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一种高速列车转向架监测系统技术方案

技术编号:40812277 阅读:2 留言:0更新日期:2024-03-28 19:33
本技术属于信息监测领域,公开了一种高速列车转向架监测系统,包括三个光纤光栅振动与温度集成传感器、光纤光栅应力传感器、红外位移传感器、三个红外测温传感器、两个声振增敏光纤光栅传感器以及两个深度相机;三个光纤光栅振动与温度集成传感器和三个红外测温传感器分别监测转向架的牵引电机轴承、车轴轴箱轴承和抱轴轴承,光纤光栅应力传感器和红外位移传感器监测一系悬挂弹簧,两个声振增敏光纤光栅传感器实现振动的噪声的监测。采用多源异构传感原理的传感器,与传统的电类传感器相比,温漂及噪声较小,安装灵活方便。各传感信息经过比对与筛选后可信度大大提高,能够更加准确的反映出各传感参量的真实值,提高识别与判断的准确度。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于信息监测领域,涉及一种高速列车转向架监测系统


技术介绍

1、在高速列车转向架系统中,运行状态的监测系统是其安全而高效运营的基石。目前,现有用于监测高速列车转向架运行状态的实时监测系统,大多通常采用电类传感器,但是,电类传感器在高速列车转向架这种工况复杂以及电磁干扰大的工作环境下,会出现温漂严重、噪声过大以及安装困难等问题,导致监测不准。

2、另一方面,现有监测系统多采用接触式传感器进行关键部位振动与温度等信号的测量,监测参数较少,缺乏与传感真值的对比,同时环境噪声与电磁干扰通常会淹没故障信号,因此传感器数据的可信度存疑。并且,当个别传感器因故障等原因而出现传感数据异常或缺失时,则监测系统无法及时完成对于监测对象的状态估计,亟需在高速列车转向架关键部件布置多源异构传感器,增加传感信息的可靠性,更好地监测高速列车转向架的运行状态。


技术实现思路

1、本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供一种高速列车转向架监测系统。

2、为达到上述目的,本技术采用以下技术方案予以实现:

3、一种高速列车转向架监测系统,包括第一光纤光栅振动与温度集成传感器、第二光纤光栅振动与温度集成传感器、第三光纤光栅振动与温度集成传感器、光纤光栅应力传感器、红外位移传感器、三个红外测温传感器、第一声振增敏光纤光栅传感器、第二声振增敏光纤光栅传感器、第一深度相机以及第二深度相机;第一光纤光栅振动与温度集成传感器、第二光纤光栅振动与温度集成传感器和第三光纤光栅振动与温度集成传感器的监测端分别与转向架的牵引电机轴承外圈、车轴轴箱轴承外圈和抱轴轴承外圈接触;光纤光栅应力传感器与转向架的一系悬挂弹簧的下端面支撑座连接;红外位移传感器的发射端和接收端分别与转向架的一系悬挂弹簧两侧的构架的表面连接;三个红外测温传感器分别与牵引电机轴承、车轴轴箱轴承和抱轴轴承连接,且监测端分别朝向牵引电机轴承外圈、车轴轴箱轴承外圈和抱轴轴承外圈;第一声振增敏光纤光栅传感器、第二声振增敏光纤光栅传感器、第一深度相机和第二深度相机均与转向架的构架连接,第一声振增敏光纤光栅传感器和第二声振增敏光纤光栅传感器在转向架的构架上间隔设置,第一深度相机和第二深度相机的监测端分别朝向转向架的前轴和后轴。

4、可选的,所述第一光纤光栅振动与温度集成传感器与牵引电机轴承的轴承座上开设的安装孔连接;第二光纤光栅振动与温度集成传感器与车轴轴箱轴承的轴承座上开设的安装孔连接;第三光纤光栅振动与温度集成传感器与抱轴轴承的轴承座磁吸连接。

5、可选的,所述第一光纤光栅振动与温度集成传感器与牵引电机轴承的轴承座上开设的安装孔连接螺纹连接,第二光纤光栅振动与温度集成传感器与车轴轴箱轴承的轴承座上开设的安装孔螺纹连接。

6、可选的,所述光纤光栅应力传感器与转向架的一系悬挂弹簧的下端面之间的垂直距离为5mm。

7、可选的,所述第一声振增敏光纤光栅传感器与转向架的前轴之间的距离与第二声振增敏光纤光栅传感器与转向架的后轴之间的距离相同。

8、可选的,所述第一深度相机与转向架的前轴之间的距离与第二深度相机与转向架的后轴之间的距离相同。

9、可选的,还包括无线传输模块,无线传输模块与第一光纤光栅振动与温度集成传感器、第二光纤光栅振动与温度集成传感器、第三光纤光栅振动与温度集成传感器、光纤光栅应力传感器、红外位移传感器、三个红外测温传感器、第一声振增敏光纤光栅传感器、第二声振增敏光纤光栅传感器、第一深度相机以及第二深度相机均连接。

10、可选的,所述无线传输模块为4g无线通信模块。

11、可选的,还包括监测终端,监测终端与无线传输模块连接。

12、与现有技术相比,本技术具有以下有益效果:

13、本技术高速列车转向架监测系统,三个光纤光栅振动与温度集成传感器和三个红外测温传感器分别监测转向架的牵引电机轴承、车轴轴箱轴承和抱轴轴承的振动和温度,光纤光栅应力传感器和红外位移传感器监测一系悬挂弹簧的应变,两个声振增敏光纤光栅传感器实现振动的噪声的监测,两个深度相机完成对转向架结构可靠性及关键结构件的形变监测,防止各个部件产生疲劳性形变或脱落。可见,转向架关键轴承的振动、温度与车轮应变的测量均采用多源异构传感原理的传感器进行多重监测,传感信息经过比对与筛选后可信度大大提高,能够更加准确的反映出各传感参量的真实值,提高高速列车转向架状态识别与判断的准确度。同时,第一光纤光栅振动与温度集成传感器、第二光纤光栅振动与温度集成传感器、第三光纤光栅振动与温度集成传感器、光纤光栅应力传感器、第一声振增敏光纤光栅传感器和第二声振增敏光纤光栅传感器均采用的是光纤光栅传感原理,红外位移传感器和三个红外测温传感器均采用的是红外传感原理。上述传感器具有径细、质软和重量轻的机械性能,绝缘和无感应的电气性能,以及耐水、耐高温和耐腐蚀的化学性能等,面对高速列车转向架这种工况复杂及电磁干扰大的工作环境,与传统的电类传感器相比,温漂及噪声较小且安装灵活方便。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高速列车转向架监测系统,其特征在于,包括第一光纤光栅振动与温度集成传感器(1)、第二光纤光栅振动与温度集成传感器(2)、第三光纤光栅振动与温度集成传感器(3)、光纤光栅应力传感器(4)、红外位移传感器(5)、三个红外测温传感器(6)、第一声振增敏光纤光栅传感器(7)、第二声振增敏光纤光栅传感器(10)、第一深度相机(8)以及第二深度相机(9);

2.根据权利要求1所述的高速列车转向架监测系统,其特征在于,所述第一光纤光栅振动与温度集成传感器(1)与牵引电机轴承的轴承座上开设的安装孔连接;第二光纤光栅振动与温度集成传感器(2)与车轴轴箱轴承的轴承座上开设的安装孔连接;第三光纤光栅振动与温度集成传感器(3)与抱轴轴承的轴承座磁吸连接。

3.根据权利要求2所述的高速列车转向架监测系统,其特征在于,所述第一光纤光栅振动与温度集成传感器(1)与牵引电机轴承的轴承座上开设的安装孔连接螺纹连接,第二光纤光栅振动与温度集成传感器(2)与车轴轴箱轴承的轴承座上开设的安装孔螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的高速列车转向架监测系统,其特征在于,所述光纤光栅应力传感器(4)与转向架的一系悬挂弹簧的下端面之间的垂直距离为5mm。

5.根据权利要求1所述的高速列车转向架监测系统,其特征在于,所述第一声振增敏光纤光栅传感器(7)与转向架的前轴之间的距离与第二声振增敏光纤光栅传感器(10)与转向架的后轴之间的距离相同。

6.根据权利要求1所述的高速列车转向架监测系统,其特征在于,所述第一深度相机(8)与转向架的前轴之间的距离与第二深度相机(9)与转向架的后轴之间的距离相同。

7.根据权利要求1所述的高速列车转向架监测系统,其特征在于,还包括无线传输模块,无线传输模块与第一光纤光栅振动与温度集成传感器(1)、第二光纤光栅振动与温度集成传感器(2)、第三光纤光栅振动与温度集成传感器(3)、光纤光栅应力传感器(4)、红外位移传感器(5)、三个红外测温传感器(6)、第一声振增敏光纤光栅传感器(7)、第二声振增敏光纤光栅传感器(10)、第一深度相机(8)以及第二深度相机(9)均连接。

8.根据权利要求7所述的高速列车转向架监测系统,其特征在于,所述无线传输模块为4G无线通信模块。

9.根据权利要求7所述的高速列车转向架监测系统,其特征在于,还包括监测终端,监测终端与无线传输模块连接。

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【技术特征摘要】

1.一种高速列车转向架监测系统,其特征在于,包括第一光纤光栅振动与温度集成传感器(1)、第二光纤光栅振动与温度集成传感器(2)、第三光纤光栅振动与温度集成传感器(3)、光纤光栅应力传感器(4)、红外位移传感器(5)、三个红外测温传感器(6)、第一声振增敏光纤光栅传感器(7)、第二声振增敏光纤光栅传感器(10)、第一深度相机(8)以及第二深度相机(9);

2.根据权利要求1所述的高速列车转向架监测系统,其特征在于,所述第一光纤光栅振动与温度集成传感器(1)与牵引电机轴承的轴承座上开设的安装孔连接;第二光纤光栅振动与温度集成传感器(2)与车轴轴箱轴承的轴承座上开设的安装孔连接;第三光纤光栅振动与温度集成传感器(3)与抱轴轴承的轴承座磁吸连接。

3.根据权利要求2所述的高速列车转向架监测系统,其特征在于,所述第一光纤光栅振动与温度集成传感器(1)与牵引电机轴承的轴承座上开设的安装孔连接螺纹连接,第二光纤光栅振动与温度集成传感器(2)与车轴轴箱轴承的轴承座上开设的安装孔螺纹连接。

4.根据权利要求1所述的高速列车转向架监测系统,其特征在于,所述光纤光栅应力传感器(4)与转向架的一系悬挂弹簧的下端面之...

【专利技术属性】
技术研发人员:任浩霆
申请(专利权)人:任浩霆
类型:新型
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