单轨列车用胎压监测系统技术方案

本发明专利技术请求保护一种单轨列车用胎压监测系统，属于胶轮式单轨车辆使用的胎压监测装置领域。该监测系统以1辆车为一个独立监控单元，每辆车包含1套单轨列车胎压监测系统。该监测系统采用无线压力传感器，以无线射频信号的方式采集胎压信息；采用超声波测距传感器，以电流模拟信号方式采集高度数据信息；采用数据处理通讯装置将采集到的实时测量信号数据先进行筛选、滤波，再进行逻辑运算、判断及存储处理，然后按设定的时间间隔，通过列车专用通讯接口及控制网络，上传至列车中央控制器，以达到实时监测列车运营安全的目的。该监测系统具有上电自检、胎压欠压预警、低压报警、过压报警、轮胎快速漏气报警、高度监测预警和报警、常态数据采集、常态系统故障诊断、数据备份等功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于列车用设备
，具体为一种单轨列车用实时在线监测走行轮胎压及辅助轮着陆高度数据信息的监测系统。
技术介绍
目前单轨列车主要采用有线内压监测装置方式来检测胶轮轮胎内部的气压；当这种装置发生线路故障或部件自身功能失效时，列车均无胎压报警功能，因此难以实现实时监测、预警及系统故障自诊断功能，存在安全风险。基于这个背景，本专利技术在保留单轨列车走行轮原有的有线胎压监测装置基础上，增加无线胎压监测装置和高度监测装置，克服了长距离、动态无线信号传输抗扰性、稳定性、可靠性及数据通讯接口兼容性等技术难题，采用双重设计，来监控单轨列车走行轮胎压，预防列车安全事故发生。
技术实现思路
本专利技术旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种实现无线胎压监测、提高安全度的单轨列车用胎压监测系统。本专利技术的技术方案如下：一种单轨列车用胎压监测系统，包括有线胎压监测装置，其还包括用于对胎压在线监控的无线胎压监测装置和高度监测装置；所述无线胎压监测装置采用无线压力传感器对走行轮的胎压连续采样并发射无线射频信号给无线信号接收器，所述车载信号接收器对胎压信号接收、放大后传输给数据处理通讯装置，数据处理通讯装置对胎压信号进行滤波处理、逻辑运算、判断和储存后，通过RS485总线传输至列车中央控制器，将胎压的变化情况实时通过显示报警设备自动地显示并提醒司机，对每个走行轮的胎压进行全程监测，实现单轨列车走行轮的胎压欠压报警、低压报警、过压报警以及系统故障报警；所述高度监测装置用于根据安装在转向架上辅助轮旁的超声波测距传感器，实时在线监测辅助轮最低点至轨道表面的高度距离，当辅助轮最低点至轨道表面的高度距离达到预警点和报警点时，该监测装置将报警信号传送至列车中央控制器，从而产生报警提示；通过测量辅助轮着陆高度，对走行轮胎压进行间接监测。进一步的，所述无线胎压监测装置包括无线胎压监测安装座总成、数据处理通讯装置、无线信号接收器、接插电缆及RS485总线；所述无线胎压监测安装座总成包含2个无线压力传感器，所述无线压力传感器监测走行轮轮胎内部的气压，采用无线射频信号的方式将采集到的胎压信息和无线压力传感器的ID一起按设定的时间间隔发送给无线信号接收器，无线信号接收器将信号数据解码后通过RS485总线传输给数据处理通讯装置；数据处理通讯装置对接收到的走行轮胎压实时测量信号数据进行条件自动筛选、数字滤波，并对处理后的信号数据进行C语言程序逻辑运算、判断及存储，然后按设定的时间间隔，通过列车专用通讯接口及控制网络，以声音或图标方式将有用的胎压状态值和报警状态等信息上传至列车中央控制器，以达到实时监测走行轮胎压的目的。进一步的，所述无线胎压监测安装座总成通过带孔螺栓、开槽螺母和开口销固定安装在单轨列车底板上；支撑座有三通接口，一端连接无线压力传感器、一端接口连接气压管总成的一端、一端接口连接充气接头；气压管总成另一端穿过走行轮轮辋，把走行轮轮胎与支撑座连接起来；充气接头在充气时能够单向打开，在充气完毕之后自动关闭；无线压力传感器除了利用自带螺纹紧固连接在支撑座的三通接口一端外，还利用抱箍进行稳固；而抱箍则依靠固定螺栓紧固安装在支撑座上。进一步的，所述高度监测装置包括超声波测距传感器、安装座、基座、法兰面螺栓、自锁螺母及垫圈；所述高度监测装置安装在单轨列车车厢下面转向架的横向端梁上，靠近辅助轮；基座焊接在横向端梁上，安装座利用法兰面螺栓、自锁螺母、垫圈紧固联结在基座上，超声波测距传感器利用自带螺母紧固联结在安装座上。进一步的，所述无线信号接收器和数据处理通讯装置通过自带标准卡槽嵌入定位卡紧在标准导轨上，然后标准导轨依靠螺栓紧固安装在车厢内乘客座椅下面。进一步的，无线信号接收器和数据处理通讯装置供电电源直接取自车载24V直流电源；数据处理通讯装置包含有RS485总线接口及模拟量输入接口，用于与无线信号接收器、超声波测距传感器、列车控制网络之间的信号数据传输；无线信号接收器通过RS485总线将胎压信息数据传输给数据处理通讯装置；超声波测距传感器通过接插电缆获取直流24电源，同时传输电流模拟信号给数据处理通讯装置；数据处理通讯装置通过RS485总线将胎压信息数据、高度信息数据传输给列车中央控制器。进一步的，所述单轨列车用胎压监测系统通过无线胎压监测安装座总成、数据处理通讯装置、无线信号接收器、接插电缆及RS485总线配合使用具有上电自检、胎压欠压预警、胎压低压报警、胎压过压报警、轮胎快速漏气报警、高度监测预警、高度监测报警、常态数据采集、常态系统故障诊断及数据备份功能。本专利技术的优点及有益效果如下：本专利技术将采用由无线压力传感器、无线信号接收器、辅助轮高度监测装置和数据通讯处理装置组成的一种单轨列车用胎压监测系统，对单轨列车走行轮、水平轮的胎压及辅助轮着陆高度进行实时监测，具有压欠预警、低压报警、过压报警、实时监测及系统故障自诊断等功能，是单轨列车胎压监测领域安全技术上的一种创新。解决了现有单轨列车因线路故障或内压检测装置部件自身功能失效导致的误报或不报警难题，可有效预防列车安全事故发生，提高单轨列车运行安全可靠性。附图说明图1是本专利技术提供优选实施例单轨列车用胎压监测系统结构布局与安装示意图；图2是无线胎压监测安装座总成放大示意图；图3是高度监测装置放大示意图；图4是数据处理通讯装置、无线信号接收器连接安装示意图；图5是接插电缆及RS485总线结构示意图；图6是单轨列车用胎压监测系统测控网络架构示意图；图中，1—无线胎压监测安装座总成，1.1—无线压力传感器，1.2—气压管总成，1.3—支撑座，1.4—充气接头，1.5—抱箍，1.6—固定螺栓,1.7—带孔螺栓，1.8—开槽螺母，1.9—开口销，2—高度监测装置，2.1—超声波测距传感器，2.2—安装座，2.3—基座，2.4—法兰面螺栓，2.5—自锁螺母,2.6—垫圈,3—数据处理通讯装置，4—无线信号接收器，5—接插电缆，6—RS485总线。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例。本专利技术的技术方案如下：如图1-6所示为本专利技术提供的一种新型的安全可靠性很高的单轨列车胎压监测系统，具有无线胎压监测系统。该监测系统采用集散式测控网络架构。其中包括走行轮无线胎压监测网络架构和辅助轮高度监测网络架构。所述走行轮无线胎压监测网络架构是以1辆车为一个独立监控单元，通过安装在无线胎压监测安装座总成1上的8个无线压力传感器1.1监测走行轮轮胎内部的气压，采用无线射频信号的方式将采集到的胎压信息和无线压力传感器1.1的ID一起按设定的时间间隔发送给无线信号接收器4，无线信号接收器4将信号数据解码后通过RS485总线6传输给数据处理通讯装置3；数据处理通讯装置3对接收到的走行轮胎压实时测量信号数据进行筛选、滤波，并对处理后的信号数据进行逻辑运算、判断及存储，然后按设定的时间间隔，通过列车专用通讯接口及控制网络，以声音或图标等方式将有用的胎压状态值和报警状态等信息上传至列车中央控制器，以达到实时监测走行轮胎压的目的。所述辅助轮高度监测网络架构是以1辆车为一个独立监控单元，通过安装在单轨列车转向架上辅助轮旁边的4个超声波测距传感器2.1来监测辅本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单轨列车用胎压监测系统，包括有线胎压监测装置，其特征在于，还包括用于对胎压在线监控的无线胎压监测装置和高度监测装置；所述无线胎压监测装置采用无线压力传感器对走行轮的胎压连续采样并发射无线射频信号给无线信号接收器，所述无线信号接收器对胎压信号接收、放大后传输给数据处理通讯装置，数据处理通讯装置对胎压信号进行滤波处理、逻辑运算、判断和储存后，通过RS485总线传输至列车中央控制器，将胎压的变化情况实时通过显示报警设备自动地显示并提醒司机，对每个走行轮的胎压进行全程监测，实现单轨列车走行轮的胎压欠压报警、低压报警、过压报警以及系统故障报警；所述高度监测装置用于根据安装在转向架上辅助轮旁的超声波测距传感器，实时在线监测辅助轮最低点至轨道表面的高度距离，当辅助轮最低点至轨道表面的高度距离达到预警点和报警点时，该监测装置将报警信号传送至列车中央控制器，从而产生报警提示；通过测量辅助轮着陆高度，对走行轮胎压进行间接监测。

【技术特征摘要】
1.一种单轨列车用胎压监测系统，包括有线胎压监测装置，其特征在于，还包括用于对胎压在线监控的无线胎压监测装置和高度监测装置；所述无线胎压监测装置采用无线压力传感器对走行轮的胎压连续采样并发射无线射频信号给无线信号接收器，所述无线信号接收器对胎压信号接收、放大后传输给数据处理通讯装置，数据处理通讯装置对胎压信号进行滤波处理、逻辑运算、判断和储存后，通过RS485总线传输至列车中央控制器，将胎压的变化情况实时通过显示报警设备自动地显示并提醒司机，对每个走行轮的胎压进行全程监测，实现单轨列车走行轮的胎压欠压报警、低压报警、过压报警以及系统故障报警；所述高度监测装置用于根据安装在转向架上辅助轮旁的超声波测距传感器，实时在线监测辅助轮最低点至轨道表面的高度距离，当辅助轮最低点至轨道表面的高度距离达到预警点和报警点时，该监测装置将报警信号传送至列车中央控制器，从而产生报警提示；通过测量辅助轮着陆高度，对走行轮胎压进行间接监测。2.根据权利要求1所述的单轨列车用胎压监测系统，其特征在于，所述无线胎压监测装置包括无线胎压监测安装座总成(1)、数据处理通讯装置(3)、车载信号接收器(4)、接插电缆(5)及RS485总线(6)；所述无线胎压监测安装座总成(1)包含2个无线压力传感器(1.1)，所述无线压力传感器(1.1)监测走行轮轮胎内部的气压，采用无线射频信号的方式将采集到的胎压信息和无线压力传感器(1.1)的ID一起按设定的时间间隔发送给车载信号接收器(4)，无线信号接收器(4)将信号数据解码后通过RS485总线(6)传输给数据处理通讯装置(3)；数据处理通讯装置(3)对接收到的走行轮胎压实时测量信号数据进行条件自动筛选、数字滤波，并对处理后的信号数据进行C语言程序逻辑运算、判断及存储，然后按设定的时间间隔，通过列车专用通讯接口及控制网络，以声音或图标方式将有用的胎压状态值和报警状态等信息上传至列车中央控制器，以达到实时监测走行轮胎压的目的。3.根据权利要求2所述的单轨列车用胎压监测系统，其特征在于，所述无线胎压监测安装座总成(1)通过带孔螺栓(1.7)、开槽螺母(1.8)和开口销(1.9)固定安装在单轨列车底板上；支撑座(1.3)有三通接口，一端连接无线压力传感器(1.1)、一端接口连接气压管总成(1.2)的一端、一端接口连接充气接头(1.4)；气...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔺习英，操良伟，王永良，李科，孔祥萍，代作元，
申请(专利权)人：重庆凯瑞车辆传动制造有限公司，中国汽车工程研究院股份有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;50