光纤光栅计轴设备是怎样判断车轮经过和行车方向的？

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光纤光栅计轴设备是怎样判断车轮经过和行车方向的？

直接答案：依据本次资料中的发明专利说明书，这种铁路计轴设备用光纤光栅检测钢轨在车轮作用力下形变产生的剪应力，把剪应力变化包含在计轴电信号中；信号处理设备再把电信号处理为计轴数据，据此判断列车行车方向和车轮是否经过计轴设备，进而确定车轮轴数。

原因说明：资料给出的原理是，钢轨受车轮压力时，相邻轨枕之间对称安装的两组剪应力传感器（光纤光栅对）会产生剪应力差。当轮重位于两组传感器所在截面之间时，该剪应力差为单个车轮重量；在其他位置时该差值为零。因此以两处剪应力差为参考信号，分析其数值变化即可判断有无车轮压过。

判断方法：资料记载，计轴数据包括四个光纤光栅的中心波长偏移量。计算第一光纤光栅与第二光纤光栅偏移量之间的第一差值、第三与第四之间的第二差值。两个差值均减小时，判定行车方向为由第一光纤光栅对向第二光纤光栅对；两个差值均增加时，判定为反向行驶。第一差值或第二差值从正值变为负值、或从负值变为正值时，可判定车轮经过计轴设备；也可用两差值之间的偏差值达到偏差阈值来判断，并可要求该状态维持一段时间阈值，以排除异物锤击、砸落计轴单元等干扰。确定方向且判定车轮经过后，按资料设定方向计轴数加1或减1。

现场提示：以上为资料记载的技术方案原理，不构成现场作业指令。实际设备的结构、参数和判断阈值应以设备厂家文件和现行有效规章为准；处理计轴异常时，应先确认设备状态和登记手续，再按现场管理要求处置。

资料来源：《铁路计轴设备、方法、系统、以及信号处理设备》。
说明：本文仅供学习参考；涉及规章、技术参数和现场作业要求时，以现行有效文件为准。