用于监视有轨车车轮、制动器和轴承状况的系统及方法技术方案

用于监视有轨车车轮、制动器、轴承和/或有轨车其它部件故障的系统和方法。该系统包括至少一个热传感器和至少一个图像捕获设备。通过检测、测量和/或比较车轮组的各部分的温度，一个或多个热传感器和一个或多个图像捕获设备用于协助确定车轮组的部件是否出现故障或是否存在潜在故障。如果温度高于预期，可表明例如制动器卡住、轴承故障和/或车轮组的一些其它故障。如果温度低于预期，则表明车轮组的制动器意外未被接合和/或车轮组的一些其它故障。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于监视有轨车部件包括车轮、制动器和轴承状况的系统和方法。
技术介绍
有轨车制动器通常而言都是故障安全系统。也就是说，系统的一部分出现故障时， 制动器通常作为安全预防措施自动启用。这可能会导致制动器在并非预期启用其时而启用。同样，如果在车辆装载很重时制动器被设置(例如校准)然后卸载后没有重设，那么制动器可能在并非预期启用其时而启用。有轨车制动器在并非预期启用其或者超出必要或所需时而启用会导致更多的磨损，寿命降低，并可能导致有轨车的制动器和/或其它部件过早出现故障。此外，有轨车的轴承和/或有轨车的其它部件会独立于有轨车的制动器而出现故障。当有轨车的一个或多个部件出现故障时，其结果可包括对有轨车的车轮和/或其它部件上的磨损或重压增加或不成比例，这可导致有轨车或车轮的其它部件出现故障。
技术实现思路
本专利技术的实施例涉及用于监视至少一个有轨车车轮、至少一个有轨车制动器和/ 或至少一个有轨车轴承状况的系统。该系统包括热传感器和图像捕获设备，所述热传感器聚焦于至少一个有轨车轴承的顶部上，其中至少一个有轨车车轮，至少一个有轨车制动器和/或至少一个有轨车轴承在由图像捕获设备所捕获的图像中可见。本专利技术的另一实施例涉及用于监视至少一个有轨车车轮、至少一个有轨车制动器和/或至少一个有轨车轴承状况的系统。该系统包括热传感器和图像捕获设备，所述热传感器聚焦于至少一个有轨车车轮的下部上，其中至少一个有轨车车轮，至少一个有轨车制动器和/或至少一个有轨车轴承在由图像捕获设备所捕获的图像中可见。本专利技术的另一实施例涉及用于监视至少一个有轨车车轮、至少一个有轨车制动器和/或至少一个有轨车轴承状况的方法。该方法包括利用第一热传感器测量至少一个有轨车轴承的顶部的温度，利用第二热传感器测量有轨车车轮的一部分的温度，由图像捕获设备捕获至少一个有轨车车轮、至少一个有轨车制动器和/或至少一个有轨车轴承的至少一帧图像，以及将所测量的温度和/或所捕获的图像与预期结果或存储数据进行比较。在对根据本专利技术的各种设备、结构和/或方法的各种示例性实施例进行的下述详细说明中描述或从其明了根据本专利技术的系统和方法的各种示例性实施例的这些以及其它特征和优势。附图说明下面将参照附图对根据本专利技术的系统和方法的各种示例性实施例进行详细描述其中图1是有轨车车轮和用于辅助检测有轨车轴承故障的已知系统的正视图；图2是有轨车车轮和用于辅助检测有轨车制动器故障的已知系统的正视图；图3是有轨车车轮的一部分和用于辅助检测有轨车车轮故障的已知系统的侧视图；图4是有轨车车轮和用于辅助检测有轨车轴承故障的根据示例性实施例的系统的正视图；图5是有轨车车轮和用于检测有轨车车轮故障、有轨车制动器故障和/或有轨车轴承故障的根据示例性实施例的系统的正视图；图6是有轨车车轮的一部分和用于检测有轨车车轮故障、有轨车制动器故障和/ 或有轨车轴承故障的根据示例性实施例的系统的侧视图。具体实施例方式应该意识到，虽然该说明书部分被描述成与单独检测有轨车车轮故障、有轨车制动器故障或有轨车轴承故障相关，但是这种系统和方法可一起使用来同时或单独判定有轨车车轮故障、有轨车制动器故障和/或有轨车轴承故障。同样，本专利技术的系统和方法的示例性实施例可用于其它目的，例如，启程检查、抵达检查等。除其它之外，联邦铁路管理局(FRA)(美国运输部内的管理部门)实施铁路安全法规。目前，FRA要求每1，000英里行程就对有轨车上的制动片进行检查。这些检查通常由目视检查制动器的铁路人员来执行。这些人工的目视检查是冗长的，且需要有轨车减速，停车和/或至少暂时停止服务。图1至图3示出了用于协助铁路人员检测有轨车车轮总成故障的传统系统。图1 示出了用于协助铁路人员检测有轨车轴承故障的传统系统。该系统包括附接到一段轨道12 的热传感10 (例如“热盒”)。热传感器10在朝向有轨车轴承14底表面的向上方向上指向， 且测量有轨车轴承14底表面的温度。如果温度高于预期值，这会表明有轨车轴承14已经出现故障，正在出现故障或接近于故障。类似的，图2示出了用于协助铁路人员检测有轨车制动器故障的传统系统。热传感器10同样附接到轨道12，但是现在朝向有轨车车轮16底部的广阔区域指向。热传感器 10判定有轨车车轮16是否比通过有轨车车轮16和适于有轨车车轮16的有轨车制动器的预期状况所判定的预期状况温度更高或更低。启用的有轨车制动器会在其所应用的有轨车车轮上产生热量和/或会在有轨车制动器的制动片上产生热量。因此，如果有轨车车轮16 的温度高于预期(例如，热传感器10检测到温度高于给定条件所预期的)，这会表明有轨车制动器在其不应该启用的时候被启用。类似的，如果有轨车车轮16的温度低于预期，这会表明有轨车制动器在应该启用的时候未被启用。在一般情况下，在图1-3中所示的传统系统中，热传感器10朝向包括和环绕有轨车车轮/轴承区域的广阔区域指向。图3示出了已知系统的热传感器10的示例性扫描区域18 (位于有轨车车轮16的底部)。如图3所示，与有轨车车轮16的尺寸相比，扫描区域 18是相当大的。因此，热传感器10必须对在较大区域上所检测到的温度取平均以便判定有轨车车轮16的所测温度。应该意识到轨道12的相当大的一部分也处于扫描区域18内，因此，轨道12的温度也会影响由热传感器10所判定的车轮16的所测温度。类似的，由热传感器10判定的所测温度会受到任何外来对象的影响，例如包括有轨车自身或存在于扫描区域18内的有轨车的其它部分。图1-3所示的已知系统有一些缺陷。例如，由于热传感器10附接到轨道12，热传感器10会遇到动态环境，例如，由于轨道参数例如温度、震动等的变化导致条件不断变化， 因此这类系统的准确性会由于动态环境的不可预知性而降低。此外，动态环境会由于震动增加和/或温度升高而导致对热传感器的压力增加，且会导致热传感器的预期寿命缩短。类似的，已知系统可具有相当大(例如，宽达2英尺或更多)的扫描区域(例如， 扫描区域18)。这样必须对已知系统的扫描区域取平均，这会导致不太准确的读数，该读数不会证明温度的局部较小变化。例如，如果有轨车或有轨车在其上行进的轨道由于任何原因使得温度高于预期，以及具有升高温度的有轨车的一部分和/或有轨车在其上行进的轨道都在已知系统热传感器的扫描区域内，这样由热传感器确定的平均温度可能高于预期， 尽管有轨车车轮和/或有轨车轴承的温度可能并不高于预期。此外，用于检测轴承故障的具有附接到轨道的热传感器的已知系统朝向有轨车轴承的底表面指向。已经发现轴承的底表面通常比顶部温度更低，顶部有时称为“加载区”，在该区域力从侧面框架转移到轮轴。如下面示例性实施例所述的那样，通过测量轴承的顶部， 可更容易地和/或更早地识别受损或故障轴承，这可在轴承出现故障或接近故障前更早地预警。此外，有轨车轴承通常都是圆柱形的。因此，朝向有轨车轴承的底表面指向的已知系统不能够精确地检测有轨车轴承的温度。已知系统就像在一个平面上那样来测量温度， 因此所测量的温度通常需要进行校准或调整以校正有轨车轴承的圆柱形。作为校正的结果，最终计算会是一种近似值，而不是更可靠的直接读数。图4至图6示出可协助铁路工作人员检测有轨车部件故障的系统的示例性实施例。另外，下述系统可独立于由铁路工作本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·基利安，V·马祖尔，
申请(专利权)人：伦斯雷尔公司，
类型：发明
国别省市：