一種貨車智能在線監測裝置的製作方法

2023-10-09 22:30:24 2

本實用新型涉及鐵路貨運安全檢測領域，具體地說是一種貨車智能在線監測裝置。

背景技術：

國內在用的貨運安全檢測裝置主要有紅外線軸溫智能探測系統（THDS）、鐵路貨車運行監測系統（TPDS）、鐵路貨車圖像檢測系統（TFDS）、貨車軸承故障聲學診斷系統（TADS）、超偏載檢測系統、貨檢高清視頻監控系統，這些系統都是地面檢測裝置，用於對貨車過車狀態進行事後分析，到達車輛在車輛到達後，根據檢測設備檢測結果對貨車進行處理，但通過車的故障卻無法及時處理。貨運安全檢測裝置的工作原理主要是: 通過固定安裝的採集裝置，對貨車軸承、減震彈簧、風管、輪對等相關部位的聲音、紅外、溫度、視頻、圖像、應力等數據的採集，提取數據的特徵值，並與正常作業貨車的數據特徵值進行匹配和比對，分析貨車設備故障，提醒貨運作業人員及時處理。

現行使用的貨運安全檢測裝置存在的問題：

1、設備安裝在軌道附近，數據讀取分析後回傳到室內作業平臺，無法告知機車檢測結果，更不能根據檢測結果實時處理故障。

2、不同檢測設備獨立工作，分屬不同作業單位管理（如：工務、電務、貨檢、貨運、列檢），數據不能實現實時共享、並行分析。

3、不同檢測設備獨立工作，通訊方式、協議、頻率沒有統一標準，（如：工務、電務、貨檢、貨運、列檢），數據不能實現共享、並行分析。

4、缺乏貨車的定位功能，不能實現貨車運行軌跡跟蹤、回放等分析。

5、設備電源依靠路電，設備安裝選址要求複雜。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為了克服上述背景技術的不足，提供一種貨車智能在線監測裝置，實現了較高的集成化和小型化，能實時在線檢測貨車運行中常見的安全故障，提高了貨車安全作業檢測效率。

為了實現以上目的，本實用新型提供的一種貨車智能在線監測裝置，包括無線採集通訊系統、貨車檢測系統，所述無線採集通訊系統與貨車檢測系統採用無線連接；所述無線採集通訊系統包括電源系統、無線通訊系統、GPS定位系統，電源系統、無線通訊系統、GPS定位系統集成於無線採集通訊系統終端內，無線採集通訊系統終端安裝在貨車箱體靠近車廂頂部位置；所述貨車檢測系統包括貨車風壓檢測防抱剎系統、貨車脫軌檢測系統、貨車超偏載檢測系統、貨車軸溫探測系統、貨車踏面損傷檢測系統、轉向架減震彈簧檢測系統，所述貨車風壓檢測防抱剎系統設置於貨車風管入口端，所述貨車脫軌檢測系統設置於貨車轉向架上，所述貨車超偏載檢測系統設置於轉向架減震彈簧上，所述貨車軸溫探測系統設置於轉向架內側，所述貨車踏面損傷檢測系統設置於轉向架內側，所述轉向架減震彈簧檢測系統設置於轉向架減震彈簧上。

在上述技術方案中，所述電源系統包括蓄電池、振動電源、風力電源，用於裝置24小時不間斷供電。

所述無線通訊系統為Zigebee無線通訊設備組成的無線通訊網絡， Zigbee通訊，採用Zigbee協議，又稱IEEE802.15.4協議，是一種低複雜度、低成本、低功耗、低速率的無線連接技術，廣泛應用於物聯網無線組網。

所述GPS定位系統為GPS定位模塊，所述GPS定位系統與通用的GPS定位系統無異，定位精度10m左右。

在上述技術方案中，所述貨車風壓檢測防抱剎系統內部包括壓力傳感器和數據採集模塊，壓力傳感器與數據採集模塊相連，數據採集模塊與無線採集通訊系統通訊。

進一步的，所述貨車風壓檢測防抱剎系統還具備防抱剎裝置。

在上述技術方案中，所述貨車脫軌檢測系統內部包括應力傳感器、質量傳感器、振動傳感器和數據採集模塊，應力傳感器、質量傳感器、振動傳感器分別與數據採集模塊相連，數據採集模塊與無線採集通訊系統通訊，通過感知垂直方向加速度，迅速檢測貨車脫軌超限指數。

進一步的，所述貨車脫軌檢測系統具備防脫軌裝置，通過排空制動主管壓力空氣，輔助列車本身緊急制動裝置短時間內實現貨車停車，防止貨車顛覆。

在上述技術方案中，所述貨車軸溫探測系統內部包括光子探頭、熱敏探頭和數據採集模塊，光子探頭、熱敏探頭分別與數據採集模塊相連，數據採集模塊與無線採集通訊系統通訊。通過光子探頭、熱敏探頭相結合的方式，自動探測貨車車輛熱軸，檢測精度±3℃。

在上述技術方案中，所述貨車超偏載檢測系統包括數據採集模塊和粘貼在轉向架減震彈簧上的應變片組，應變片組包括剪力和壓力應變片，應變片組與數據採集模塊相連，數據採集模塊與無線採集通訊系統通訊。通過應變片的方式，動態監測行進中貨車超偏載狀態，符合《鐵路貨車超偏載檢測裝置檢定規程》。

在上述技術方案中，所述貨車踏面損傷檢測系統內部包括雙目雷射測距單元和數據採集模塊，雙目雷射測距單元由一個線狀的雷射發射器和並列設置的兩個CCD相機組成，兩個CCD相機分別與數據採集模塊相連，數據採集模塊與無線採集通訊系統通訊。採用先進的雙目雷射測距法，採集踏面輪廓，實時分析，該方法測量精度±0.01mm。

在上述技術方案中，所述轉向架減震彈簧檢測系統包括數據採集模塊和粘貼在轉向架減震彈簧上的壓力應變片，壓力應變片與數據採集模塊相連，數據採集模塊與無線採集通訊系統通訊。通過應變片的方式，檢測彈簧應力變化，從而判斷彈簧是否損壞、破裂，該方法安裝簡單，準確率高。

在上述技術方案中，所述貨車檢測系統通過無線採集通訊系統與設置於機車上的上位機通訊，同時與設置在地面站的上位機通訊，將檢測數據傳給司機和相關信息管理系統。

本實用新型貨車智能在線監測裝置，實現了較高的集成化和小型化，能實時在線檢測貨車運行中常見安全故障，提高了貨車安全作業檢測效率，為貨車安全運行、貨車故障實時處理、貨車軌跡分析提供了參考與依據。

附圖說明

圖1為本實用新型實例提供的貨車智能在線監測系統裝置的側視圖。

圖2為本實用新型實例提供的貨車智能在線監測系統裝置的俯視圖。

圖中：其中1.電源系統、2.無線通訊系統、3.GPS定位系統所述貨車4.貨車風壓檢測防抱剎系統、5.貨車脫軌檢測系統、6.貨車超偏載檢測系統、7.貨車軸溫探測系統、8.貨車踏面損傷檢測系統、9.轉向架減震彈簧檢測系統。

具體實施方式

下面結合附圖及實施例對本發明作進一步的詳細描述，但該實施例不應理解為對本實用新型的限制。

如圖1、2所示，本實施例提供一種貨車智能在線監測裝置，包括無線採集通訊系統、貨車檢測系統，所述無線採集通訊系統與貨車檢測系統採用無線連接；所述無線採集通訊系統包括電源系統1、無線通訊系統2、GPS定位系統3，電源系統1、無線通訊系統2、GPS定位系統3集成於無線採集通訊系統終端內，無線採集通訊系統終端安裝在貨車箱體靠近車廂頂部位置；所述貨車檢測系統包括貨車風壓檢測防抱剎系4、貨車脫軌檢測系統5、貨車超偏載檢測系統6、貨車軸溫探測系統7、貨車踏面損傷檢測系統8、轉向架減震彈簧檢測系統9，所述貨車風壓檢測防抱剎系統4設置於貨車風管入口端，所述貨車脫軌檢測系統5設置於貨車轉向架上，所述貨車超偏載檢測系統6設置於轉向架減震彈簧上，所述貨車軸溫探測系統7設置於轉向架內側，所述貨車踏面損傷檢測系統8設置於轉向架內側，所述轉向架減震彈簧檢測系統9設置於轉向架減震彈簧上。

所述電源系統1包括蓄電池、振動電源、風力電源；所述無線通訊系統2為Zigebee無線通訊設備組成的無線通訊網絡，所述GPS定位系統3為GPS定位模塊。

所述貨車風壓檢測防抱剎系統4內部包括壓力傳感器和數據採集模塊，壓力傳感器與數據採集模塊相連，數據採集模塊與無線採集通訊系統通訊。

所述貨車脫軌檢測系統5內部包括應力傳感器、質量傳感器、振動傳感器和數據採集模塊，應力傳感器、質量傳感器、振動傳感器分別與數據採集模塊相連，數據採集模塊與無線採集通訊系統通訊。

所述貨車軸溫探測系統6內部包括光子探頭、熱敏探頭和數據採集模塊，光子探頭、熱敏探頭分別與數據採集模塊相連，數據採集模塊與無線採集通訊系統通訊。

所述貨車超偏載檢測系統7包括數據採集模塊和粘貼在轉向架減震彈簧上的應變片組，應變片組包括剪力和壓力應變片，應變片組與數據採集模塊相連，數據採集模塊與無線採集通訊系統通訊。

所述貨車踏面損傷檢測系統8內部包括雙目雷射測距單元和數據採集模塊，雙目雷射測距單元由一個線狀的雷射發射器和並列設置的兩個CCD相機組成，兩個CCD相機分別與數據採集模塊相連，數據採集模塊與無線採集通訊系統通訊。

所述轉向架減震彈簧檢測系統9包括數據採集模塊和粘貼在轉向架減震彈簧上的壓力應變片，壓力應變片與數據採集模塊相連，數據採集模塊與無線採集通訊系統通訊。

所述貨車檢測系統通過無線採集通訊系統與設置於機車上的上位機通訊，同時與設置在地面站的上位機通訊。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。