列车手持式舒适度和平稳性测试仪制造技术

本发明专利技术公开了一种列车手持式舒适度和平稳性测试仪，该测试仪采用双ＣＰＵ的工作模式，即ＤＳＰ结合ＭＣＵ的工作模式，ＤＳＰ进行数据处理，而ＭＣＵ则进行逻辑控制，由滤波和采样电路、显示模块、键盘模块、时钟模块、ＧＰＳ模块、ＲＡＭ模块、数据存储模块、ＵＳＢ模块、程序存储模块等组成。其中滤波和采样电路、显示模块、键盘模块、时钟模块、ＧＰＳ模块、ＲＡＭ模块、数据存储模块、ＵＳＢ模块分别与ＭＣＵ的通用ＩＯ接口相连接；程序存储模块与ＤＳＰ通用ＩＯ接口相连接；ＭＣＵ与ＤＳＰ通过ＲＡＭ模块进行数据传输。该测试仪是在列车运行的状态下，用来检测列车舒适度和平稳性指标的专用仪器，同时记录与之相关的列车信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及列车电气检测领域，具体涉及一种列车手持式舒适度、平稳性测 试仪。
技术介绍
铁路是交通运输的大动脉，对国民经济的发展起着十分重要的作用。高速铁 路的发展是铁路旅客运输业的一场技术革命，代表着铁路客运的发展方向。自i997年至今已经进行了六次大规模提速，特别是2008年4月18日的第六次大 提速，我国高速列车正式投入运行，有效地缓解了铁路运量与运能的矛盾，收到 —/十分显著的社会经济效益。随着列车运行速度的提高，列车车辆运行品质也逐 渐成为了人们关注的焦点。衡量列车车辆运行品质的主要技术参数是运行舒适 度、平稳性指标。列车车辆运行舒适度、平稳性测试仪主要测量列车车辆振动所 产生的垂向、横向和纵向的振动加速度。目前国内采用的评定标准是UIC513《铁 路车辆内旅客振动舒适性评价准则》和《GB5595-85标准》，准则给出舒适度、 平稳性的测试条件、基本算法以及判断基准。对列车进行舒适度和平稳性检测，传统的方法是利用计算机在线采集大量的 列车车辆振动所产生的垂向、横向和纵向的振动加速度，根据舒适度和平稳性的基本算法，进行在线或离线计算，得出结果。利用这种方法，无论是采用在线还是离线的形式，都离不开利用个人计算机进行最后的数字计算，这种状况已不能满足现代高速铁路要求检测方便，检测设备小型化、智能化的要求。同时，由于列车的舒适度和平稳性指标与列车的运行速度由密切的关系，传统计算方法没有将列车的瞬时运行速度与计算得到的舒适度和平稳性指标结合起来，具有一定的局限性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述技术上的不足，提供一种列车手持式舒适度和平 稳性测试仪，该测试仪具有便携式、数据存储、实时记录列车运行速度、实时计 算舒适度和平稳性指标等优点。本专利技术的技术方案是 一种列车手持式舒适度和平稳性测试仪，该测试仪采 用双CPU的工作模式，即DSP结合MCU的工作模式，DSP进行数据处理，MCU进 行逻辑控制，将系统小型化、智能化；测试仪由三向振动加速度传感器、滤波和 采样电路、显示模块、键盘模块、时钟模块、GPS模块、RAM模块、数据存储模 块、USB模块、DSP、程序存储模块等组成；滤波和釆样电路釆集三向振动加速 度传感器的列车垂向/横向/纵向振动加速度并滤波；且滤波和采样电路、显示模 块、键盘模块、时钟模块、GPS模块、RAM模块、数据存储模块、USB模块、程序存储模块分别与MCU的10接口相连;程序存储模块与DSP通用10接口相连接。所述的列车手持式舒适度和平稳性测试仪，MCU与DSP通过RAM模块进行数 据传输，实时记录列车速度、位置与舒适度和平稳性。所述的列车手持式舒适度和平稳性测试仪，列车车体原始振动加速度信号的 大量存储，与配套软件一起可以建立、查询列车舒适度与平稳性的趋势。 所述三向振动加速度传感器采用压电式3向加速度传感器。 所述滤波和采样电路中的3路信号的滤波器是相互独立的。 所述的GPS可以实时获得列车速度信息。 该测试仪使用内铅电池，充电一次可连续测量48小时以上。 该测试仪采用双CPU的工作模式实现，DSP进行数据处理，MCU进行逻辑控 制，由滤波和采样电路、显示模块、键盘模块、时钟模块、GPS模块、RAM模块、 数据存储模块、USB模块、DSP计算模块、程序存储模块等组成，可独立于个人 计算机实现舒适度和平稳性指标的计算；该测试仪内置大容量非易失存储器，最 多可以保存200小时原始加速度数据和计算结果，停电后数据可保存10年，查 询方便，并带有通讯接口，并配有相应的处理软件，实现与计算机的通讯，上传 历史数据存档备查。仪器使用内铅电池，充电一次可连续测量48小时以上，电 池用完后，用随机所附的智能充电器仅需3小时即可充满，满足无电源现场测试 的要求；同时该测试仪内置GPS模±央，能够实时获得列车的运行速度与位置信息， 由此可获得列车舒适度和平稳性指标是在什么速度、什么位置等情况下得到的。 所述滤波和釆样电路、显示模块、时钟模块、键盘模块、GPS模块、RAM模 块、数据存储模块、USB模块分别与MCU通用io接n相连接；所述程序存储模块与DSP通用10接口相连接；MCU与DSP通过RAM模块进行 数据传输。按照本专利技术所提供的列车手持式舒适度和平稳性测试仪，其特征在于所述 的键盘共16个按键上、下、左、右、确定、取消、数字0-9。，按照本专利技术所提供的列车手持式舒适度、平稳性测试仪，其特征在于所述的 加速度传感器采用压电式3向加速度传感器，其响应频率在200Hz以内，测量范 围为士1.7g，输出电压信号为0 5 L按照本专利技术所提供的列车手持式舒适度、平稳性测试仪，其特征在于所述的 滤波电路采用40 Hz低通滤波器，而且3路信号的滤波器是相互独立的，测试仪对 数字电源与地和模拟电源与地相互进行了隔离。按照本专利技术所提供的列车手持式舒适度、平稳性测试仪，其特征在于显示器 是具有中文字符的128X64液晶显示器，采用低功耗设计，在30s内如果没有任 何操作，显示将自动关闭背光，进入睡眠状态。按照本专利技术所提供的列车手持式舒适度、平稳性测试仪，其特征在于通讯接口采用USB、RS485、 CAN (二进制，±15 kV ESD保护)或RS232 (三线制，±2 kVESD 保护)接口，并配有相应的处理软件，实现与计算机的通讯，上传历史数据存档 备査。按照本专利技术所提供的列车手持式舒适度和平稳性测试仪，其特征在于内置大容量非易失存储器，最多可以保存200小时原始加速度数据和计算结果，停电 后数据可保存10年。按照本专利技术所提供的列车手持式舒适度和平稳性测试仪，其特征在于仪器使用内铅电池，充电一次可连续测量48小时以上，电池用完后，用随机所附的 智能充电器仅需3小时即可充满，满足无电源现场测试的要求。按照本专利技术所提供的列车手持式舒适度和平稳性测试仪，其特征在于内置GPS模块，能够实时获得列车速度信息，由此可获得列车舒适度和平稳性指标是在什么速度、什么位置等情况下得到的。 附图说明图1是本专利技术提供的列车手持式舒适度和平稳性测试仪的正视图； 图2是本专利技术提供的列车手持式舒适度和平稳性测试仪的左视图； 图3是本专利技术提供的列车手持式舒适度和平稳性测试仪的硬件结构框图4是本专利技术提供的列车手持式舒适度、平稳性测试仪的DS1307与 C8051F021电路连接；图5是本专利技术提供的列车手持式舒适度、平稳性测试仪的软件流程具体实施例方式下面结合附图对本专利技术作进-歩描述图1是本专利技术提供的列车手持式舒适度和平稳性测试仪的正视图。如图中所 示，列车手持式舒适度和平稳性测试仪的壳体上部设置有显示屏1，于4寺部的正 面上设置有操作键盘2。图2是本专利技术提供的列车手持式舒适度和平稳性测试仪的左视图。图3是本专利技术提供的列车手持式舒适度和平稳性测试仪的硬件结构框图。该 测试仪采用双CPU的工作模式，DSP来进行数据处理，MCU进行逻辑控制，由三向 振动加速度传感器、滤波和采样电路、显示模块、键盘模块、时钟模块、GPS模 块、RAM模块、数据存储模块、USB模块、DSP计算模块、程序存储模块等组成。 其中滤波和采样电路、显示模块、键盘模块、时钟模块、GPS模块、RAM模块、 数据存储模块、USB模块分别与MCU通用10接口相连接；程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车手持式舒适度和平稳性测试仪，其特征在于：该测试仪采用双ＣＰＵ的工作模式，即ＤＳＰ结合ＭＣＵ的工作模式，ＤＳＰ进行数据处理，ＭＣＵ进行逻辑控制，将系统小型化、智能化；测试仪由三向振动加速度传感器、滤波和采样电路、显示模块、键盘模块、时钟模块、ＧＰＳ模块、ＲＡＭ模块、数据存储模块、ＵＳＢ模块、ＤＳＰ、程序存储模块等组成；滤波和采样电路采集三向振动加速度传感器的列车垂向／横向／纵向振动加速度并进行滤波；且滤波和采样电路、显示模块、键盘模块、时钟模块、ＧＰＳ模块、ＲＡＭ模块、数据存储模块、ＵＳＢ模块、程序存储模块分别与ＭＣＵ的ＩＯ接口相连；程序存储模块与ＤＳＰ通用ＩＯ接口相连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张兵，伍川辉，宁静，苏燕辰，林建辉，陈建政，陈春俊，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]