基于Labview的轨道车辆门系统监测平台与方法技术方案

本发明专利技术公开了基于Labview的轨道车辆门系统监测平台与方法，包括传感器、轨道车辆门系统、数据采集卡、工控机、本地客户端计算机和异地客户端，转速传感器、扭矩传感器、位移传感器、加速度传感器、应变片和温度传感器均与数据采集卡连接，数据采集卡与工控机连接并安装在工控机上，工控机通过局域网与本地客户端计算机连接，工控机通过无线交换机与异地客户端无线通信连接；本发明专利技术代替了传统的人工现场监测的情况，节省了大量人力物力，而且可以实时进行监测，监测结果准确并能远程传输监测的数据，方便了在远处的技术人员对轨道车辆门系统的实时监测，从而为技术人员判断轨道车辆门系统的故障提供了一个坚定的基础。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及远程监测领域，具体涉及一种基于Labview的轨道车辆门系统监测平台与方法。
技术介绍
门系统的检修一直是车辆维护工作中的重点之一。但因门系统组成复杂且缺乏相应的检测工具，一直以来都是车辆检修工作中的难点，突出体现为故障部位查找困难、故障隐患难以排除，从而导致门系统故障率高，检修周期长，检修成本高。将计算机辅助诊断技术引入客室车门的故障检修工作中，用计算机对客室车门的工作状态进行实时监测与显示、自动判别运行状态，数据的远程通信和自动存储，实现门系统的运行状态监测、状态判别和数据的有效存储。通过上述存储的数据能高效并准确地找出客室车门故障，提高检修效率，对于轨道交通的安全运行具有十分积极的作用。根据公开资料显示，目前针对于轨道车辆门系统的状态监测与判别、远程数据通信，乃至故障诊断技术尚未有实质性的突破，门系统的检修工作主要还需要通过人工方法来实现。经过对现有技术的检索发现，如专利申请号2016101325141“基于LabVIEW的B/S架构变配电站远程巡视系统”、专利申请号2013101985222“基于LabVIEW平台的空调器远程实现数据监控方法和系统”、专利申请号201410205442X“一种基于LabVIEW的挖掘机远程故障诊断系统及方法”等。目前针对一些工业设备的状态监测和远程数据通信的装备和方法更多是针对于其他系统的应用，尤其是当涉及到针对轨道车辆门系统的运行状态监测时，鲜有针对轨道车辆门系统的状态监测与自动判别和远程数据通信，而轨道车辆门系统的运行状态以及轨道车辆门系统在运行过程中的电机温度、门变形值、门运行的速度等参数为技术人员找出车辆门系统的故障提供了一个非常重要的基础。正确地对轨道车辆门系统开关门状态的判别有助于后续的对于门系统故障的有效诊断，比如，门系统在开门阶段、关门阶段和停止阶段这三种工况下的一些关键参数是完全不一样的，比如其位移值、扭矩值等所有参数的大小和正负性，在不同的工况下会有较大的不同，因此，正确地判断出当前门系统处于哪一种运行工况下会对于门系统健康状态的评估和故障诊断的正确性、效率以及成本等，尤其是对于在线运行着的轨道车辆上的门系统的远程故障诊断和健康评估，有着较为针对性的改善，可以极大地减少人力成本、降低诊断时间、方便企业维护人员实现快速的远程诊断等。而现有的故障诊断技术只能初步地实现工程技术人员凭经验进行现场维护或者计划性维修，最为严重的是，在检修维护时往往缺少相应的能代表轨道车辆门系统在运行过程中的电机温度、门变形值、门运行的速度等参数数据等资源作为诊断门系统的故障的基础，技术人员对于门系统的故障诊断有着较大的主观性，而且检修受环境影响干扰因素较大。因此，具体地开展针对轨道车辆门系统运行状态的自动判别，以及轨道车辆门系统运行的参数数据的远程传输，以及运行数据的自动存储对于轨道车辆日常的安全运行具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足提供一种基于Labview的轨道车辆门系统监测平台与方法，本基于Labview的轨道车辆门系统监测平台与方法代替了传统的人工现场监测的情况，节省了大量人力物力，而且可以实时进行监测，监测结果准确并能远程传输监测的数据，方便了在远处的技术人员对轨道车辆门系统的实时监测，从而为技术人员判断轨道车辆门系统的故障提供了一个坚定的基础。为实现上述技术目的，本专利技术采取的技术方案为：基于Labview的轨道车辆门系统监测平台，包括传感器、轨道车辆门系统、数据采集卡、工控机、本地客户端计算机和异地客户端，所述传感器包括转速传感器、扭矩传感器、位移传感器、加速度传感器、应变片和温度传感器，所述轨道车辆门系统包括电机、丝杆、门扇和门架，所述电机与丝杆连接，所述丝杆连接有丝杆螺母，所述丝杆螺母通过铰链结构分别与两个门架柔性相连，每个所述门架的上面均安装门扇，所述门扇的上面和下面均安装有导轨，所述转速传感器和扭矩传感器均安装在所述电机的输出端与丝杆连接位置的一侧，所述位移传感器固定在门扇的上面，所述加速度传感器安装在两个门扇之间，所述应变片安装在门扇上，所述温度传感器安装在电机和丝杆螺母上；所述转速传感器、扭矩传感器、位移传感器、加速度传感器、应变片和温度传感器均与数据采集卡连接，所述数据采集卡与工控机连接并安装在工控机上，所述工控机通过无线AP和无线Client组建的局域网与本地客户端计算机连接，所述工控机通过无线交换机与异地客户端无线通信连接。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述工控机和本地客户端计算机分别绑定有身份识别的IP地址，所述工控机和本地客户端计算机用于通过各自的IP地址作为通讯地址发送和接收数据。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述工控机和本地客户端计算机中安装有Labview平台软件。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述本地客户端计算机中安装有SQLServer数据库。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述异地客户端为手机、PC机或平板电脑。本专利技术采取的另一个技术方案为：基于Labview的轨道车辆门系统监测方法，包括如下步骤：（1）工控机通过数据采集卡对安装在轨道车辆门系统上的传感器发出控制命令，传感器开始采集数据并将数据发送给数据采集卡；（2）数据采集卡将数据发送给工控机，工控机对传感器采集的数据进行分析并实时判断轨道车辆门系统的门扇的运动状态，轨道车辆门系统的门扇的运动状态包括开门状态、关门状态或者停止状态；（3）工控机分别计算轨道车辆门系统的门扇在开门状态的阶段期间、关门状态的阶段期间或者停止状态的阶段期间传感器采集的数据的平均值、最大值和最小值；（4）工控机将计算出的传感器采集的数据的平均值、最大值和最小值以及轨道车辆门系统的门扇的运动状态的数据上传到无线交换机组建的Internet网络上并通过局域网发送到本地客户端计算机；（5）本地客户端计算机接收工控机发送的数据并保存到SQLServer数据库中；（6）异地客户端通过访问Internet网络获取数据。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述传感器包括转速传感器、扭矩传感器、位移传感器、加速度传感器、应变片和温度传感器，所述传感器采集的数据包括：转速传感器采集的轨道车辆门系统上的电机转动的速度数据、扭矩传感器采集的轨道车辆门系统上的电机转动的转矩数据，位移传感器采集的轨道车辆门系统上的门扇移动的位移数据、加速度传感器采集的轨道车辆门系统上的门扇移动的加速度数据、应变片采集的轨道车辆门系统上的门扇的机械变形数据，温度传感器采集的轨道车辆门系统上的电机和丝杆螺母的温度数据。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述工控机对传感器采集的数据进行分析并实时判断轨道车辆门系统的门扇的运动状态，包括：工控机预先设定开门状态的位移阈值、转矩阈值和转速阈值，预先设定关门状态的位移阈值、转矩阈值和转速阈值，预先设定停止状态的位移阈值、转矩阈值和转速阈值；工控机分析转速传感器、扭矩传感器和位移传感器实时采集的转速数据、扭矩数据和位移数据的大小和正负性，将转速数据、转矩数据和位移数据的大小和正负性分别与预先设定的轨道车辆门系统的门扇的三种状态的转速阈值、转矩阈值和位移阈值进行对比从而判断轨道车辆门系统的门扇的运动状态。作为本专利技术进一步改进的技术方本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于Labview的轨道车辆门系统监测平台，其特征在于：包括传感器、轨道车辆门系统、数据采集卡、工控机、本地客户端计算机和异地客户端，所述传感器包括转速传感器、扭矩传感器、位移传感器、加速度传感器、应变片和温度传感器，所述轨道车辆门系统包括电机、丝杆、门扇和门架，所述电机与丝杆连接，所述丝杆连接有丝杆螺母，所述丝杆螺母通过铰链结构分别与两个门架柔性相连，每个所述门架的上面均安装门扇，所述门扇的上面和下面均安装有导轨，所述转速传感器和扭矩传感器均安装在所述电机的输出端与丝杆连接位置的一侧，所述位移传感器固定在门扇的上面，所述加速度传感器安装在两个门扇之间，所述应变片安装在门扇上，所述温度传感器安装在电机和丝杆螺母上；所述转速传感器、扭矩传感器、位移传感器、加速度传感器、应变片和温度传感器均与数据采集卡连接，所述数据采集卡与工控机连接并安装在工控机上，所述工控机通过无线AP和无线Client组建的局域网与本地客户端计算机连接，所述工控机通过无线交换机与异地客户端无线通信连接。

【技术特征摘要】
1.基于Labview的轨道车辆门系统监测平台，其特征在于：包括传感器、轨道车辆门系统、数据采集卡、工控机、本地客户端计算机和异地客户端，所述传感器包括转速传感器、扭矩传感器、位移传感器、加速度传感器、应变片和温度传感器，所述轨道车辆门系统包括电机、丝杆、门扇和门架，所述电机与丝杆连接，所述丝杆连接有丝杆螺母，所述丝杆螺母通过铰链结构分别与两个门架柔性相连，每个所述门架的上面均安装门扇，所述门扇的上面和下面均安装有导轨，所述转速传感器和扭矩传感器均安装在所述电机的输出端与丝杆连接位置的一侧，所述位移传感器固定在门扇的上面，所述加速度传感器安装在两个门扇之间，所述应变片安装在门扇上，所述温度传感器安装在电机和丝杆螺母上；所述转速传感器、扭矩传感器、位移传感器、加速度传感器、应变片和温度传感器均与数据采集卡连接，所述数据采集卡与工控机连接并安装在工控机上，所述工控机通过无线AP和无线Client组建的局域网与本地客户端计算机连接，所述工控机通过无线交换机与异地客户端无线通信连接。2.根据权利要求1所述的基于Labview的轨道车辆门系统监测平台，其特征在于：所述工控机和本地客户端计算机分别绑定有身份识别的IP地址，所述工控机和本地客户端计算机用于通过各自的IP地址作为通讯地址发送和接收数据。3.根据权利要求2所述的基于Labview的轨道车辆门系统监测平台，其特征在于：所述工控机和本地客户端计算机中安装有Labview平台软件。4.根据权利要求3所述的基于Labview的轨道车辆门系统监测平台，其特征在于：所述本地客户端计算机中安装有SQLServer数据库。5.根据权利要求1所述的基于Labview的轨道车辆门系统监测平台，其特征在于：所述异地客户端为手机、PC机或平板电脑。6.基于Labview的轨道车辆门系统监测方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）工控机通过数据采集卡对安装在轨道车辆门系统上的传感器发出控制命令，传感器开始采集数据并将数据发送给数据采集卡；（2）数据采集卡将数据发送给工控机，工控机对传感器采集的数据进行分析并实时判断轨道车辆门系统的门扇的运动状态，轨道车辆门系统的门扇的运动状态包括开门状态、关门状态或者停止状态；（3）工控机分别计算轨道车辆门系统的门扇在开门状态的...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐泉军，周洲，时煜，郝大彬，郭秀杰，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32