列车制动机监测系统技术方案

一种列车制动机监测系统，包括设置在机车模块的机车监测终端、ＧＰＲＳ模块、ＵＳＢ转ＣＡＮ模块及无线发射接收模块；设置在每个车辆模块的中央控制模块、无线发射接收模块及压力传感器。机车监测终端分别与ＧＰＲＳ模块及ＵＳＢ转ＣＡＮ模块通讯，ＵＳＢ转ＣＡＮ模块及无线发射接收模块间实现数据传输；车辆模块上，压力传感器及无线发射接收模块均通过ＣＡＮ总线与中央控制模块进行数据传输；车辆模块之间及车辆与机车监测模块之间通过无线发射接收模块实现数据的传输；每个车辆模块上的无线发射接收模块有２个，安装在车辆两端端部。本发明专利技术的优点在于：增强铁路运输安全防范能力，在列检所实现列车制动机性能自动实验，减轻工人劳动强度，提高工作效率，最终取消人工试风作业方式。

【技术实现步骤摘要】
列车制动机监测系统
本专利技术是关于一种铁路自动化控制系统，特别是指一种对每辆车的制动机技术状态进行自动检测和分析的列车制动机监测系统。
技术介绍
列车制动机是车辆的核心部件，关系列车运行安全，列车制动机性能试验是列检 所检修作业的一个重要内容，但现有列检所在对列车制动机的性能进行试验时无专用设 备，停留在人工"跑风"看闸状态。同时列车在运行途中，车辆制动机得不到全程监测。 目前对全列车制动机性能试验只是列车风管压力记录一个简单数据，难以精细到 每一辆车的制动机技术状态检测，这种人工作业方式难以发现制动机的早期或轻微故障， 现有技术主要依靠人工来进行试风作业，效率低下，劳动强度较大，并且在列车运行过程中 缺乏制动机压力的变化数据，对列车的安全运行存在一定的隐患。如何有效的监测制动机 的性能指标，成为列车运行安全的基本保障，资料显示货车提速以来列车制动机故障呈上 升趋势，所引发的行车事故也时有发生。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种列车制动机监测系统，运用无线传感器 技术对每辆车的制动机技术状态进行自动检测和分析，确保每辆车的制动机性能良好，保 证行车安全。 本专利技术是通过以下技术方案解决上述技术问题的一种列车制动机监测系统，包 括 设置在机车模块上的机车监测终端、GPRS模块、USB转CAN模块以及无线发射接收 模块；以及 设置在每个车辆模块上的中央控制模块、无线发射接收模块以及压力传感器；所 述机车模块中，机车监测终端与GPRS模块通过RS232总线通讯，所述机车监测终端与USB 转CAN模块通过USB总线通讯，所述USB转CAN模块以及无线发射接收模块通过CAN总线 实现数据传输； 所述车辆模块上，压力传感器及无线发射接收模块均通过CAN总线实现与中央控 制模块的数据传输； 所述车辆模块之间以及车辆模块与机车模块之间通过无线发射接收模块实现数 据的传输； 所述每个车辆模块上的无线发射接收模块有2个，同一车辆模块中，靠近机车模 块一端的无线发射接收模块定义为前无线发射接收模块，远离机车模块一端的无线发射接 收模块定义为后无线发射接收模块，所述前无线发射接收模块及后无线发射接收模块之间 通过CAN总线实现数据传输，机车模块上的无线发射接收模块定义为后无线发射接收模 块； 各车辆模块的压力传感器数据通过CAN总线传送到中央控制器，然后中央控制器 的数据通过前无线发射接收模块发送到机车模块上的后无线发射接收模块，机车模块上的 后无线发射接收模块将数据通过CAN总线传送到USB转CAN模块，然后传送给机车监测终 端，机车模块的机车监测终端负责数据的存储、查询，显示，根据数据特征判断各车辆的制动机的工作状态。 该专利技术进一步具体为 所述机车监测终端采用ARM系统。 所述ARM系统包括ARM处理器，触摸屏、USB接口 、 RS232接口 、网线接口 、256M内 存，2G存储器，并安装了 WINCE操作系统，所述触摸屏、USB接口 、RS232接口 、网线接口 、256M 内存，2G存储器均连接到ARM处理器，所述USB接口连接到所述USB转CAN模块，所述RS232 接口连接到所述GPRS模块。 所述机车模块与各车辆模块通讯分为两类，一类是机车模块向各车辆模块下达操 作命令，称之为命令数据，另一类为各车辆模块向机车模块上报本车辆模块的相关状态数 据，称之为上报数据； ARM系统向USB转CAN模块发送命令数据包后，USB转CAN模块再通过机车CAN 总线将该命令数据包发送给机车模块的后无线发射接收模块，后无线发射接收模块将该命 令数据包发射传输给与机车相邻的车辆模块的前无线发射接收模块，车辆模块的前无线发 射接收模块收到命令数据包，进行解码验证，如果命令种类属于有效命令，则通过车辆模块 内部CAN总线发送给车辆模块的后无线发射接收模块，同时发送给车辆模块的中央控制模 块，并向前一个车辆模块或机车模块通过前无线发射接收模块发送接收成功的指令，如果 前面的机车模块或车辆模块在发送命令数据包后，预定时间之内没有收到接收成功的指 令，则需要重新发送，车辆模块收到命令数据包后， 一方面继续往下传，另一方面车辆中央 控制器自己解析执行。 所述命令数据包由4个两位16进制数OXCF开始，中间一个字节的命令字节+ — 个字节的指令参数，再接3个0x55，向前一个车辆模块或机车模块通过前无线发射接收模 块发送"OxCE"表示接收成功，如果前面的机车模块或车辆模块在发送命令数据包后lOOmS 之内没有收到"OxCE"，则需要重新发送。 所述上报数据包的格式为1位的上报标志位、2位的数据组位置标志、1位未用、4 位的数据传感器来源类型、8位的车辆位置号、6X8位的上报数据。 所述上报标志位 该位为0 :上报数据，这时各车辆模块的数据向机车模块上报； 车辆模块向机车模块进行数据传输车辆模块的后无线发射接收模块接收到这个数据后，不传给中央控制器，直接继续往机车模块方向传输； 所述数据组位置标志 BOO :本次监测的数组非首尾数组； B01 :该数据是本次监测的第一个或第一组数据； Bll :该数据是本次监测的最后一个或最后一组数据； 所述传感器来源类型是指数据的传感器来源； 所述车辆位置号紧邻机车模块的车辆模块为0X01号，从机车模块向列车尾部依次累加形成车辆模块号码序列。 各个车辆模块在接力上报数据包时，当每个车辆模块的前无线发射接收模块的待 发射堆栈中的数据小于400个字节时，即给同一车辆模块的后无线发射接收模块和中央控 制模块通过CAN总线发送一个数据信号，这时中央控制模块和后无线发射接收模块可以通 过CAN总线向前无线发射接收模块以数据包为单位发送数据，每个车辆模块的前无线发射 接收模块的待发射堆栈中的数据大于400个字节时，即给同一车辆模块的后无线发射接收 模块和中央控制模块通过CAN总线发送一个数据信号，这时中央控制模块和后无线发射接 收模块暂停通过CAN总线向前无线发射接收模块发送数据。 所述每个前、后无线发射接收模块分别安装在车辆模块的前、后端部，每个前、后 无线发射接收模块均包含两套无线收发电路，其中一套工作，另一套处于待命状态，相邻车 辆模块的无线发射接收模块形成通讯链路，实现监测数据的传输。 所述处于工作状态的无线收发电路每隔设定时间向处于待命状态的无线收发电 路通过CAN总线发送一个握手信号帧，当处于待命状态的无线收发电路在预定时间内接收 到该握手信号帧，则将处于待命状态的无线收发电路继续保持处于断电的状态，若处于待 命状态的无线收发电路在预定时间内未接收到该握手信号帧，则将处于待命状态的无线收 发电路设置为处于工作状态，使处于待命状态的无线收发电路转变角色为工作状态的无线 收发电路，而使原处于工作状态的无线收发电路转变为处于待命状态的无线收发电路，并 每隔设定时间向原处于工作状态的无线收发电路发送握手信号帧。 本专利技术列车制动机监测系统的优点在于利用传感器技术，在列车制动机试验过 程中对每辆车的制动机压力变化情况进行自动记录、传输、分析和判断，以实现对每辆车的 制动机技术状态(是否关门、出闸和缓解是否正常，漏泄是否合格)进行自动检测，智能分 析，快速维修。适时地将每辆货车主管、制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种列车制动机监测系统，其特征在于：包括：设置在机车模块上的机车监测终端、ＧＰＲＳ模块、ＵＳＢ转ＣＡＮ模块以及无线发射接收模块；以及设置在每个车辆模块上的中央控制模块、无线发射接收模块以及压力传感器；所述机车模块中，机车监测终端与ＧＰＲＳ模块通过ＲＳ２３２总线通讯，所述机车监测终端与ＵＳＢ转ＣＡＮ模块通过ＵＳＢ总线通讯，所述ＵＳＢ转ＣＡＮ模块以及无线发射接收模块通过ＣＡＮ总线实现数据传输；所述车辆模块上，压力传感器及无线发射接收模块均通过ＣＡＮ总线实现与中央控制模块的数据传输；所述车辆模块之间以及车辆模块与机车模块之间通过无线发射接收模块实现数据的传输；所述每个车辆模块上的无线发射接收模块有２个，同一车辆模块中，靠近机车模块一端的无线发射接收模块定义为前无线发射接收模块，远离机车模块一端的无线发射接收模块定义为后无线发射接收模块，所述前无线发射接收模块及后无线发射接收模块之间通过ＣＡＮ总线实现数据传输，机车模块上的无线发射接收模块定义为后无线发射接收模块；各车辆模块的压力传感器数据通过ＣＡＮ总线传送到中央控制器，然后中央控制器的数据通过前无线发射接收模块发送到机车模块上的后无线发射接收模块，机车模块上的后无线发射接收模块将数据通过ＣＡＮ总线传送到ＵＳＢ转ＣＡＮ模块，然后传送给机车监测终端，机车模块的机车监测终端负责数据的存储、查询，显示，根据数据特征判断各车辆的制动机的工作状态。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张永强，刘维来，
申请(专利权)人：张永强，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]