一种火车故障检测装置制造方法及图纸

一种火车故障检测装置，包括频谱检测模块、处理模块、声源定位模块及报警模块；频谱检测模块包括麦克风，与处理模块电性相连，用于检测火车发出的声音信号并将声音信号转为电信号；处理模块分别与麦克风、声源定位模块及报警模块电性相连，用于控制麦克风检测火车发出的声音信号，并对麦克风传送的电信号进行频谱分析，若测得的电信号的幅值变量与基准幅值变量相同，则继续控制麦克风检测，若不同，则触发报警模块，并通过处理模块的计时器记录当前时刻；声源定位模块包括红外线装置，用于判断是否有火车通过，进而启动或停止计时器和麦克风；报警模块在检测到的电信号的幅值变量与基准幅值变量不相同时发出警报信号，并显示火车故障点的位置。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及轨道交通
，尤其涉及一种故障警报和故障定位的检测装置。
技术介绍
随着铁路建设的高速发展，人们会选择火车作为其出行的主要交通工具。目前火车故障很少发生，但是在火车运营过程中一旦出现故障，容易导致部分路段的瘫痪，耽误人们的出行。通常火车在抵达起始站和终点站时会进行加水、人工检测故障等维护工作，但在沿途站点较少进行检测故障的工作。此外，若以人工方式检测故障，不仅需要相关的工作人员能掌握专业维修检测技能，而且可能存在人为失误。为此，人们采取积极的预防措施，比如安装火车故障检测装置是目前所采取的应对措施。目前已知的火车故障检测装置有中国专利CN202144257公开了 “客运列车巡检作业管理及途中车辆故障远程诊断系统”，该装置包括采集仪、PC机、数据传输网络、数据接收存储平台和铁路局管理查询平台；采集仪中的红外测温单元和图像拍摄单元对客运列车巡检及途中车辆故障进行数据采集，将数据通过采集仪中的智能处理单元进行处理后，将全部客运列车巡检信息经台帐管理软件导入至PC机上；将乘务员巡检信息和途中车辆故障信息经数据传输网络传输至数据接收存储平台，铁路局管理查询平台获取数据接收存储平台中的数据，通过铁路局管理查询平台中的Web应用软件实现乘务员巡检信息查看、途中车辆故障查看和远程诊断；其中，乘务员巡检信息为采集仪以客运列车巡检信息为基础定期生成的TXT格式文件。其不足之处在于整个采集过程是由乘务员完成，存在人为漏检的可能性。中国专利CN201590826U公开了 “一种火车故障数据自动采集纠错装置”，该装置包括车载数据采集器、车载移动无线收发器、地面固定无线收发器、后端控制PC和终端服务器。列车中含有类似“黑匣子”装置用于储存故障信息。该装置利用无线电收发器将故障信息实时传送至后端控制PC，后端控制PC再将故障信息存储在终端服务器中，进而对列车进行实时检测。其不足之处是分析故障不全面，存在漏检，检测效果达不到预期的要求。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述问题，提供一种火车故障检测装置，该装置通过红外线能检测是否有待测火车通过，并利用声电转换原理以频谱分析为依据，快速检测出待测列车的故障位置，同时还能经过处理模块的校正确认后实时传送至的火车调度中心，以达到及时排除故障的目的。为实现上述目的，本技术采用以下技术方案。一种火车故障检测装置，包括频谱检测模块、处理模块、声源定位模块以及报警模块；所述频谱检测模块包括麦克风，所述麦克风与所述单片机电性相连，用于检测待测火车发出的声音信号，并将所述声音信号转化为电信号传送给所述单片机；所述处理模块包括校正单元和计时器，所述处理模块分别与所述麦克风、声源定位模块以及报警模块电性相连，用于向所述频谱检测模块发出控制信号，控制所述麦克风检测待测火车发出的声音信号，并对所述麦克风传送的电信号进行频谱分析，在所检测到的电信号的幅值变量与基准幅值变量相同时继续控制所述麦克风进行检测，在所检测到的电信号的幅值变量与基准幅值变量不相同时，通过所述校正单元再次判断出为故障，则触发所述报警模块，同时通过所述计时器记录当前时刻；所述声源定位模块包括红外线装置，所述红外线装置用于判断是否有待测火车通过，进而启动或停止所述计时器和麦克风；所述报警模块在所检测到的电信号的幅值变量与基准幅值变量不相同时发出警报信号，并显示待测火车故障点的位置。进一步，所述频谱检测模块中的麦克风包括驻极体话筒和NE555芯片。进一步，所述处理模块进一步包括单片机，用于对处理模块所接收到的电信号进行处理。进一步，所述报警模块包括蜂鸣器和数码管，所述蜂鸣器用于在所检测到的电信号的幅值变量与基准幅值变量不相同时发出警报声；所述数码管用于显示待测火车故障点的位置。进一步，所述的蜂鸣器采用压电式蜂鸣器。进一步，所述一种火车故障检测装置进一步包括通讯模块，所述通讯模块与所述处理模块电性相连，用于接收处理模块所发出的故障信息，并将所述故障信息发送至火车调度中心。进一步，所述通讯模块包括无线收发器，用于传输所述故障信息。本技术一种火车故障检测装置的积极效果是(I)检测精度高、安装容易；(2)操作简单，检测与定位都通过处理模块完成，对于操作者的技术要求低；(3)设备结构简单，价格低廉。附图说明图1是本技术一种火车故障检测装置的连接示意图；图2是本技术一种火车故障检测装置的工作流程示意图；图3是本技术一种火车故障检测装置的计时情况示意图。图中的标号分别表示11、频谱检测模块；111、麦克风；12、处理模块；121、单片机；122、计时器；123、存储器；124、校正单元；13、声源定位模块；131、红外线装置；1311、红外线发射装置；1312、红外线接收装置；14、报警模块；141、蜂鸣器；142、数码管；15、通讯模块；151、无线收发器。具体实施方式以下结合附图对本技术一种火车故障检测装置的实施方式做详细说明。参见图1，一种火车故障检测装置，包括频谱检测模块11、处理模块12、声源定位模块13、报警模块14以及通讯模块15。所述频谱检测模块11包括一麦克风111，所述麦克风111与所述处理模块12电性相连，用于检测待测火车发出的声音信号，并将所述声音信号转化为电信号传送给所述处理模块12。所述麦克风111包括驻极体话筒和NE555芯片。其中，驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点。NE555芯片可以使发送的电信号为可调节，所以用户根据实际测量环境的噪声和要求的故障点报警精度，在设定基准幅值变量时做相应调難iF. O所述声源定位模块13包括红外线装置131。然后在火车站台处安装声源定位模块13。务必保证使红外线装置131的红外线接收装置1312在没有火车行驶过的情况下能够接收到红外线发射装置1311所发射的信号。实施中需对所述频谱检测模块11的麦克风111进行初始化。火车正常行驶时会发出一定的声响，麦克风111检测到正常状态下的声音信号后，将所述正常声音信号转化为相应的电信号并传递到处理模块12，由处理模块12进行频谱分析，以得到基准幅值变量。当待测火车车头驶过红外线装置131时，红外线装置131触发处理模块12中的计时器122清零并开始计时，同时触发麦克风111接收声音信号将其转化为电信号传送至处理模块12。待测火车车尾离开红外线装置131时，红外线装置131再次触发处理模块12中的计时器122停止计时，并且使麦克风111停止工作。在待测火车行驶过红外线装置131的这一段时间内，处理模块12 —直将所获得的电信号与原先的基准信号进行比较，若所获得的电信号与原先的基准信号不同，则计时器122记录当前时刻(或称故障时刻)，并传给处理模块12 ;若所获得的电信号与原先的基准信号相同，则对处理模块12中的计时器122进行清零，并等待检测下一列火车。由于任何一个电信号都可以利用快速傅里叶变换(FFT)转换成N次谐波，取前三个谐波并将其转换合成为频域信号，得到所检测到电信号的幅值变量，所以记录这三个谐波的幅值变量就是记录了这个电信号；如果要提高精度可以增加为取前四个谐波，只需相应地改变处理模块，以提高处理性能。所述处理模块12分别与所述麦克风111、声源定位模块13、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火车故障检测装置，其特征在于，包括频谱检测模块、处理模块、声源定位模块以及报警模块；?所述频谱检测模块包括麦克风，所述麦克风与所述单片机电性相连，用于检测待测火车发出的声音信号，并将所述声音信号转化为电信号传送给所述单片机；?所述处理模块包括校正单元和计时器，所述处理模块分别与所述麦克风、声源定位模块以及报警模块电性相连，用于向所述频谱检测模块发出控制信号，控制所述麦克风检测待测火车发出的声音信号，并对所述麦克风传送的电信号进行频谱分析，在所检测到的电信号的幅值变量与基准幅值变量相同时继续控制所述麦克风进行检测，在所检测到的电信号的幅值变量与基准幅值变量不相同时，通过所述校正单元再次判断出为故障，则触发所述报警模块，同时通过所述计时器记录当前时刻；?所述声源定位模块包括红外线装置，所述红外线装置用于判断是否有待测火车通过，进而启动或停止所述计时器和麦克风；?所述报警模块在所检测到的电信号的幅值变量与基准幅值变量不相同时发出警报信号，并显示待测火车故障点的位置。

【技术特征摘要】
1.一种火车故障检测装置，其特征在于，包括频谱检测模块、处理模块、声源定位模块以及报警模块；所述频谱检测模块包括麦克风，所述麦克风与所述单片机电性相连，用于检测待测火车发出的声音信号，并将所述声音信号转化为电信号传送给所述单片机；所述处理模块包括校正单元和计时器，所述处理模块分别与所述麦克风、声源定位模块以及报警模块电性相连，用于向所述频谱检测模块发出控制信号，控制所述麦克风检测待测火车发出的声音信号，并对所述麦克风传送的电信号进行频谱分析，在所检测到的电信号的幅值变量与基准幅值变量相同时继续控制所述麦克风进行检测，在所检测到的电信号的幅值变量与基准幅值变量不相同时，通过所述校正单元再次判断出为故障，则触发所述报警模块，同时通过所述计时器记录当前时刻；所述声源定位模块包括红外线装置，所述红外线装置用于判断是否有待测火车通过，进而启动或停止所述计时器和麦克风；所述报警模块在所检测到的电信号的幅值变量与基准幅值变量不相同时发出警报信号，并显示待测火...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈倩倩，谢秋池，陆永耕，时宗耀，杨磊，郭卿楠，韩旭，
申请(专利权)人：上海电机学院，
类型：实用新型
国别省市：