基于列车管压力的监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于列车管压力的监测系统，包括传感装置、滤波装置、信号放大装置、模数转换装置、微控制器和显示装置；传感装置的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与信号放大装置的输入端连接，信号放大装置的输出端与模数转换装置的输入端连接，模数转换装置的输出端连接与微控制器的输入端连接，微控制器的输出端与显示装置的输入端连接。本实用新型专利技术采用反相输入的二阶低通滤波电路，既能提高滤波电路的性能也能有效滤除电路中的无用信号。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种列车监测系统，更详细地，涉及一种基于列车管压力的监测系统。
技术介绍
目前，列车制动在操纵上按用途可分为“常用制动”和“紧急制动”两种。在正常情况下为调节或控制列车速度的制动，称为“常用制动”，它的特点是作用比较缓和而且制动力可以调节；在紧急情况下为使列车尽快停住所施行的制动，称为“紧急制动”，也称为“非常制动”，它的特点是作用比较迅猛而且要把列车制动能力全部用上。从施行制动的瞬间起，到列车速度降为零的瞬间止，列车驶过的距离，称为制动距离，这是综合反映列车制动装置性能和效果的主要技术指标，列车重量越大，运行速度越高，就越不容易在短时间、短距离内停下来。大部分列车是通过空气制动的,在列车上有两台空气压缩机，俗称风泵，风泵把空气压缩到机车的总风缸内备用,机车和后边的车辆制动系统通过风管连接起来,由机车控制列车管的充风和排风，从而控制列车制动的。为了判断制动设备能否正常工作，可以对列车管的风压进行监测，实时的监测和及时处理监测发现的问题，可以避免在行车过程中需要制动时由于空气制动压力不足而造成制动力下降，威胁到生命和财产安全。由于列车的行车环境噪声大，干扰严重，现有监测设备不能灵敏地反应监测信号的细微变化，得到的信号质量不高，加之对采集信号中的无用信号过滤不充分，造成监测结果有所偏差。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于列车管压力的监测系统，该系统可以监测列车管压力信号的变化，并对检测到的信号进行过滤和放大，提高信号质量，使监测结果准确可靠。本技术通过以下技术方案解决上述问题：一种基于列车管压力的监测系统，包括传感装置、滤波器、信号放大装置、模数转换装置、微控制器和显示装置；所述传感装置的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与信号放大装置的输入端连接，信号放大装置的输出端与模数转换装置的输入端连接，模数转换装置的输出端连接与微控制器的输入端连接，微控制器的输出端与显示装置的输入端连接；所述滤波器包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第一电容和第二电容；运算放大器的同向输入端接地，运算放大器的反向输入端串联有第一电阻和第三电阻，第三电阻的两端分别与第一电阻和运算放大器的反向输入端连接，第一电阻相对连接第三电阻的另一端作为所述滤波器的输入端；第二电阻的一端与运算放大器的输出端连接，另一端连接在第一电阻和第三电阻之间的线路上；运算放大器的反向输入端和输出端之间连接有第二电容；第一电容的一端连接在第一电阻和第三电阻之间的线路上，另一端接地；第一电阻相对连接第三电阻的另一端作为本滤波电路的输入端，运算放大器的输出端作为本滤波电路的输出端。本技术的滤波电路为二阶低通滤波电路，引入多路反馈，既能提高滤波电路的性能，也能有效的滤除电路中的无用信号，还原信号的真实性。进一步地，所述传感器为扩散硅压阻传感器。扩散硅压阻传感器具有测量范围宽、精度高的特点，可以及时捕捉到列车管压力信号的变化，提高信号质量，使监测结果准确可靠。进一步地，所述微控制器的输出端连接有报警装置。当监测到的信号出现异常时，报警装置发出报警信号，使工作人员及时排除问题，保证行车安全。本技术的有益效果在于：1、滤波电路为设置有多路反馈的二阶有源低通滤波电路，既能提高滤波电路的性能，也能有效的滤除电路中的无用信号，还原信号的真实性。2、扩散硅压阻传感器具有测量范围宽、精度高和耐腐蚀的优点，适用于列车行车环境，使监测到的信号更加准确。3、设置报警装置，可以及时向工作人员发出报警信号，使工作人员及时排除问题，保证行车安全。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术监测流程图。图2为本技术的滤波器的电路图。附图中附图标记所对应的名称为：A1—第一运算放大器、R1—第一电阻、R2—第二电阻、R3—第三电阻、C1—第一电容、C2—第二电容。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。实施例如图1和图2所示，本实施例提供一种基于列车管压力的监测系统，包括传感装置、滤波器、信号放大装置、模数转换装置、微控制器、显示装置和报警装置；传感装置用于采集信号并将处理后的信号传递给滤波器，滤波器用于对接收到的信号进行滤波并将滤波后的信号传递给信号放大装置，由于数字信号的抗干扰性比模拟信号好，本实施例增设了模数转换装置，信号放大装置用于对接收到的信号进行放大并将放大后的信号传递给模数转换装置，模数转换装置将接收到的模拟信号转换为数字信号并将数字信号传递给微控制器，微控制器对接收到的数字量进行处理后传递给显示装置和报警装置，显示装置用于显示列车管的当前气压值，当列车管的当前气压值出现异常时，报警装置及时向工作人员发出报警信号，工作人员根据报警信号排查问题，保证行车安全。本实施例中，传感器为扩散硅压阻传感器，显示器采用MAX7219驱动LED显示器，微控制器采用89C51微处理器，模数转换装置采用MAX196进行模数转换，放大装置采用LM124。本实施例中，滤波器包括运算放大器A1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一电容C1和第二电容C2；运算放大器A1的同向输入端接地，运算放大器A1的反向输入端串联有第一电阻R1和第三电阻R3，第三电阻R3的两端分别与第一电阻R1和运算放大器A1的反向输入端连接，第一电阻R1相对连接第三电阻R3的另一端作为所述滤波器的输入端；第二电阻R2的一端与运算放大器A1的输出端连接，另一端连接在第一电阻R1和第三电阻R3之间的线路上；运算放大器A1的反向输入端和输出端之间连接有第二电容C2；第一电容C1的一端连接在第一电阻R1和第三电阻R3之间的线路上，另一端接地，第一电阻R1相对连接第三电阻R3的另一端作为本滤波电路的输入端，运算放大器A1的输出端作为本滤波电路的输出端。本实施例中的滤波电路，将输入信号加到运算放大器的反相输入端，一方面可以避免因为C1取值不当使电路产生自激震荡，另一方面，引入多路反馈，构成反相输入的二阶低通滤波电路，这样既能提高滤波电路的性能也能有效滤除电路中的无用信号。以上所述的具体实施方式，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施方式而已，并不用于限定本技术的保护范围，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于列车管压力的监测系统，其特征在于，包括传感装置、滤波器、信号放大装置、模数转换装置、微控制器和显示装置；所述传感装置的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与信号放大装置的输入端连接，信号放大装置的输出端与模数转换装置的输入端连接，模数转换装置的输出端与微控制器的输入端连接，微控制器的输出端与显示装置的输入端连接；所述滤波器包括运算放大器（A1)、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第一电容（C1）和第二电容（C2）；运算放大器（A1)的同向输入端接地，运算放大器（A1)的反向输入端串联有第一电阻（R1）和第三电阻（R3），第三电阻（R3）的两端分别与第一电阻（R1）和运算放大器（A1)的反向输入端连接；第二电阻（R2）的一端与运算放大器（A1)的输出端连接，另一端连接在第一电阻（R1）和第三电阻（R3）之间的线路上；运算放大器（A1)的反向输入端和输出端之间连接有第二电容（C2）；第一电容（C1）的一端连接在第一电阻（R1）和第三电阻（R3）之间的线路上，另一端接地。

【技术特征摘要】
1.基于列车管压力的监测系统，其特征在于，包括传感装置、滤波器、信号放大装置、模数转换装置、微控制器和显示装置；所述传感装置的输出端与滤波器的输入端连接，滤波器的输出端与信号放大装置的输入端连接，信号放大装置的输出端与模数转换装置的输入端连接，模数转换装置的输出端与微控制器的输入端连接，微控制器的输出端与显示装置的输入端连接；所述滤波器包括运算放大器（A1)、第一电阻（R1）、第二电阻（R2）、第三电阻（R3）、第一电容（C1）和第二电容（C2）；运算放大器（A1)的同向输入端接地，运算放大器（A1)的反向输入端串联有第一电阻（R1）和第三电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱焰冰，
申请(专利权)人：成都卡莱博尔信息技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：四川;51