[發明專利]一種動車組轉向架綜合安全監測系統硬件平臺

在審

• 申請號: 202110298316.3
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN112896237A
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 呂晉曉;劉盛強;張文軒;夏夢迎;呂新
• 申請（專利權）人: 中車大連機車研究所有限公司
• 主分類號: B61L15/00
• 分類號: B61L15/00
• 代理公司: 大連至誠專利代理事務所(特殊普通合伙) 21242
• 代理人: 楊威;鄧珂

本發明實施例公開了一種動車組轉向架綜合安全監測系統硬件平臺，其包括：多通道信息采集單元、主機以及列車網絡控制系統；所述多通道信息采集單元包括若干被置于動車組轉向架不同監測位置的多種類型的信息采集單元，所述主機包括主處理單元、多個從采集處理單元；所述主處理單元分能夠進行平臺的電源輸入/轉換/分配管理、總線管理管理、對外通信管理、數據記錄管理以及進行綜合診斷；所述從采集處理單元包括第一軸溫采集處理單元、第二軸溫采集處理單元、平穩采集處理單元、失穩采集處理單元和軸箱振動采集處理單元、齒輪箱振動采集處理單元；本發明具有轉向架狀態信息綜合采集功能，以從多角度對轉向架實時運行狀態進行診斷。

技術領域

本發明涉及涉及軌道交通車輛安全監測領域，尤其涉及動車組轉向架綜合安全監測系統硬件平臺。

背景技術

軌道交通運輸設備的維護對保證旅客和貨物的運輸安全來說是至關重要的，一般的運輸設備采用定期和定公里數的檢修模式，盡管這種檢修方式可以增強各設備的安全性，但從另一方面來看該模式對于勞動力需求大，所需成本相對較高且存在時間和花費上的不經濟性，在此情況下就需要一種實時的狀態監控系統來彌補這一缺陷。這種系統相比于定期和定公里數檢修既能保證安全性也能保證檢修效率和提高檢修經濟性。

現有對轉向架狀態監測的方法多為靜態的針對單項指標進行檢測判斷，無法進行多通道的信息采集綜合判斷并從多角度對轉向架實時運行狀態進行診斷。

發明內容

基于此，特提出了一種動車組轉向架綜合安全監測系統硬件平臺，以提供一種具有對動車組轉向架運行情況進行預判斷和在線診斷的綜合監控系統產品。

為了實現上述目的，本發明的技術方案是：

動車組轉向架綜合安全監測系統硬件平臺，其特征在于，其包括：多通道信息采集單元、主機以及列車網絡控制系統；其中，所述多通道信息采集單元包括若干被置于動車組轉向架不同監測位置的多種類型的信息采集單元，所述信息采集單元至少包括溫度傳感器、失穩加速度傳感器、平穩加速度傳感器、軸箱復合傳感器、齒輪箱加速度傳感器；溫度傳感器與第一/第二軸溫采集處理單元連接，用于采集軸箱、齒輪箱、牽引電機溫度數據以進行軸溫檢測；失穩加速度傳感器安裝于轉向架，與失穩采集處理單元連接，用于采集橫向振動加速度以進行轉向架失穩檢測；平穩加速度傳感器安裝于車體，與平穩采集處理單元連接，用于采集橫向振動加速度以進行車輛平穩性檢測；軸箱復合傳感器安裝于軸箱，與軸箱振動采集處理單元連接，用于采集橫向、垂向振動加速度和溫度以進行振動、溫度檢測；齒輪箱加速度傳感器安裝于齒輪箱電機側，與齒輪箱振動采集處理單元連接，用于采集垂向振動加速度以進行振動檢測；

所述主機置于機箱內，其包括主處理單元、多個從采集處理單元；所述主處理單元分別與多個從采集處理單元相連接，其能夠進行平臺的電源輸入/轉換/分配管理、總線管理、對外通信管理、數據記錄管理以及基于從采集處理單元上傳的數據進行綜合診斷；所述綜合診斷包括系統診斷過程、采集通道診斷過程以及網絡通信診斷過程；系統診斷過程包括冗余電源狀態診斷過程、冗余控制單元狀態診斷過程；采集通道診斷過程包括軸溫采集通道短路/開路故障診斷過程、傳感器故障診斷過程；網絡通信診斷過程包括車輛網絡通信接口故障診斷過程；所述從采集處理單元包括第一軸溫采集處理單元、第二軸溫采集處理單元、平穩采集處理單元、失穩采集處理單元和軸箱振動采集處理單元、齒輪箱振動采集處理單元；第一/第二軸溫采集處理單元，用于實現溫度信號的采集處理、超溫預/報警判斷過程；平穩采集處理單元，用于實現車體橫向、垂向、縱向振動信號的采集處理、車體平穩性評估及異常沖擊判斷過程；失穩采集處理單元，用于實現轉向架橫向振動信號的采集處理、失穩、脫軌判定及報警過程；軸箱振動采集處理單元，用于實現軸箱橫向、垂向振動信號和溫度信號的采集處理，脫軌、異物沖擊、車輪多邊形檢測以及脫軌趨勢判定和軸承故障診斷過程；齒輪箱振動采集處理單元，用于實現齒輪箱電機側垂向振動信號的采集處理，結合第一/第二軸溫采集處理單元反饋的齒輪箱電機側雙溫度數據，實現齒輪箱振動檢測和故障診斷過程。