲信号，自检传感器是否存在故障；同时通过标准脉冲的时间和速度反算两相邻
传感器的距离并进行修正，可以解决每相邻传感器之间安装间距的误差导致测速精度问题。
58.作为优选实施例，在正常工作时，测速系统采样六路传感器信号(s1、s2、s3、s4、s5、s6)上升沿的时间差值求其平均，根据速度等于距离除以时间，其具体流程可以包括：
59.步骤s100：t采样时基及位宽的选取；
60.对于两相邻脉冲上升沿的时间计数时基的选取，既不能太大，因为太大的话将降低速度的精度，也不能太小，太小的话将增加fpga的资源。所以选取的时间满足速度精度上降低fpga的资源开销。
61.作为较佳的实施例，本实例中选取的时基为50us，位宽16位。因为16位的最大值为65535，最小值为1，以50us为时基计算，两相邻脉冲的计算最大时长为65535*50us＝3.28s，最小时长为50us。那么，可得速度的最小精度为0.3/3.28＝0.32km/h，速度最大值可达2000km/h。此外，从另一个角度来估算以50us为时基时，速度达到120km/h的精度误差：v＝120km/h＝33.33m/s，可得t为9ms，则有速度采集的时间误差t1＝9
±
0.05ms，v＝0.3/t1＝33.3
±
0.1m/s＝120
±
0.36km/h，即速度在120km/h时的精度为0.36km/h。
62.步骤s200：速度计算；计算相邻两路脉冲的上升沿的时间差；速度及频率计算公式为：
63.f＝v*k/0.864＝v*11.574(其中k＝10)
64.其中，v＝s/t(其中t为两相邻脉冲上升沿的时间,s为两相邻脉冲的距离为0.3m)，t的时基为50us，相当于t＝n*50us(n为计数个数)，可得v＝0.3/(n*50us)。
65.进一步，本发明还包括测速优化流程，用以提高测速计算可靠性，在不同的工况下其流程包括：
66.(a)正常工况下：
67.正常状况下，在已判定方向的状态下，以车辆运行的正方向为例进行说明。如图3，取s1，s2，s3为一组，取s2，s3，s4为第二组，取s3，s4，s5为第三组，取s4，s5，s6为第四组。采集第一组的s1与s2上升沿的时间t1，做速度1输出。采集第二组的s2与s3上升沿的时间t2，做速度2输出。采集第二组的s3与s4上升沿的时间t3，做速度3输出。采集第二组的s4与s5上升沿的时间t4，做速度4输出。将四组速度输出的cs1，cs2，cs3，cs4相或，组成一个合成cs，每次cs下降沿时输出速度。
68.(b)偶尔传感器出现问题：
69.根据实际测得的脉冲情况，在速度较高的情况下，偶尔有传感器丢失脉冲现象，如图4。用s3监测s2是否有丢脉冲，若有丢脉冲，则当s3上升沿时，t1还维持高电平，此时，将t1置低电平，那么测得第一组的时间为s1-s3，运行的距离为0.6m，所以需将测得t1的时间除以2作为第一组的速度输出。由于s2丢脉冲，那么第二组的s2-s3失效，第二组此时无速度输出，也不产生cs2。第三组能正常输出s3-s4速度。
70.(c)一个传感器故障：
71.用s3监测s2是否有丢脉冲，若有丢脉冲，则当s3上升沿时，t1还维持高电平，此时，将t1置低电平，那么测得第一组的时间为s1-s3，运行的距离为0.6m，所以需将测得t1的时间除以2作为第一组的速度输出。由于s2丢脉冲，那么第二组的s2-s3失效，第二组此时无速度输出，也不产生cs2。第三组能正常输出s3-s4速度。同理，假设其中一个传感器故障，如图
5，则处理情况与此类似。
72.至于当s3或s4或s5或s6其中之一故障时，有丢失脉冲的状态下，由于速度大于5km/h后，采取的速度输出计算方式为：v1，v2，v3，v4分别为合成cs上升沿时以fifo的方式处理速度值，每次更新速度时，将v1，v2，v3，v4中最末更新用当前更新的替换。去除v1，v2，v3，v4中的最大值与最小值取平均，这样的话，将当s3或s4或s5或s6其中之一故障时，有丢失脉冲的状态下的那个异常值丢弃。
73.(d)多个传感器故障：
74.很显然，当任何2个传感器故障时，能正常判断方向与速度的大小。如图6。
75.当3个传感器故障时，极端的情况如图7，无法判断方向，但是能判断速度大小，此类情况置速度故障状态，速度不输出；其余此类情况下能判断方向与速度大小。
76.当4个传感器故障时，如图9只要有两个相邻传感器正常，能判断方向与速度大小，但是如果不相邻的话，如图8方向与速度大小是无法判断的。
77.(e)速度计算；
78.以s1-s2为例，如图10，s1-s2两个上升沿之间产生一个高电平v，高电平计数得到计数值n，就是上述公式中的n。在v的下降沿，产生ds延时16us的高电平；在v的下降沿过后8us，产生一个as为8us的高电平；在v的下降沿过后16us，产生一个bs为16us的高电平；在v的下降沿过后24us，产生一个cs为8us的高电平。
79.其中ds上升沿用来更新s1-s2组速度计数寄存器的值，将四组的as相或，合成新的as，as上升沿时，根据四组ds的高电平状态，将ds为高电平的那组速度计数寄存器赋值给总速度寄存器；将四组的bs相或，合成新的bs，在bs上升沿时，更新四个速度通道寄存器，将最新值替代最末更新值；在bs下降沿时，比较四个速度通道的寄存器速度值，去掉最大值与最小值，取中间两个平均值幅值给速度输出寄存器；最后，将四组cs相或，合成新的cs，在cs上升沿时，判断速度输出寄存器是否大于5km/h，若大于，则取速度输出寄存器作为速度输出，若小于或等于，通过判断bs高电平状态，将bs为高电平那组速度作为速度输出。
80.(f)速度传感器故障判断；
81.分别取123456轴脉冲的上升沿打cs。将六个轴的cs相或，累计cs到31个，同时在此期间分别计算每个轴的脉冲数，最大为7，当cs到达31时，判断每个轴的脉冲数小于1个，就判断故障；当cs到32时清除每轴的脉冲计数。
82.判定传感器故障后，与主机系统通信并报警。
83.在具体应用实例中，本发明的自检流程包括：
84.当测速系统处于自检试验位时，通过脉冲信号输出到6个接近传感器，最高速不超过120km/h。
85.脉冲输出周期t＝1/f＝1/(v*k/0.864)＝0.086/v；v可以根据实际情况进行设定，一般越大越好。
86.各个接近传感器的脉冲输出相互之间延迟为脉冲输出周期的1/4。
87.接近传感器收到自检测试脉冲信号之后，相应输出已收到的脉冲信号返送到测速系统硬件口。
88.参见图1，本发明进一步提供一种基于轨枕检测的磁悬浮列车测速系统，包括：
89.六路传感器，所述六路传感器分别按照一定间距布置在磁悬浮列车车体下方；
90.计算单元，用以在正常工作时采样六路传感器信号上升沿的时间差值求其平均，根据速度等于距离除以时间，算出列车的实际运行速度；分别以相邻的三个传感器为一组，计算四组速度值；
91.识别单元，用以在传感器故障时或者偶尔有脉冲信号丢失情况下，根据传感器不同故障工况识别故障，并计算出可靠的速度值；并根据采集到的传感器脉冲信号，识别传感器故障，并发送报警信号。
92.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法，其特征在于，包括：将六路传感器分别按照一定间距布置在磁悬浮列车车体下方；正常工作时，采样六路传感器信号上升沿的时间差值求其平均，根据速度等于距离除以时间，算出列车的实际运行速度；分别以相邻的三个传感器为一组，计算四组速度值；在传感器故障时或者偶尔有脉冲信号丢失情况下，根据传感器不同故障工况识别故障，并计算出可靠的速度值；根据采集到的传感器脉冲信号，识别传感器故障，并发送报警信号。2.根据权利要求1所述的基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法，其特征在于，在正常工作时，测速系统采样六路传感器信号，所述六路传感器信号为s1、s2、s3、s4、s5、s6，根据六路传感器信号的上升沿的时间差值求其平均，根据速度等于距离除以时间，其流程包括：步骤s100：t采样时基及位宽的选取；步骤s200：速度计算；计算相邻两路脉冲的上升沿的时间差；速度及频率计算公式为：f＝v*k/0.864＝v*11.574v＝s/t，其中t为两相邻脉冲上升沿的时,s为两相邻脉冲的距离。3.根据权利要求2所述的基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法，其特征在于，还包括测速优化流程，所述测速优化流程包括：正常工况下，在已判定方向的状态下，以车辆运行的正方向，取s1，s2，s3为一组，取s2，s3，s4为第二组，取s3，s4，s5为第三组，取s4，s5，s6为第四组；采集第一组的s1与s2上升沿的时间t1，做速度1输出；采集第二组的s2与s3上升沿的时间t2，做速度2输出；采集第二组的s3与s4上升沿的时间t3，做速度3输出；采集第二组的s4与s5上升沿的时间t4，做速度4输出；将四组速度输出的cs1，cs2，cs3，cs4相或，组成一个合成cs，每次cs下降沿时输出速度。4.根据权利要求2所述的基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法，其特征在于，还包括测速优化流程，所述测速优化流程包括：在偶尔传感器出现问题时，用s3监测s2是否有丢脉冲，若有丢脉冲，则当s3上升沿时，t1还维持高电平，此时将t1置低电平，那么测得第一组的时间为s1-s3，运行的距离值，将测得t1的时间除以2作为第一组的速度输出；由于s2丢脉冲，那么第二组的s2-s3失效，第二组此时无速度输出，也不产生cs2；第三组能正常输出s3-s4速度。5.根据权利要求2所述的基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法，其特征在于，还包括测速优化流程，所述测速优化流程包括：当一个传感器故障时，用s3监测s2是否有丢脉冲，若有丢脉冲，则当s3上升沿时，t1还维持高电平，此时，将t1置低电平，那么测得第一组的时间为s1-s3，运行距离值，将测得t1的时间除以2作为第一组的速度输出；由于s2丢脉冲，那么第二组的s2-s3失效，第二组此时无速度输出，也不产生cs2；第三组能正常输出s3-s4速度；当s3或s4或s5或s6其中之一故障时，有丢失脉冲的状态下，采取的速度输出计算方式为：v1，v2，v3，v4分别为合成cs上升沿时以fifo的方式处理速度值，每次更新速度时，将v1，v2，v3，v4中最末更新用当前更新的替换。去除v1，v2，v3，v4中的最大值与最小值取平均，将当s3或s4或s5或s6其中之一故障时，有丢失脉冲的状态下的那个异常值丢弃。6.根据权利要求2所述的基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法，其特征在于，还包括测速优化流程，所述测速优化流程包括：当多个传感器故障时，当任何2个传感器故障时，正常
判断方向与速度的大小；当3个传感器故障时，无法判断方向，能判断速度大小，此类情况置速度故障状态，速度不输出；其余此类情况下能判断方向与速度大小；当4个传感器故障时，只要有两个相邻传感器正常，能判断方向与速度大小，但是如果不相邻的话，方向与速度大小无法判断的。7.根据权利要求2所述的基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法，其特征在于，还包括测速优化流程，所述测速优化流程包括：速度计算；相邻两个信号的两个上升沿之间产生一个高电平v，高电平计数得到计数值n；在v的下降沿，产生ds延时16us的高电平；在v的下降沿过后8us，产生一个as为8us的高电平；在v的下降沿过后16us，产生一个bs为16us的高电平；在v的下降沿过后24us，产生一个cs为8us的高电平；其中ds上升沿用来更新向相邻信号组的速度计数寄存器的值，将四组的as相或，合成新的as，as上升沿时，根据四组ds的高电平状态，将ds为高电平的那组速度计数寄存器赋值给总速度寄存器；将四组的bs相或，合成新的bs，在bs上升沿时，更新四个速度通道寄存器，将最新值替代最末更新值；在bs下降沿时，比较四个速度通道的寄存器速度值，去掉最大值与最小值，取中间两个平均值幅值给速度输出寄存器；最后，将四组cs相或，合成新的cs，在cs上升沿时，判断速度输出寄存器是否大于设定阈值，若大于，则取速度输出寄存器作为速度输出，若小于或等于，通过判断bs高电平状态，将bs为高电平那组速度作为速度输出。8.根据权利要求2所述的基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法，其特征在于，还包括测速优化流程，所述测速优化流程包括：速度传感器故障判断；分别取六个轴脉冲的上升沿打cs，将六个轴的cs相或，累计cs到31个，同时在此期间分别计算每个轴的脉冲数，最大为7，当cs到达31时，判断每个轴的脉冲数小于1个，就判断故障；当cs到32时清除每轴的脉冲计数。9.根据权利要求2所述的基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法，其特征在于，还包括自检流程，所述自检流程是通过系统发出的标准脉冲信号到接近传感器上，传感器接收到脉冲信号，返回对应的脉冲信号到测速系统，测速系统通过回测脉冲信号，自检传感器是否存在故障；同时通过标准脉冲的时间和速度反算两相邻传感器的距离并进行修正，用以解决每相邻传感器之间安装间距的误差导致测速精度问题。10.一种基于轨枕检测的磁悬浮列车测速系统，其特征在于，包括：六路传感器，所述六路传感器分别按照一定间距布置在磁悬浮列车车体下方；计算单元，用以在正常工作时采样六路传感器信号上升沿的时间差值求其平均，根据速度等于距离除以时间，算出列车的实际运行速度；分别以相邻的三个传感器为一组，计算四组速度值；识别单元，用以在传感器故障时或者偶尔有脉冲信号丢失情况下，根据传感器不同故障工况识别故障，并计算出可靠的速度值；并根据采集到的传感器脉冲信号，识别传感器故障，并发送报警信号。

技术总结
本发明公开了一种基于轨枕检测的磁悬浮列车测速方法及测速系统，该方法包括：将六路传感器分别按照一定间距布置在磁悬浮列车车体下方；正常工作时，采样六路传感器信号上升沿的时间差值求其平均，根据速度等于距离除以时间，算出列车的实际运行速度；分别以相邻的三个传感器为一组，计算四组速度值；在传感器故障时或者偶尔有脉冲信号丢失情况下，根据传感器不同故障工况识别故障，并计算出可靠的速度值；根据采集到的传感器脉冲信号，识别传感器故障，并发送报警信号。该系统用来实施上述方法。本发明具有原理简单、安装方便、适用范围广、测试精度高等优点。广、测试精度高等优点。广、测试精度高等优点。


技术研发人员：戴仁德 张威振 桂中心 胡迎新 王宇杰 王盼
受保护的技术使用者：湖南中大设计院有限公司
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/6/27