专利名称：一种驼峰测速雷达的状态监测记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种驼峰测速雷达的状态监测记录仪，属于雷达监测领域。
背景技术：
我国铁路编组站主要采用毫米波驼峰测速雷达利用多普勒效应测量溜放车辆的瞬时速度和加速度，其提供车辆在减速器区段溜放速度的实时值(驼峰溜放车辆的速度范围是3km/h 30km/h)作为自动化骑峰控制减速器的依据。但是目前并不能对骑峰测速雷达进行实时的监测，当驼峰测速雷达受到各编组站所处地理位置、环境条件、作业繁忙程度、雷达安装距离、高低温、大风降雨、邻道动车、本车道前车运动干扰、道旁行人等诸多因 素的影响时，由于不能实时的对驼峰测速雷达输出的多普勒信号波形突变及雷达信号输出指示晃动失真等情况的及时了解，容易造成车组控制误差加大，危及调车安全，影响驼峰作业安全和生产效率，严重时导致车组被夹停在减速器上等问题，同时还无法对历史数据进行调取查看。
发明内容本实用新型提供了一种驼峰测速雷达的状态监测记录仪，以解决现有技术中无法实时的对驼峰测速雷达输出的多普勒信号波形突变及雷达信号输出指示晃动失真等情况的及时了解的问题，为此本实用新型采用如下的技术方案本实用新型实施例还提供了一种驼峰测速雷达的状态监测记录仪，包括包括采集模块、雷达方波显示模块、车辆速度显示模块、多普勒信号频谱线显示模块和监测数据记录模块，其中用于采集驼峰测速雷达输出的多普勒信号、工作环境温度值、减速器区段轨道电路占用状况以及利用多普勒效应测量出的车辆的瞬时速度和加速度的采集模块分别与用于将采集模块采集的驼峰测速雷达输出的多普勒信号通过整形滤波变为方波实时显示，并每隔预定时间计算该方波的频率和电压值实时显示的雷达方波显示模块、用于根据所述采集模块采集的车辆的瞬时速度和加速度绘制出车辆速度曲线实时显示的车辆速度显示模块以及用于将采集模块采集的驼峰测速雷达输出的多普勒信号进行快速傅里叶变换得到雷达的多普勒信号频谱线实时显示；获取所述雷达的多普勒信号频谱线的信号频域值和对应的速度值，并以横坐标为频率值，纵坐标为速度值实时显示的多普勒信号频谱线显示模块相连；并且用于每隔特定时间保存该时间对应的工作环境温度值、减速器区段轨道电路占用状况、通过整形滤波后的方波、绘制出的车辆速度曲线、雷达的多普勒信号频谱线以及该雷达的多普勒信号频谱线的信号频域值和对应的速度值，以便随时查看和分析驼峰测速雷达的历史状态的监测数据记录模块分别与采集模块、雷达方波显示模块、车辆速度显示模块和多普勒信号频谱线显示模块相连。本实用新型实施方式提供的技术方案将通过多普勒方波信号、雷达速度曲线和雷达的多普勒信号频谱线的实时显示，可以即时的判断出驼峰测速雷达输出的波形是否晃动，工作是否稳定可靠，从而可以预防设备故障的出现。同时可以随时调取查看保存的驼峰测速雷达的历史状态，以便对设备的故障原因进行分析。
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不 付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本实用新型所述的一种驼峰测速雷达的状态监测记录方法的流程示意图；图2是本实用新型所述的雷达方波显示模块显示的效果图；图3是本实用新型所述的车辆速度显示模块显示的效果图；图4是本实用新型所述的多普勒信号频谱线显示模块显示的效果图；图5是本实用新型所述的监测数据记录模块任一历史时间对应对的车辆速度曲线的效果图；图6是本实用新型所述的一种驼峰测速雷达的状态监测记录仪的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。在本实用新型实施方式提供的一种驼峰测速雷达的状态监测记录方法，如图I所示，包括11、采集驼峰测速雷达输出的多普勒信号、工作环境温度值、减速器区段轨道电路占用状况以及利用多普勒效应测量出的车辆的瞬时速度和加速度。具体地，工作环境温度值表示雷达设备所处的外部环境温度值。12、将采集的驼峰测速雷达输出的多普勒信号通过整形滤波变为方波实时显示，并每隔预定时间计算该方波的频率和电压值实时显示。具体地，如图2所示当驼峰测速雷达输出的多普勒信号为驼峰测速雷达自检信号时，在窗口的黑色区域显示的是多普勒信号方波，在波形上方标出的为该方波的频率和电压值，预定的时间一般为I秒钟，具体可以根据监测的环境或要求确定，作为可选的，当车辆进入减速器轨道区段时，屏幕显示雷达输出的多普勒信号方波，每隔I秒刷新一次，波形图上方标出多普勒信号方波的频率和电压的峰-峰值，也与多普勒信号方波进行同步刷新。一般标出的多普勒信号方波的频率取整数位，电压的峰-峰值保留一位小数，同时窗口右上方也可以显示当前设备工作状态(驼峰测速雷达自检或车辆测速)。13、根据所述车辆的瞬时速度和加速度绘制出车辆速度曲线实时显示。具体地，如图3所示当驼峰测速雷达输出的多普勒信号为车辆测速信号时，在窗口的黑色区域显示的是车辆在减速器上的速度曲线，该速度曲线的横坐标为时间(单位秒)，纵坐标为速度(单位千米/小时)，作为可选的，当车辆进入减速器轨道区段时，曲线自轨道电路被占用开始25秒后，该速度曲线自动压缩时间轴，并延伸速度曲线，以保留完整的速度曲线在窗口中。车辆驶出减速器轨道区段后，若无后续车辆则该速度曲线保留显示15s后消失，否则立即消失并显示后续车辆的速度曲线。进一步，可以根据获取的驼峰测速雷达的雷达信号脉冲数据计算出车辆的实时速度值，将每一个速度值在速度曲线界面中绘制一个点即构成了该速度曲线，同时，相应的实时速度值会显示在界面上方。信号的性质(驼峰测速雷达自检信号或车辆测速信号)会显示在曲线右上方。14、将采集的驼峰测速雷达输出的多普勒信号进行快速傅里叶变换得到雷达的多普勒信号频谱线实时显示；获取所述雷达的多普勒信号频谱线的信号频域值和对应的速度值，并以横坐标为频率值，纵坐标为速度值实时显示。进一步，若相邻雷达的多普勒信号频谱线的信号频域值之间相差190Hz，相当于对应的速度值相差超过3公里，则判断后一频率值为干扰信号频率，并进行标注。具体地，如图4所示，在窗口的上半部分显示的是雷达信号的多普勒速度曲线，该雷达信号的多普勒 速度曲线的最高谱线为屏幕高度的1/2，其余按比例显示，该雷达信号的多普勒速度曲线图每I秒刷新一次，车辆驶出减速器轨道区段后，无后续车辆则该雷达信号的多普勒速度曲线保留显示15s后消失，否则立即消失并显示后续车辆的雷达信号的多普勒曲线。在窗口的下半部分显示的是该雷达的多普勒信号频谱线，横坐标为频率，纵坐标为对应的速度值，雷达信号的多普勒曲线的频域值为黄色表示正常频率信号，为红色表示干扰信号频率，并且每个干扰信号频率的上方会有数字标注出干扰信号频率产生的顺序，以方便使用者观察干扰信号频率的产生时间和效果。15、每隔特定时间保存并记录该时间对应的工作环境温度值、减速器区段轨道电路占用状况、通过整形滤波后的方波、绘制出的车辆速度曲线、雷达的多普勒信号频谱线以及该雷达的多普勒信号频谱线的信号频域值和对应的速度值，以便随时查看和分析驼峰测速雷达的历史状态。具体地，每隔特定时间保存并记录该时间对应的车辆工作环境温度值、减速器区段轨道电路占用状况、通过整形滤波后的方波、绘制出的车辆速度曲线、雷达的多普勒信号频谱线以及该雷达的多普勒信号频谱线的信号频域值和对应的速度值，即将系统时刻对应的驼峰测速雷达的状态监测记录方法中所有显示的数据、工作环境温度值以及减速器区段轨道电路占用状况进行保存，作为可选的，在历史曲线窗口上方的下拉选项框中，会显示所有保存并记录的历史速度曲线对应的系统时间，如图5所示，点击选择任一时间，该时间对应的完整的车辆速度曲线会显示在黑色区域中，同时，标记显示当时的工作环境温度。进一步可以选定数据最大存储量为100组，存满后自动覆盖第一组数据实现续存。本实用新型的具体实施方式
还提供了一种驼峰测速雷达的状态监测记录仪，采用便携式设计可以安装于驼峰测速雷达上或室内雷达信号分线盘上，可以用于监测雷达信号传输通道是否正常，类似“黑匣子”设计。如图6所示，包括采集模块61、雷达方波显示模块62、车辆速度显示模块63、多普勒信号频谱线显示模块64和监测数据记录模块65，其中采集模块61分别与雷达方波显示模块62、车辆速度显示模块63和多普勒信号频谱线显示模块64相连，并且采集模块61、雷达方波显示模块62、车辆速度显示模块63和多普勒信号频谱线显示模块64分别都与监测数据记录模块65相连。[0027]其中采集模块61，用于采集驼峰测速雷达输出的多普勒信号、车辆工作环境温度值、减速器区段轨道电路占用状况以及利用多普勒效应测量出的车辆的瞬时速度和加速度；该采集模块61具体是将雷达信号采集处理卡集成在533MHz的处理器上来实现，一般提供给该雷达信号采集处理卡5V的电压以完成该采集模块61的启动。雷达方波显示模块62，用于将采集模块61采集的驼峰测速雷达输出的多普勒信号通过整形滤波变为方波实时显示，并每隔预定时间计算该方波的频率和电压值实时显示；车辆速度显示模块63，用于根据所述采集模块采集的车辆的瞬时速度和加速度绘制出车辆速度曲线实时显示；多普勒信号频谱线显示模块64，用于将采集模块61采集的驼峰测速雷达输出的多普勒信号进行快速傅里叶变换得到雷达的多普勒信号频谱线实时显示；获取所述雷达的多普勒信号频谱线的信号频域值和对应的速度值，并以横坐标为频率值，纵坐标为速度值 实时显不；监测数据记录模块65，用于每隔特定时间保存该时间对应的工作环境温度值、减速器区段轨道电路占用状况、通过整形滤波后的方波、绘制出的车辆速度曲线、雷达的多普勒信号频谱线以及该雷达的多普勒信号频谱线的信号频域值和对应的速度值，以便随时查看和分析驼峰测速雷达的历史状态。上述状态监测记录仪还包括干扰信号标注模块，用于若相邻雷达的多普勒信号频谱线的信号频域值之间相差190Hz，则判断后一频域值为干扰信号频率，并进行标注。该状态监测记录仪通过独立电池提供能量，一般与4000毫安容量电池相连，可以满足较长的使用时间。并且采集模块61需要在5V电压的供电状态才能启动，故当需要启动该驼峰测速雷达的状态监测记录仪时，提供5V的电压给采集模块61以使该采集模块进行采集，当需要退出监测程序时，可随时取消给采集模块61提供的5V电压，以实现随时停止采集模块61的工作，实现节省电源和保护状态监测记录仪的功能。上述状态监测记录仪中雷达方波显示模块62、车辆速度显示模块63和多普勒信号频谱线显示模块64采用触摸屏操作液晶屏显示，使维护人员可以通过触摸屏选择对应的显示模块以实现将雷达信号方波、多普勒信号频谱线或车辆速度等曲线显示在液晶屏上。该状态监测记录仪中采集模块61分别与雷达方波显示模块62、车辆速度显示模块63和多普勒信号频谱线显示模块64和监测数据记录模块65的数据终端之间通过串口相连，串口通信波特率为115200b/s，通信协议的格式设定为采集模块61将驼峰测速雷达输出的多普勒信号的电压值、工作环境温度值或采集减速器区段轨道电路占用状况通过串口传送给雷达方波显示模块62、车辆速度显示模块63和多普勒信号频谱线显示模块64和监测数据记录模块65的数据终端进行计算、曲线显示、查询操作等。上述驼峰测速雷达的状态监测记录仪中包含的各模块的处理功能的具体实现方式在之前的方法实施例中已经描述，在此不再重复描述。值得注意的是，上述驼峰测速雷达的状态监测记录仪实施例中，所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本实用新型的保护范围。另外，本领域普通技术人员可以理解实现上述各方法实施例中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，相应的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本实用新型中的各个模块均采用现有的集成卡或电路来实现，其通过多普勒信号的方波实时显示、雷达速度曲线的实时显示以及雷达的多普勒信号频谱线实时显示，可以即时的判断出驼峰测速雷达输出的波形是否晃动，工作是否稳定可靠，从而可以预防设备故障的出现，使维修人员能够摸透驼峰测速雷达设备使用情况，调试设备处于正常工作状态。并且当驼峰测速雷达发生故障后，可以通过保存、记录的驼峰测速雷输出信号方波、多普勒信号频谱线分析图、测速曲线图和记录的实时速度、频域值数据等很快掌握该型驼峰测速雷达的主要技术参数，排除各种故障。因此该驼峰测速雷达的状态监测记录仪可以作为驼峰测速雷达实时在线检测、调试、检修的一体化专用测量工具，可以帮助维护人员在室外现场及时准确地查找和分析驼峰测速雷达故障或使用中出现的干扰问题，保障驼峰作业安全，提高工作效率。同时驼峰测速雷达的状态监测记录仪采用独立电源，并且将采集、监 测、显示、记录和调取历史数据等功能于一体，中文界面操作简单结果直观通过触摸屏可以即时对需要显示的数据进行选择，采用便携式设计，方便用户携带并且使用简单。
权利要求1.一种驼峰测速雷达的状态监测记录仪，其特征在于，包括采集模块、雷达方波显示模块、车辆速度显示模块、多普勒信号频谱线显示模块和监测数据记录模块，其中用于采集驼峰测速雷达输出的多普勒信号、工作环境温度值、减速器区段轨道电路占用状况以及利用多普勒效应测量出的车辆的瞬时速度和加速度的采集模块分别与用于将采集模块采集的驼峰测速雷达输出的多普勒信号通过整形滤波变为方波实时显示，并每隔预定时间计算该方波的频率和电压值实时显示的雷达方波显示模块、用于根据所述采集模块采集的车辆的瞬时速度和加速度绘制出车辆速度曲线实时显示的车辆速度显示模块以及用于将采集模块采集的驼峰测速雷达输出的多普勒信号进行快速傅里叶变换得到雷达的多普勒信号频谱线实时显示；获取所述雷达的多普勒信号频谱线的信号频域值和对应的速度值，并以横坐标为频率值，纵坐标为速度值实时显示的多普勒信号频谱线显示模块相连； 并且用于每隔特定时间保存该时间对应的工作环境温度值、减速器区段轨道电路占用状况、通过整形滤波后的方波、绘制出的车辆速度曲线、雷达的多普勒信号频谱线以及该雷达的多普勒信号频谱线的信号频域值和对应的速度值，以便随时查看和分析驼峰测速雷达的历史状态的监测数据记录模块分别与采集模块、雷达方波显示模块、车辆速度显示模块和多普勒信号频谱线显示模块相连。
2.根据权利要求I所述的状态监测记录仪，其特征在于，还包括 用于若相邻雷达的多普勒信号频谱线的信号频域值之间相差190Hz，则判断后一频域值为干扰信号频率，并进行标注的干扰信号标注模块分别与多普勒信号频谱线显示模块和监测数据记录模块相连。
专利摘要一种驼峰测速雷达的状态监测记录仪，属于雷达监测领域。本实用新型包括采集模块、雷达方波显示模块、车辆速度显示模块、多普勒信号频谱线显示模块和监测数据记录模块，其中采集模块分别与雷达方波显示模块、车辆速度显示模块和多普勒信号频谱线显示模块相连，并且采集模块、雷达方波显示模块、车辆速度显示模块和多普勒信号频谱线显示模块分别都与监测数据记录模块相连。本实用新型实施例可以即时的判断出驼峰测速雷达输出的波形是否晃动，工作是否稳定可靠，从而预防设备故障的出现。同时可以随时调取查看保存、记录的驼峰测速雷达的历史状态，以便分析驼峰测速雷达的故障原因。
文档编号G01S7/40GK202421495SQ20122000946
公开日2012年9月5日 申请日期2012年1月10日 优先权日2012年1月10日
发明者庄重, 张书杰, 张朴, 汤百华, 肖建 申请人:中国铁道科学研究院通信信号研究所, 北京市华铁信息技术开发总公司, 北京锐驰国铁智能运输系统工程技术有限公司