铁路车辆制动故障在线检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种铁路车辆制动故障在线检测系统，包括数据采集单元，数据收集单元，探测设备；本实用新型专利技术通过在铁路车辆基础制动装置上安装压力传感器，在线检测基础制动压力，通过震动发电和/或射频方式给数据采集单元供电，利用射频方式与地面的数据收集单元通信，探测设备接收到压力数据时，根据同一列车所有车辆基础制动装置压力情况，判断车辆是否有出现制动不灵、缓解不良或手制动机闸链未松等故障。

On line detection system for brake failure of railway vehicles

The utility model discloses an on-line detection system for brake failure of railway vehicles, which includes a data collection unit, a data collection unit and a detection device; the utility model detects the basic brake pressure on-line by installing a pressure sensor on the basic brake device of railway vehicles, and supplies power to the data collection unit through vibration power generation and / or radio-frequency mode, using radio-frequency mode and ground When the data collection unit communicates and the detection equipment receives the pressure data, it can judge whether the vehicle has any failure such as ineffective braking, poor release or the brake chain of the hand brake according to the pressure condition of all the basic brake devices of the same train.

【技术实现步骤摘要】
铁路车辆制动故障在线检测系统
本技术涉及铁路列车制动检测领域，特别是一种铁路车辆制动故障在线检测系统。
技术介绍
铁路运输是我国交通运输的重要力量，随着铁路货车向重载高速发展，对车辆可靠性要求越来越高，随着5T装备建设逐步完善，对货车热轴、车辆运行品质等得到有效监控，但制约列车安全运行的车辆制动抱闸一直无法得到解决，反映在：(1)列检作业受人力、时间等制约无法保证试风质量，铁路总公司于2007年开始在全路货列检安装列车试风监控系统，规定在列检作业时特别是始发作业必须使用，对防止列车关闭折角塞门发挥了重要作用，但每辆货车制动机性能无法检测，容易因漏检发出制动性能不良车辆；(2)由于制动故障大量为偶发或者其他(机车未按规定充风或调压、手闸未松、人为误报等)，对途中列车制动状态无法动态检测监控，同时对此类车辆故障难以分析定责。铁路车辆采用的制动方式最普遍的是闸瓦制动，用铸铁或其他合成材料制成的瓦状制动块，在制动时抱紧车轮踏面，通过摩擦使车辆减速或停车。列车速度越高,制动时车轮的热负荷也越大。当制动设备故障时，闸瓦有可能长时间抱死车轮，产生巨大的热能可能导致踏面严重损伤，造成安全事故。现有技术方案中，通过列检试风检查、THDS热辐射辅助发现。试风只能在有列检作业场时进行，容易因漏检发出制动性能不良车辆，需要耗费大量人力物力，并且列车运行途中出现制动故障不能及时发现；当THDS设备内探为光子探头时，制动出现的热辐射偶如辐射到探照点视场内，容易误报和漏报。因此,需要研制一套系统对列车制动情况进行检测，及时发现制动故障，保证列车高速、安全、可靠的运行。
技术实现思路
本技术的专利技术目的在于：针对现有技术存在的对列车制动情况进行检测出现的误报、漏报以及不能及时发现制动故障的问题，提供一种铁路车辆制动故障在线检测系统。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种铁路车辆制动故障在线检测系统，包括数据采集单元，数据收集单元，探测设备；所述数据采集单元包括压力模块，微控制单元，无线射频传输模块；所述数据收集单元包括天线，射频接收单元，解码单元，通信接口模块；所述压力模块用于采集列车每个车辆上基础制动装置的压力数据；所述微控制单元对采集的压力数据进行存储；所述无线射频传输模块用于调制压力数据到射频信号，并发送射频信号；所述天线耦接到所述射频接收单元；所述射频接收单元接收无线射频传输模块发送的射频信号，并对射频信号进行解调；所述解码单元对解调后的射频信号进行解码处理；所述通信接口模块与所述探测设备进行通信。所述探测设备根据列车每个车辆上基础制动装置的压力数据，判断车辆是否有制动故障。优选的，所述压力模块包括多个压力传感器和模数转换器；所述压力传感器采用轴销传感器，安装在基础制动装置上的圆销内。优选的，所述天线安装在铁轨上，通过射频电缆与射频接收单元连接。优选的，所述天线连接有功率放大器，功率放大器包括有开关；打开所述功率放大器的开关，使所述天线辐射微波信号，所述无线射频传输模块以微波信号为载波将压力数据调制到射频信号，并返回射频信号给所述射频接收单元，所述射频接收单元对射频信号进行解调。优选的，所述射频接收单元包括混频器和低通滤波器，所述混频器将所需频带变换为IF＝0的频带，所述低通滤波器对IF＝0的频带进行滤波。优选的，所述数据采集单元还包括供电单元，所述供电单元采用电池；所述供电单元采用震动发电和/或射频发电的发电机进行充电。优选的，所述数据收集单元还包括电源管理模块，所述电源管理模块采用工业级开关电源，完成AC220V到DC±5V、+12V的转换。优选的，所述解码单元包括滤波器、放大器、模数转换器、现场可编程门阵列；所述滤波器、所述放大器对解调后的信号进行滤波、放大，并经过所述模数转换器转换为数字信号进入现场可编程门阵列进行解码处理。优选的，所述通信接口模块还包括网络接口，所述网络接口与外部网络进行通信。优选的，所述通信接口模块还包括5T网络接口，所述5T网络接口利用5T网络传输连接到铁路车辆制动故障预警中心。优选的，所述探测设备根据列车每个车辆上基础制动装置的压力数据，判断车辆是否有制动故障：当一列车大部分车辆上基础制动装置的压力数据大于制动压力阈值范围时，整列车处于制动状态；处于制动状态的列车，车辆上基础制动装置的压力数据小于制动压力阈值范围，则该车辆制动不灵；当一列车大部分车辆上基础制动装置的压力数据小于制动压力阈值范围时，整列车处于缓解状态；处于缓解状态的列车，车辆上基础制动装置的压力数据小于制动压力阈值范围，则该车辆缓解不良或手制动闸链未松。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：本技术通过在铁路车辆基础制动装置上安装压力传感器，在线检测基础制动压力，通过震动发电和/或射频方式给数据采集单元供电，利用射频方式与地面的数据收集单元通信，探测设备接收到压力数据时，根据同一列车所有车辆基础制动装置压力情况，判断车辆是否有出现制动不灵、缓解不良或手制动机闸链未松等故障，以便通知调度及时处置。该设备利用既有5T设备专用高速传输通道进行数据传输，无需重复建设通道，节省了大量的通道建设费用。加强了对货车制动机性能的全面检测，作业人员重点检查制动故障车辆，提高了作业人员工作效率。加强了对途中运行列车的动态检测，为列车的安全运行提供了保障。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为压力传感器的安装示意图。图3为数据采集单元的结构示意图。图4为数据收集单元的结构示意图。图中标记：1-数据采集单元，2-天线，3-数据收集单元，4-探测设备，5-射频电缆，6-铁路车辆制动故障预警中心，7-轴销传感器，8-铁轨。具体实施方式下面结合附图，对本技术作详细的说明。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图1，一种铁路车辆制动故障在线检测系统，包括数据采集单元1，数据收集单元3，探测设备4；所述数据采集单元1包括压力模块，微控制单元，无线射频传输模块；所述数据收集单元3包括天线2，射频接收单元，解码单元，通信接口模块。如图2、3，还包括供电单元；所述压力模块用于采集列车每个车辆上基础制动装置的压力数据；所述微控制单元对采集的压力数据进行存储；所述无线射频传输模块用于调制压力数据到射频信号，并发送射频信号。压力模块包括多个压力传感器和模数转换器，其中压力传感器采用轴销传感器7，并安装在基础制动装置上的圆销内；供电单元采用电池，供电单元采用震动发电和/或射频发电的发电机充电。当车辆制动、缓解或制动故障时，轴销传感器7检测到的压力，通过模数转换为压力数据，在微控制单元进行存储；所述无线射频传输模块用于调制压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁路车辆制动故障在线检测系统，其特征在于，包括数据采集单元，数据收集单元，探测设备；/n所述数据采集单元包括压力模块，微控制单元，无线射频传输模块；所述数据收集单元包括天线，射频接收单元，解码单元，通信接口模块；/n所述压力模块用于采集列车每个车辆上基础制动装置的压力数据；所述微控制单元对采集的压力数据进行存储；所述无线射频传输模块用于调制压力数据到射频信号，并发送射频信号；/n所述天线耦接到所述射频接收单元；所述射频接收单元接收无线射频传输模块发送的射频信号，并对射频信号进行解调；所述解码单元对解调后的射频信号进行解码处理；所述通信接口模块与所述探测设备进行通信；/n所述探测设备根据列车每个车辆上基础制动装置的压力数据，判断车辆是否有制动故障。/n

【技术特征摘要】
1.一种铁路车辆制动故障在线检测系统，其特征在于，包括数据采集单元，数据收集单元，探测设备；
所述数据采集单元包括压力模块，微控制单元，无线射频传输模块；所述数据收集单元包括天线，射频接收单元，解码单元，通信接口模块；
所述压力模块用于采集列车每个车辆上基础制动装置的压力数据；所述微控制单元对采集的压力数据进行存储；所述无线射频传输模块用于调制压力数据到射频信号，并发送射频信号；
所述天线耦接到所述射频接收单元；所述射频接收单元接收无线射频传输模块发送的射频信号，并对射频信号进行解调；所述解码单元对解调后的射频信号进行解码处理；所述通信接口模块与所述探测设备进行通信；
所述探测设备根据列车每个车辆上基础制动装置的压力数据，判断车辆是否有制动故障。


2.根据权利要求1所述的铁路车辆制动故障在线检测系统，其特征在于，所述压力模块包括多个压力传感器和模数转换器；所述压力传感器采用轴销传感器，安装在基础制动装置上的圆销内。


3.根据权利要求1所述的铁路车辆制动故障在线检测系统，其特征在于，所述天线安装在铁轨上，通过射频电缆与射频接收单元连接。


4.根据权利要求1所述的铁路车辆制动故障在线检测系统，其特征在于，所述天线连接有功率放大器，功率放大器包括有开关；打开所述功率放大器的开关，使所述天线辐射微波信号，所述无线射频传输模块以微波信号为载波将压力数据调制到射频信号，并返回射频信号给所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑黄松，王有成，吴勇，曾令仪，王佑军，吴峰，梁小俊，付贤伟，罗王健，牟春鹏，吾向东，刘紫旋，李宏伟，
申请(专利权)人：广汉科峰电子有限责任公司，
类型：新型
国别省市：四川;51