跟随式地铁列车轴箱温度检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提出一种跟随式地铁列车轴箱温度检测系统及方法，通过设置主控制器、沿列车行进方向依次设置的用于检测列车行进速度的测速装置及随动成像装置对轴箱的温度进行检测，且所述跟随式地铁列车轴箱温度检测系统安装在列车运行线路上，本发明专利技术的所述跟随式地铁列车轴箱温度检测系统及方法在列车经过时可自动对列车轴箱温度进行检测，解放了人力，提高了工作效率。

Temperature Detection System and Method for Shaft Box of Following Metro Train

【技术实现步骤摘要】
跟随式地铁列车轴箱温度检测系统及方法
本专利技术属于轨道车辆
，尤其涉及一种跟随式地铁列车轴箱温度检测系统及方法。
技术介绍
地铁列车在运行中，当轴箱内部发生异常时，会导致车轮与车轴之间的摩擦力阻力增大，轴箱温度升高，如果不及时处理，会给列车运行带来安全隐患。目前常用的方式是采用温度试纸法来检测轴箱的温度变化情况，该方法通过在列车轴箱部位粘贴温度试纸，温度试纸上布有一系列方格或圆点，来表示不同的温度，当测试点的温度大于该点的温度时，该方格或圆点颜色变为不可逆的黑色或其他颜色，根据方格颜色就可以判断物体所经历的最高温度。温度试纸法需要人工将温度试纸粘贴到轴箱上，在列车每次运行完毕以后，由人工逐一观察试纸颜色，由于列车轴箱较多，该方法使检测人员的劳动强度很大，而且效率很低，另外该方法只能对粘贴温度试纸区域的温度进行检测，检测范围较小。鉴于此，有必要提供一种跟随式地铁列车轴箱温度检测系统及方法，该跟随式地铁列车轴箱温度检测系统及方法能够对运行中的列车的轴箱温度进行自动检测。
技术实现思路
本专利技术针对上述技术问题，提出一种能够对运行中的列车的轴箱温度进行自动检测的跟随式地铁列车轴箱温度检测系统及方法。为了达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种跟随式地铁列车轴箱温度检测系统，用于检测转向架的轴箱温度，包括主控制器、沿列车行进方向依次设置的用于检测列车行进速度的测速装置及随动成像装置，所述主控制器分别与所述测速装置及所述随动成像装置电连接；所述随动成像装置设置有四个，四个所述随动成像装置两两设置在所述双轨轨道的两侧且沿所述双轨轨道对称设置，其中，设置在同一侧的两个所述随动成像装置沿所述双轨轨道方向之间的距离等于转向架的两车轮轴之间的距离，设四个所述随动成像装置向所述双轨轨道作垂线的交点分别为交点A、交点B、交点C及交点D；所述随动成像装置包括红外相机及用于带动所述红外相机沿竖直方向旋转的驱动件；所述主控制器包括逻辑运算模块及执行模块，所述逻辑运算模块及所述执行模块电连接；所述逻辑运算模块，用于接受所述测速装置发出的速度信息，并根据速度信息计算列车的行进速度、位于同一转向架的轴箱到达交点A、交点B、交点C及交点D的时间以及到达交点A、交点B、交点C及交点D时所述驱动件带动所述红外相机旋转的角速度，并将计算结果发送至所述执行模块；所述执行模块，用于根据计算结果控制所述驱动件带动所述红外相机旋转的角速度，并根据位于同一转向架的轴箱到达交点A、交点B、交点C及交点D的时间控制四个所述红外相机分别对位于同一转向架的轴箱进行拍摄。作为优选，所述随动成像装置还包括与地面垂直设置的转轴及安装座组件，所述转轴与所述安装座组件转动连接；所述驱动件通过所述转轴带动所述红外相机转动；所述转轴外侧套设有导电滑环，所述导电滑环包括转子和定子，所述转子与所述定子转动连接，所述转子与所述转轴固定连接，所述定子与所述安装座组件固定连接；其中，所述转子与所述红外相机电连接，所述定子与所述主控制器电连接。作为优选，所述测速装置包括第一磁钢、第二磁钢及磁钢安装座，所述第一磁钢及所述第二磁钢与所述主控制器电连接，所述第一磁钢及所述第二磁钢安装在所述磁钢安装座上，所述磁钢安装座安装在所述双轨轨道的其中一条轨道上且与轨道上行进的车轮轮缘同侧；其中，所述第一磁钢及所述第二磁钢沿列车的行进方向依次设置。作为优选，所述跟随式地铁列车轴箱温度检测系统还包括计数器，所述计数器与所述测速装置的所述第二磁钢及所述主控制器的所述逻辑运算模块电连接；所述计数器，用于对所述第二磁钢的触发次数进行计数；所述逻辑运算模块，用于在所述计数器输出的数值为偶数时根据速度信息计算列车的行进速度、位于同一转向架的轴箱到达交点A、交点B、交点C及交点D的时间以及到达交点A、交点B、交点C及交点D时所述驱动件带动所述红外相机旋转的角速度，并将计算结果发送至所述执行模块。作为优选，所述驱动件为伺服电机。一种跟随式地铁列车轴箱温度检测方法，采用上述的跟随式地铁列车轴箱温度检测系统，所述方法包括以下步骤：步骤S1：所述测速装置检测列车的速度信息，并发送至所述主控制器的所述逻辑运算模块；步骤S2：所述逻辑运算模块接受所述测速装置发出的速度信息，并根据速度信息计算列车的行进速度、位于同一转向架的轴箱到达交点A、交点B、交点C及交点D的时间以及到达交点A、交点B、交点C及交点D时所述驱动件带动所述红外相机旋转的角速度，并将计算结果发送至所述执行模块；步骤S3：所述执行模块根据计算结果控制所述驱动件带动所述红外相机旋转的角速度，并根据位于同一转向架的轴箱到达交点A、交点B、交点C及交点D的时间控制四个所述红外相机分别对位于同一转向架的轴箱进行拍摄。作为优选，所述步骤S2的具体过程为：步骤S21：所述计数器对所述第二磁钢的触发次数进行计数；步骤S22：所述逻辑运算模块在所述计数器输出的数值为偶数时根据速度信息计算列车的行进速度、位于同一转向架的轴箱到达交点A、交点B、交点C及交点D的时间以及到达交点A、交点B、交点C及交点D时所述驱动件带动所述红外相机旋转的角速度，并将计算结果发送至所述执行模块。作为优选，所述步骤S22中列车行进速度V行的具体计算方法为：V行＝L/t；上式中，L为第一磁钢与第二磁钢之间的距离；t为列车车轮轮缘经过所述第一磁钢及所述第二磁钢上方的时间间隔。作为优选，所述步骤S22中位于同一转向架的轴箱从所述测速装置到达交点A、交点B、交点C及交点D的时间t1的具体计算方法为：t1＝L1/V行＝L1·t/L；上式中，L1为交点B和交点C沿双轨轨道方向与所述测速装置的第二磁钢的距离，其中交点B和交点C沿双轨轨道方向与所述第二磁钢的距离小于所述交点A及所述交点D沿双轨轨道方向与所述第二磁钢的距离；所述步骤S22中位于同一转向架的轴箱到达交点A、交点B、交点C及交点D时，所述驱动件带动所述红外相机旋转的角速度ω应为：ω＝L/(t·L0)；上式中，L0为四个所述随动成像装置至交点A、交点B、交点C及交点D的距离。作为优选，所述步骤S3中角速度的调整过程为：所述伺服电机带动所述红外相机以一定的角加速度a(t)转动，在经过时间t1后角速度为ω，并刚好完成N-(θ/2π)圈的转动；其中，角加速度a(t)满足以下公式：t0＝t1-2π·(N-(θ/2π)-n)/ω；上式中，ω0及θ为位于同一转向架的轴箱经过所述测速装置时，即所述计数器输出的数值为偶数时，所述红外相机的角速度及所述红外相机的镜头与所述双轨轨道的垂线之间的夹角；N为整数，其中n＜N-(θ/2π)。本专利技术的优点和积极效果在于：1、本专利技术的所述跟随式地铁列车轴箱温度检测系统及方法，通过设置主控制器、沿列车行进方向依次设置的用于检测列车行进速度的测速装置及随动成像装置对轴箱的温度进行检测，且所述跟随式地铁列车轴箱温度检测系统安装在列车运行线路上，在列车经过时可自动对列车轴箱温度进行检测，解放了人力，提高了工作效率；2、本专利技术的所述跟随式地铁列车轴箱温度检测系统及方法，在列车被测轴箱与所述红外相机相对静止时进行红外拍摄，可有效避免红外热像图的拖影现象，反应结果更加准确；3、本专利技术的所述跟随式地铁列车轴箱温度检测系统及方法，通过设置四个所述随动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种跟随式地铁列车轴箱温度检测系统，用于检测转向架的轴箱温度，其特征在于：包括主控制器、沿列车行进方向依次设置的用于检测列车行进速度的测速装置及随动成像装置，所述主控制器分别与所述测速装置及所述随动成像装置电连接；所述随动成像装置设置有四个，四个所述随动成像装置两两设置在所述双轨轨道的两侧且沿所述双轨轨道对称设置，其中，设置在同一侧的两个所述随动成像装置沿所述双轨轨道4方向之间的距离等于转向架的两车轮轴之间的距离，设四个所述随动成像装置向所述双轨轨道4作垂线的交点分别为交点A、交点B、交点C及交点D；所述随动成像装置包括红外相机及用于带动所述红外相机沿竖直方向旋转的驱动件；所述主控制器包括逻辑运算模块及执行模块，所述逻辑运算模块及所述执行模块电连接；所述逻辑运算模块，用于接受所述测速装置发出的速度信息，并根据速度信息计算列车的行进速度、位于同一转向架的轴箱到达交点A、交点B、交点C及交点D的时间以及到达交点A、交点B、交点C及交点D时所述驱动件带动所述红外相机旋转的角速度，并将计算结果发送至所述执行模块；所述执行模块，用于根据计算结果控制所述驱动件带动所述红外相机旋转的角速度，并根据位于同一转向架的轴箱到达交点A、交点B、交点C及交点D的时间控制四个所述红外相机分别对位于同一转向架的轴箱进行拍摄。...

【技术特征摘要】
1.一种跟随式地铁列车轴箱温度检测系统，用于检测转向架的轴箱温度，其特征在于：包括主控制器、沿列车行进方向依次设置的用于检测列车行进速度的测速装置及随动成像装置，所述主控制器分别与所述测速装置及所述随动成像装置电连接；所述随动成像装置设置有四个，四个所述随动成像装置两两设置在所述双轨轨道的两侧且沿所述双轨轨道对称设置，其中，设置在同一侧的两个所述随动成像装置沿所述双轨轨道4方向之间的距离等于转向架的两车轮轴之间的距离，设四个所述随动成像装置向所述双轨轨道4作垂线的交点分别为交点A、交点B、交点C及交点D；所述随动成像装置包括红外相机及用于带动所述红外相机沿竖直方向旋转的驱动件；所述主控制器包括逻辑运算模块及执行模块，所述逻辑运算模块及所述执行模块电连接；所述逻辑运算模块，用于接受所述测速装置发出的速度信息，并根据速度信息计算列车的行进速度、位于同一转向架的轴箱到达交点A、交点B、交点C及交点D的时间以及到达交点A、交点B、交点C及交点D时所述驱动件带动所述红外相机旋转的角速度，并将计算结果发送至所述执行模块；所述执行模块，用于根据计算结果控制所述驱动件带动所述红外相机旋转的角速度，并根据位于同一转向架的轴箱到达交点A、交点B、交点C及交点D的时间控制四个所述红外相机分别对位于同一转向架的轴箱进行拍摄。2.根据权利要求1所述的跟随式地铁列车轴箱温度检测系统，其特征在于：所述随动成像装置还包括与地面垂直设置的转轴及安装座组件，所述转轴与所述安装座组件转动连接；所述驱动件通过所述转轴带动所述红外相机转动；所述转轴外侧套设有导电滑环，所述导电滑环包括转子和定子，所述转子与所述定子转动连接，所述转子与所述转轴固定连接，所述定子与所述安装座组件固定连接；其中，所述转子与所述红外相机电连接，所述定子与所述主控制器电连接。3.根据权利要求1所述的跟随式地铁列车轴箱温度检测系统，其特征在于：所述测速装置包括第一磁钢、第二磁钢及磁钢安装座，所述第一磁钢及所述第二磁钢与所述主控制器电连接，所述第一磁钢及所述第二磁钢安装在所述磁钢安装座上，所述磁钢安装座安装在所述双轨轨道的其中一条轨道上且与轨道上行进的车轮轮缘同侧；其中，所述第一磁钢及所述第二磁钢沿列车的行进方向依次设置。4.根据权利要求3所述的跟随式地铁列车轴箱温度检测系统，其特征在于：所述跟随式地铁列车轴箱温度检测系统还包括计数器，所述计数器与所述测速装置的所述第二磁钢及所述主控制器的所述逻辑运算模块电连接；所述计数器，用于对所述第二磁钢的触发次数进行计数；所述逻辑运算模块，用于在所述计数器输出的数值为偶数时根据速度信息计算列车的行进速度、位于同一转向架的轴箱到达交点A、交点B、交点C及交点D的时间以及到达交点A、交点B、交点C及交点D时所述驱动件带动所述红外相机旋转的角速度，并将计算结果发送至所述执行模块。5.根据权利要求1所述的跟随式地铁列车轴箱温度检测系统，其特征在于：所述驱动件为伺...

【专利技术属性】
技术研发人员：孟琳山，王丰东，王勇，王明海，王子晗，张兴田，丁辉，吴金麟，
申请(专利权)人：中车青岛四方车辆研究所有限公司，上海地铁维护保障有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37