一種自輪運轉設備軸溫報警系統的製作方法
2023-10-05 23:24:29 3
一種自輪運轉設備軸溫報警系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及溫度監測系統，尤其涉及一種自輪運轉設備軸溫報警系統。包括主機、電源、至少一個軸溫監測盒和至少一個軸溫傳感器，其中，軸溫報警器主機為本系統的中樞，其連接軸溫監測盒和電源，處理各部分信息並且給軸溫監測盒供電；軸溫監測盒，連接軸溫傳感器和主機，監測傳感器的溫度，將數據傳送給主機；軸溫傳感器，安裝在軸上並與軸溫監測盒連接，監測軌道車軸的溫度或當前環境溫度並傳輸給軸溫監測盒；電源，為整個裝置供電。本發明可實現各路軸位可靈活獨自設置報警門限值和溫度補償值，CRC檢驗通信距離長穩定性更高，系統可擴展，在系統中增加副控主機和軸溫通信盒，兩臺主機同時啟動，任何一臺主機故障時能實現無縫切換。
【專利說明】一種自輪運轉設備軸溫報警系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及溫度監測系統，尤其涉及一種自輪運轉設備軸溫報警系統。
【背景技術】
[0002]隨著鐵路提速和運輸安全新形式的發展，軌道車、大型養路機械等自輪運轉設備(以下簡稱軌道車)的軸溫監測顯得日益重要。軌道車運行安全作為整個運輸行車安全的重要組成部分，加強軌道車軸溫監測控制管理，確保軌道車行車安全，提高運輸效率，已成為鐵道部各級領導和有關部門的共識。
【發明內容】
[0003](一)要解決的技術問題
本發明主要解決的技術問題是:實現各路軸位可以獨自設置報警門限值和溫度補償值，同時支持系統擴展，實現多車聯網，以及可根據不同車型需要，實現雙機熱備工作模式。
[0004](二)技術方案
為了解決上述技術問題，本發明提供了一種自輪運轉設備軸溫報警系統，包括主機、電源、RS485總線、至少一個軸溫監測盒和至少一個軸溫傳感器。
[0005]其中，軸溫報警器主機為本系統的中樞，其連接軸溫監測盒和電源，並掛在RS485總線一端，處理各部分信息並且給軸溫監測盒和傳感器供電；軸溫監測盒，掛在RS485總線上並連接軸溫傳感器，監測傳感器的溫度，將數據傳送給主機主控板；軸溫傳感器，安裝在軸上並與軸溫監測盒連接，監測軌道車軸的溫度或當前環境溫度並傳輸給軸溫軸測盒；電源，為整個裝置供電。
[0006]其中，軸溫報警器還包括至少一臺顯示器，連接在主機上。
[0007]其中，主機還包括USB接口。
[0008]其中，主機還可以連接有軌道車運行控制設備；
其中，軸溫報警器有副控主機，掛在RS485總線的另一端。
[0009]其中，軸溫報警器有軸溫通信盒，掛在RS485總線中間。
[0010]自輪運轉設備軸溫報警系統實現軸溫報警的方法步驟為:
SI系統啟動，進行自檢；
S2軸溫監測盒開始工作，採集各軸位的實時溫度；
S3單主機時，主機輪循各軸溫監測盒，獲取各軸位當前溫度；雙主機時,軸溫通信盒輪循各軸溫監測盒，獲取各軸實時溫度，通過RS485總線發送給主機和副控主機；
S4主機對軸溫監測盒傳輸來的數據進行比較分析，比較其與設定報警門限值的大小；
S5大於設定值值時，系統報警；在設定值範圍內，系統正常工作，重複步驟S2—步驟S5動作。
[0011](三)有益效果
本發明的上述技術方案有如下優點:可實現各路軸位可靈活獨自設置報警門限值和溫度補償值，採用RS485總線作為軸溫數據採集總線，採用CAN總線作為系統通信總線，具有CRC檢驗通信距離長穩定性更高的優點，系統可進行擴展，實現多車聯網，以及可根據不同車型需要，在原有系統中增加一臺副控主機和軸溫通信盒，兩臺主機同時啟動，實現雙機熱備工作模式，任何一臺設備故障另一臺都能實現無縫切換。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明單機模式系統結構示意圖；
圖2為本發明雙機熱備模式系統結構示意圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用於說明本發明，但不用來限制本發明的範圍。
[0014]如圖1所示，本發明提供了一種自輪運轉設備軸溫報警系統，包括主機、電源、CAN總線、至少一個軸溫監測盒和至少一個軸溫傳感器。
[0015]其中，軸溫報警器主機為本系統的中樞，其連接軸溫監測盒和電源，並掛在CAN總線一端，處理各部分信息並且給軸溫監測盒和傳感器供電；軸溫監測盒，掛在CAN總線上並連接軸溫傳感器，監測傳感器的溫度，將數據傳送給主機主控板；軸溫傳感器，安裝在軸上並與軸溫監測盒連接，監測軌道車軸的溫度或當前環境溫度並傳輸給軸溫軸測盒；電源，為整個裝置供電。
[0016]其中，主機給軸溫監測盒供電，控制軸溫報警器主機、按鍵、蜂鳴器以及與軸溫監測盒之間的通信；對溫度進行處理，根據設置的各種報警門限，做出相應的報警；將此時的溫度數據存儲在內部存儲器中；可以在電腦上分析溫度數據。
[0017]其中，CAN總線自帶CRC校驗功能,檢錯能力強,使可靠性進一步提高。
[0018]其中，軸溫報警器還包括至少一個顯示器。
[0019]主機根據所要顯示的內容，在主機的顯示器上顯示出即時軸溫來還可以顯示聲光報警。
[0020]優選的實施方式為，包括兩個顯示器。
[0021]在前後兩個駕駛室內都安裝有顯示器，可以方便駕駛員及時查看信息，以便能快速及時的做出反應，減少潛在危險。
[0022]其中，溫度傳感器分布在所要監測溫度的區域，主要負責測量當前環溫或對應軸位溫度，是通過溫度監測盒將溫度採集上來，做簡單處理然後發送給主機。
[0023]軌道車上都會有電源，所以本系統電源可以使用車上自帶的電源，也可以使用外接電源，安全方便。
[0024]其中，軸溫報警器還包括USB接口。
[0025]這樣就可以用移動存儲設備如U盤等將軸溫報警器內部存儲器中的數據導出，進行轉移備份，以方便對軸溫數據研究分析等。
[0026]其中，主機還可以連接有運行控制設備。
[0027]軌道車運行控制設備，結合基本數據，依據機車信號的變化對軌道車進行控制，防止軌道車出現冒進進站信號、冒進出站信號和超速運行，保證軌道車的安全運行。[0028]自輪運轉設備軸溫報警系統實現軸溫報警的方法步驟為:
SI系統啟動，進行自檢；
S2軸溫監測盒開始工作，採集各軸位的實時溫度；
S3主機輪循各軸溫監測盒，獲取各軸位當前溫度；
S4主機對軸溫監測盒傳輸來的數據進行比較分析，比較其與設定報警門限值的大小； S5大於設定值時，系統報警；在設定值範圍內，系統正常工作，重複步驟S2—步驟S5動作。
[0029]主機還會根據相應條件記錄各軸位溫度變化信息、開機關機時間，故障報警等信息至FLASH晶片。司乘人員可通過專用USB設備轉儲軸溫報警器主機記錄的相關信息，並通過軸溫分析軟體進行相應統計、分析、列印。
[0030]其中，在本實施例中相應條件是指:
I)開機設備自檢後記錄一次軸溫信息，以後每隔10分鐘記錄一次軸溫信息。
[0031]2)當某一軸位報警時，記錄一次報警信息。
[0032]3)當某一軸位溫度變化超過1°C時，記錄一次軸溫信息。
[0033]4)當報警軸溫恢復正常後，記錄一次報警恢復信息。
[0034]5)當解除報警後，記錄一條解除報警信息。
[0035]6)當開機關機時，記錄開機關機時間。
[0036]如果運行控制設備需要軸溫信息時，可以將軸溫報警器與運行控制設備對接，軸溫報警器可將相關軸溫數據信息傳送給運行控制設備。
[0037]如圖2所示，本發明的報警器還可以是雙機熱備的工作模式。即在主機與軸溫監測盒之間並聯上一臺副控主機，並給副控主機安裝顯示器。
[0038]這樣就可以實現雙機熱備的工作模式，在主機發生故障時，副控主機代替主機繼續工作，實現無縫切換。
[0039]優選的實施方式為，在軸溫監測盒之間增加軸溫通信盒。
[0040]雙機熱備模式的時候，多數都是在監測的軸比較多的情況。而此時軸溫監測盒由於距離主機較遠，傳輸時會有延時或其他問題產生，增加軸溫通信盒可以有效的避免了這種現象的發生。軸溫通信盒可以採集各軸位溫度，之後發送給主機和副控主機，這樣有效的減短了最遠的軸溫監測盒到主機的距離。
[0041 ]自輪運轉設備軸溫報警系統雙機熱備模式實現軸溫報警的方法步驟為:
Si系統啟動，進行自檢；
S2軸溫監測盒開始工作，採集各軸位的實時溫度，並發送給軸溫通信盒；
S3軸溫通信盒接收軸溫監測盒傳來的實時溫度，通過RS485總線發送給主機和副控主
機；
S4主機對軸溫監測盒傳輸來的數據進行比較分析，比較其與設定報警門限值的大小；S5大於設定值值時，系統報警；在設定值範圍內，系統正常工作，重複步驟S2—步驟S5動作。
[0042]主機和副控主機均會根據相應條件記錄各軸位溫度變化信息、開機關機時間，故障報警等信息至各自的FLASH晶片。
[0043]其中，副控主機上也有USB接口，也可以用移動存儲設備如U盤等將軸溫報警器內部存儲器中的數據導出，進行轉移備份。
[0044]由上所述，可以看出，本發明一種自輪運轉設備軸溫報警系統具有軸溫監測、顯示、聲光報警、軸溫信息記錄、參數設置、設備自檢、記錄轉儲、多車聯網、雙機熱備等功能。
[0045]I)軸溫監測功能
實時監測自輪運轉設備軸溫、並在顯示器上顯示溫度。
[0046]2)報警功能
跟蹤報警:環境溫度為C，當軸溫大於等於C+55°C時，聲光報警。
[0047]定點報警:當軸溫大於等於指定溫度90°C時，聲光報警。
[0048]異常報警:當傳感器狀態為未安裝、脫落、短路等異常狀態，聲光報警。
[0049]通信報警:主機與顯示器通信故障時，聲光報警。
[0050]3)記錄功能
軸溫報警器記錄日期時間、車號、車輛號、軸溫監測盒號、軸溫信息和報警信息等內容。
[0051]4)參數設置功能
軸溫報警器具有日期時間設置、車號設置、軸溫路數設置、軸位設置、雙機熱備設置、定點報警設置和溫度補償設置等功能。
[0052]5)設備自檢功能
軸溫報警器可實現主機與顯示器通信自檢，主機與運行控制設備通信自檢，主機與軸溫監測盒通信自檢等內容。
[0053]6)記錄轉儲功能
軸溫報警器數據轉儲分為轉儲一周數據、轉儲半個月數據和轉儲一個月數據。
[0054]7)多車聯網功能
軸溫報警器支持多車聯網，可以監測多節車的軸溫。
[0055]8)雙機熱備功能
軸溫報警器I臺主機作為主控，I臺主機作為副控，兩臺主機同時啟動，任何一臺主機故障不影響兩端顯示器正常工作，實現無縫切換。
[0056]本系統優點在於:
I)實時監測自輪運轉設備輪軸的溫度，在顯示器上直觀顯示實時溫度值，並具有跟蹤報警、定點報警、異常報警、通信報警等功能。報警時為聲光報警並結合屏幕顯示，提醒司機注意，預報熱軸，防止切軸，消除安全隱患。
[0057]2)支持雙機熱備，系統可靠性高。
[0058]3)多車聯網，支持打磨車等多節車的軸溫監測。
[0059]4)寬範圍電源輸入，低功耗設計。
[0060]5 )設計有I路CAN通信接口、I路RS422通信接口、2路RS485通信接口、I路USB接口。其中CAN總線自帶CRC校驗功能，檢錯能力強，使可靠性進一步提高。
[0061]6)軸溫顯示器體積小巧，界面簡潔，顯示清晰，便於安裝使用。
[0062]7)可靈活設置超溫報警值和補償溫度值，適應各種不同監測點的應用。
[0063]8)軸溫數據記錄功能，數據斷電保存，支持專用U盤轉儲文件，方便快捷。
[0064]9)軸溫分析軟體可提供設備軸溫數據的全程記錄，同時對報警數據自動統計；記錄文件對預防軸溫事故發生、分析軸溫事故發生原因、為檢修部門提供準確可靠的檢修數據，都具有重要的現實意義。
[0065]10)系統滿足自輪運轉設備高溫、低溫、衝擊、振動、電磁兼容等惡劣的使用環境，
可靠性高。
[0066]11)監測溫度精度高，誤差保持在0.1° C左右。
[0067]12)可以超遠距離監測溫度。
[0068]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明技術原理的前提下，還可以做出若干改進和變型，這些改進和變型也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種自輪運轉設備軸溫報警系統，其特徵在於，包括主機、電源、RS485總線、至少一個軸溫監測盒和至少一個軸溫傳感器，其中，軸溫報警器主機為本系統的中樞，其連接軸溫監測盒和電源，並掛在RS485總線一端，處理各部分信息並且給軸溫監測盒供電；軸溫監測盒,掛在RS485總線上並連接軸溫傳感器，監測傳感器的溫度，將數據傳送給主機主控板；軸溫傳感器，安裝在軸上並與軸溫監測盒連接，監測軌道車軸的溫度和當前環境溫度並傳輸給軸溫監測盒；電源，為整個裝置供電。
2.根據權利要求1所述的自輪運轉設備軸溫報警系統，其特徵在於，所述軸溫報警器還包括至少一臺顯示器，通過CAN總線連接在主機上。
3.根據權利要求2所述的自輪運轉設備軸溫報警系統，其特徵在於，所述主機還包括USB 接口。
4.根據權利要求3所述的自輪運轉設備軸溫報警系統，其特徵在於，所述主機還可以連接有軌道車運行控制設備。
5.根據權利要求1所述的自輪運轉設備軸溫報警系統，其特徵在於，所述軸溫報警器有副控主機，掛在RS485總線的另一端。
6.根據權利要求5所述的自輪運轉設備軸溫報警系統，其特徵在於，所述軸溫報警器有軸溫通信盒，掛在RS485總線中間。
7.一種自輪運轉設備軸溫報警系統實現軸溫報警的方法，步驟為: SI系統啟動，進行自檢； S2軸溫監測盒開始工作，採集各軸位的實時溫度； S3單主機時，主機輪循各軸溫監測盒，獲取各軸位當前溫度；雙主機時,軸溫通信盒輪循各軸溫監測盒，獲取各軸實時溫度，通過RS485總線發送給主機和副控主機； S4主機對軸溫監測盒傳輸來的數據進行比較分析，比較其與設定報警門限值的大小； S5大於設定值時，系統報警；在設定值範圍內，系統正常工作，重複步驟S2—步驟S5動作。
【文檔編號】B61K9/06GK103481909SQ201310243671
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年6月19日 優先權日:2013年6月19日
【發明者】陳立, 胡敏惠, 田雲, 於永超, 苟渭鵬, 陳晨, 高莉 申請人:陝西西北鐵道電子有限公司