推荐低速磁钢

更换低速磁钢的意义

一、彻底解决列车低速运行造成的设备各类故障

磁钢（车轮传感器）是铁路车辆部门5T系统、电动脱轨器、轨道衡、道口报警器、超偏载摄像等设备轨边采集通过车辆轴数的主要传感部件。

由于我国铁路运输营运线路紧张，车辆密度较大，列车运行途中大幅度调速，低速缓行、停车再起动或在段出入口频繁往复调车致使列车运行速度经常低于5公里，现有无源磁钢原理和设计结构在列车运行速度低于5公里以下时感应信号电压太低，产生丢轴、多轴，造成各类探测设备自设计安装以来始终存在计轴计辆失准所产生误报、丢图、丢辆等严重问题。虽然各磁钢生产厂采用提高磁通量、线圈匝数或通过微处理器（智能磁钢板）放大、滤波等技术方案，都不能真正解决低速问题。我们通过长期的对哈科所地环与深圳远望的有源磁钢性能全面比较，确认有源磁钢较佳。2004年开始研制新型永磁式有源“低速磁钢”。经过不断改进完善，于2006年经过沈局科委评审。沈局各局口车号备机全部安装应用。至今效果良好。

二、“低速磁钢”免维护具有高可靠性、高抗干扰性、高寿命

由于采用永久磁铁、磁敏元件组成固定磁场，对移动车轮进行检测，判别车轮接近、离去的物理状态，在列车特低速度行驶时，都能准确无遗漏的提供车轮精确物理定位信息。输出信号不受列车速度影响，不受铁路电气化电场和雷电等干扰源影响；具有高可靠性、高抗干扰性和高寿命（外壳未损坏不需要定期两年进行更换、可以长期使用、节约大量维修资金）。

沈局山海关局口下行探测站5T设备，由于低速、停车再启动造成丢辆、丢图、丢标签等严重问题，探测站机房报计划200万元急需移设，由于资金不到位迟迟没有落实。

2011年初能够与现有无源磁钢直接互换的低速磁钢研制成功，首先用低速磁钢将哈科所TH红外线统型机、北京康拓TF摄像设备的森川磁钢予以更换，立刻解决了上诉问题。至今效果良好。相关技术数据所有联网设备都可以直接调阅、查看。

新研制的组合磁钢借鉴深圳远望公司采用有源与无源相结合双磁钢同时采集数据的方式，我们将有源器件与无源器件组合在一个壳体内即成为“组合磁钢”。“组合磁钢”的特点：

1、故障率低、可靠性高：该“组合磁钢”巧妙地将有源磁钢和无源磁钢完美的结合在一起。利用磁敏元件和线圈对磁场变化的双重灵敏度，无源和有源双重特点，能准确无遗漏地提供运行车轮的物理中心的精确定位信息。

2、抗干扰能力强：在硬件基础上可开发嵌入式信号处理单元软件。首先由有源磁钢信号判定车轮经过的时间范围，在该时间段内自适应调整无源磁钢阈值，确定车轮经过时的物理中心（为适应红外线轴温探测设备）。即使车停在磁钢上，信号处理单元也能根据有源磁钢信号调整无源磁钢阈值，识别车轮信号信息。因此“组合磁钢”从原理上解决了磁钢信号和干扰信号真伪的问题。为探测设备提供了一个真实的车轮脉冲信号。线圈及磁敏元件输出的变量电压经信号处理装置进行处理，可以消除由外界噪声、以及铁路附近的电气化高压电场、电磁波等造成的各种干扰。

3、器件寿命长：“组合磁钢”中的永磁体、线圈、磁敏元件不受恶劣环境的影响，在外壳无彻底损坏的状态下、器件技术参

数不变的条件下，磁钢可长期使用，不需要进行更换

4、如果在嵌入式信号处理单元内增加信号智能处理功能，对探测设备开关机及摄像头开关时间由各磁钢计数值比较进行精确选取，可以彻底解决停车分列的严重问题。

5、为了适应红外线检测车功能要求，嵌入式信号单元增加了有源磁钢和无源磁钢自适应选用模块。当红外线检测车通过时，如果有源磁钢没有信号，无源磁钢依然能够识别红外线检测车的车轴信号。图1车轮通过时实际输出的波形(明显体现“组合磁钢”处理低速优势)

车轮

磁钢

无源磁钢信号

(a)无源磁钢(b)有源磁钢(c)组合磁钢

图2正常列车通过时组合磁钢采集波形

图3 过车速度为３０公里／小时，组合磁钢波形图4 车轮在磁钢上停车再启动时波形

图5 列车速度为稍高于0公里时波形

2011年将组合磁钢以“智能磁钢”命名，申请了国家专利。

国家专利号:ZL.2011.2.0039615.7

通过现场采集数据对比，确认目前只有采用“低速磁钢”或“组合磁钢”才能正确处理类似图4、图5的车轮信号，准确识别车轮物理位置的定位信息，杜绝丢轴之类的故障现象，解决长期以来老大难列车低速运行探测的问题。低速磁钢具有目前各种磁钢不可比拟的超强性能。

山海关具体使用情况总结如下：

1、安装“低速磁钢”的设备，在车辆低速停车、再启动状态下没有再发生“丢”的各类问题。

2、未安装“低速磁钢”的原有设备，在车辆低速停车、再启动状态下仍然是频繁出现丢轴和多轴现象。

3、安装森川公司开发的“智能磁钢板”的设备，能够提高对车辆低速的适应范围。受无源磁钢原理的限制，仍然存在漏轴的问题（智能磁钢板，山海关已安装三套。通过一年时间的观察发现，该设备仅仅提高了抗干扰性能，降低了丢轴现象的产生次数。

仍然不能彻底解决丢轴现象。尤其在列车停车和再启车时，磁钢信号和干扰信号的电压值非常接近基本上不能识别真伪，导致在原理上将启车和停车时的车轴信息认为是干扰信号而丢弃）。

2012-06-28