CN103481909A - 一种自轮运转设备轴温报警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及温度监测系统，尤其涉及一种自轮运转设备轴温报警系统。包括主机、电源、至少一个轴温监测盒和至少一个轴温传感器，其中，轴温报警器主机为本系统的中枢，其连接轴温监测盒和电源，处理各部分信息并且给轴温监测盒供电；轴温监测盒，连接轴温传感器和主机，监测传感器的温度，将数据传送给主机；轴温传感器，安装在轴上并与轴温监测盒连接，监测轨道车轴的温度或当前环境温度并传输给轴温监测盒；电源，为整个装置供电。本发明可实现各路轴位可灵活独自设置报警门限值和温度补偿值，CRC检验通信距离长稳定性更高，系统可扩展，在系统中增加副控主机和轴温通信盒，两台主机同时启动，任何一台主机故障时能实现无缝切换。

Description

一种自轮运转设备轴温报警系统

技术领域

本发明涉及温度监测系统，尤其涉及一种自轮运转设备轴温报警系统。

背景技术

随着铁路提速和运输安全新形式的发展，轨道车、大型养路机械等自轮运转设备（以下简称轨道车）的轴温监测显得日益重要。轨道车运行安全作为整个运输行车安全的重要组成部分，加强轨道车轴温监测控制管理，确保轨道车行车安全，提高运输效率，已成为铁道部各级领导和有关部门的共识。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明主要解决的技术问题是：实现各路轴位可以独自设置报警门限值和温度补偿值，同时支持系统扩展，实现多车联网，以及可根据不同车型需要，实现双机热备工作模式。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种自轮运转设备轴温报警系统，包括主机、电源、RS485总线、至少一个轴温监测盒和至少一个轴温传感器。

其中，轴温报警器主机为本系统的中枢，其连接轴温监测盒和电源，并挂在RS485总线一端，处理各部分信息并且给轴温监测盒和传感器供电；轴温监测盒，挂在RS485总线上并连接轴温传感器，监测传感器的温度，将数据传送给主机主控板；轴温传感器，安装在轴上并与轴温监测盒连接，监测轨道车轴的温度或当前环境温度并传输给轴温轴测盒；电源，为整个装置供电。

其中，轴温报警器还包括至少一台显示器，连接在主机上。

其中，主机还包括USB接口。

其中，主机还可以连接有轨道车运行控制设备；

其中，轴温报警器有副控主机，挂在RS485总线的另一端。

其中，轴温报警器有轴温通信盒，挂在RS485总线中间。

自轮运转设备轴温报警系统实现轴温报警的方法步骤为：

S1系统启动，进行自检；

S2轴温监测盒开始工作，采集各轴位的实时温度；

S3单主机时，主机轮循各轴温监测盒，获取各轴位当前温度；双主机时，轴温通信盒轮循各轴温监测盒，获取各轴实时温度，通过RS485总线发送给主机和副控主机；

S4主机对轴温监测盒传输来的数据进行比较分析，比较其与设定报警门限值的大小；

S5大于设定值值时，系统报警；在设定值范围内，系统正常工作，重复步骤S2—步骤S5动作。

（三）有益效果

本发明的上述技术方案有如下优点：可实现各路轴位可灵活独自设置报警门限值和温度补偿值，采用RS485总线作为轴温数据采集总线，采用CAN总线作为系统通信总线，具有CRC检验通信距离长稳定性更高的优点，系统可进行扩展，实现多车联网，以及可根据不同车型需要，在原有系统中增加一台副控主机和轴温通信盒，两台主机同时启动，实现双机热备工作模式，任何一台设备故障另一台都能实现无缝切换。

附图说明

图1为本发明单机模式系统结构示意图;

图2为本发明双机热备模式系统结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如图1所示，本发明提供了一种自轮运转设备轴温报警系统，包括主机、电源、CAN总线、至少一个轴温监测盒和至少一个轴温传感器。

其中，轴温报警器主机为本系统的中枢，其连接轴温监测盒和电源，并挂在CAN总线一端，处理各部分信息并且给轴温监测盒和传感器供电；轴温监测盒，挂在CAN总线上并连接轴温传感器，监测传感器的温度，将数据传送给主机主控板；轴温传感器，安装在轴上并与轴温监测盒连接，监测轨道车轴的温度或当前环境温度并传输给轴温轴测盒；电源，为整个装置供电。

其中，主机给轴温监测盒供电，控制轴温报警器主机、按键、蜂鸣器以及与轴温监测盒之间的通信；对温度进行处理，根据设置的各种报警门限，做出相应的报警；将此时的温度数据存储在内部存储器中；可以在电脑上分析温度数据。

其中，CAN总线自带CRC校验功能，检错能力强，使可靠性进一步提高。

其中，轴温报警器还包括至少一个显示器。

主机根据所要显示的内容，在主机的显示器上显示出即时轴温来还可以显示声光报警。

优选的实施方式为，包括两个显示器。

在前后两个驾驶室内都安装有显示器，可以方便驾驶员及时查看信息，以便能快速及时的做出反应，减少潜在危险。

其中，温度传感器分布在所要监测温度的区域，主要负责测量当前环温或对应轴位温度，是通过温度监测盒将温度采集上来，做简单处理然后发送给主机。

轨道车上都会有电源，所以本系统电源可以使用车上自带的电源，也可以使用外接电源，安全方便。

其中，轴温报警器还包括USB接口。

这样就可以用移动存储设备如U盘等将轴温报警器内部存储器中的数据导出，进行转移备份，以方便对轴温数据研究分析等。

其中，主机还可以连接有运行控制设备。

轨道车运行控制设备，结合基本数据，依据机车信号的变化对轨道车进行控制，防止轨道车出现冒进进站信号、冒进出站信号和超速运行，保证轨道车的安全运行。

自轮运转设备轴温报警系统实现轴温报警的方法步骤为：

S1系统启动，进行自检；

S2轴温监测盒开始工作，采集各轴位的实时温度；

S3主机轮循各轴温监测盒，获取各轴位当前温度；

S4主机对轴温监测盒传输来的数据进行比较分析，比较其与设定报警门限值的大小；

S5大于设定值时，系统报警；在设定值范围内，系统正常工作，重复步骤S2—步骤S5动作。

主机还会根据相应条件记录各轴位温度变化信息、开机关机时间，故障报警等信息至FLASH芯片。司乘人员可通过专用USB设备转储轴温报警器主机记录的相关信息，并通过轴温分析软件进行相应统计、分析、打印。

其中，在本实施例中相应条件是指：

1）开机设备自检后记录一次轴温信息，以后每隔10分钟记录一次轴温信息。

2）当某一轴位报警时，记录一次报警信息。

3）当某一轴位温度变化超过1℃时，记录一次轴温信息。

4）当报警轴温恢复正常后，记录一次报警恢复信息。

5）当解除报警后，记录一条解除报警信息。

6）当开机关机时，记录开机关机时间。

如果运行控制设备需要轴温信息时，可以将轴温报警器与运行控制设备对接，轴温报警器可将相关轴温数据信息传送给运行控制设备。

如图2所示，本发明的报警器还可以是双机热备的工作模式。即在主机与轴温监测盒之间并联上一台副控主机，并给副控主机安装显示器。

这样就可以实现双机热备的工作模式，在主机发生故障时，副控主机代替主机继续工作，实现无缝切换。

优选的实施方式为，在轴温监测盒之间增加轴温通信盒。

双机热备模式的时候，多数都是在监测的轴比较多的情况。而此时轴温监测盒由于距离主机较远，传输时会有延时或其他问题产生，增加轴温通信盒可以有效的避免了这种现象的发生。轴温通信盒可以采集各轴位温度，之后发送给主机和副控主机，这样有效的减短了最远的轴温监测盒到主机的距离。

自轮运转设备轴温报警系统双机热备模式实现轴温报警的方法步骤为：

S1系统启动，进行自检；

S2轴温监测盒开始工作，采集各轴位的实时温度，并发送给轴温通信盒；

S3轴温通信盒接收轴温监测盒传来的实时温度，通过RS485总线发送给主机和副控主机；

S4主机对轴温监测盒传输来的数据进行比较分析，比较其与设定报警门限值的大小；

S5大于设定值值时，系统报警；在设定值范围内，系统正常工作，重复步骤S2—步骤S5动作。

主机和副控主机均会根据相应条件记录各轴位温度变化信息、开机关机时间，故障报警等信息至各自的FLASH芯片。

其中，副控主机上也有USB接口，也可以用移动存储设备如U盘等将轴温报警器内部存储器中的数据导出，进行转移备份。

由上所述，可以看出，本发明一种自轮运转设备轴温报警系统具有轴温监测、显示、声光报警、轴温信息记录、参数设置、设备自检、记录转储、多车联网、双机热备等功能。

1）轴温监测功能

实时监测自轮运转设备轴温、并在显示器上显示温度。

2）报警功能

跟踪报警：环境温度为C，当轴温大于等于C+55℃时，声光报警。

定点报警：当轴温大于等于指定温度90℃时，声光报警。

异常报警：当传感器状态为未安装、脱落、短路等异常状态，声光报警。

通信报警：主机与显示器通信故障时，声光报警。

3）记录功能

轴温报警器记录日期时间、车号、车辆号、轴温监测盒号、轴温信息和报警信息等内容。

4）参数设置功能

轴温报警器具有日期时间设置、车号设置、轴温路数设置、轴位设置、双机热备设置、定点报警设置和温度补偿设置等功能。 

5）设备自检功能 

轴温报警器可实现主机与显示器通信自检，主机与运行控制设备通信自检，主机与轴温监测盒通信自检等内容。

6）记录转储功能 

轴温报警器数据转储分为转储一周数据、转储半个月数据和转储一个月数据。 

7）多车联网功能 

轴温报警器支持多车联网，可以监测多节车的轴温。 

8）双机热备功能 

轴温报警器1台主机作为主控，1台主机作为副控，两台主机同时启动，任何一台主机故障不影响两端显示器正常工作，实现无缝切换。

本系统优点在于：

1）实时监测自轮运转设备轮轴的温度，在显示器上直观显示实时温度值，并具有跟踪报警、定点报警、异常报警、通信报警等功能。报警时为声光报警并结合屏幕显示，提醒司机注意，预报热轴，防止切轴，消除安全隐患。

2）支持双机热备，系统可靠性高。

3）多车联网，支持打磨车等多节车的轴温监测。

4）宽范围电源输入，低功耗设计。

5）设计有1路CAN通信接口、1路RS422通信接口、2路RS485通信接口、1路USB接口。其中CAN总线自带CRC校验功能，检错能力强，使可靠性进一步提高。

6）轴温显示器体积小巧，界面简洁，显示清晰，便于安装使用。

7）可灵活设置超温报警值和补偿温度值，适应各种不同监测点的应用。

8）轴温数据记录功能，数据断电保存，支持专用U盘转储文件，方便快捷。

9）轴温分析软件可提供设备轴温数据的全程记录，同时对报警数据自动统计；记录文件对预防轴温事故发生、分析轴温事故发生原因、为检修部门提供准确可靠的检修数据，都具有重要的现实意义。

10）系统满足自轮运转设备高温、低温、冲击、振动、电磁兼容等恶劣的使用环境，可靠性高。

11）监测温度精度高，误差保持在0.1°C左右。

12）可以超远距离监测温度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种自轮运转设备轴温报警系统，其特征在于，包括主机、电源、RS485总线、至少一个轴温监测盒和至少一个轴温传感器，其中，轴温报警器主机为本系统的中枢，其连接轴温监测盒和电源，并挂在RS485总线一端，处理各部分信息并且给轴温监测盒供电；轴温监测盒，挂在RS485总线上并连接轴温传感器，监测传感器的温度，将数据传送给主机主控板；轴温传感器，安装在轴上并与轴温监测盒连接，监测轨道车轴的温度和当前环境温度并传输给轴温监测盒；电源，为整个装置供电。

2.根据权利要求1所述的自轮运转设备轴温报警系统，其特征在于，所述轴温报警器还包括至少一台显示器，通过CAN总线连接在主机上。

3.根据权利要求2所述的自轮运转设备轴温报警系统，其特征在于，所述主机还包括USB接口。

4.根据权利要求3所述的自轮运转设备轴温报警系统，其特征在于，所述主机还可以连接有轨道车运行控制设备。

5.根据权利要求1所述的自轮运转设备轴温报警系统，其特征在于，所述轴温报警器有副控主机，挂在RS485总线的另一端。

6.根据权利要求5所述的自轮运转设备轴温报警系统，其特征在于，所述轴温报警器有轴温通信盒，挂在RS485总线中间。

7.一种自轮运转设备轴温报警系统实现轴温报警的方法，步骤为：

S1系统启动，进行自检；

S2轴温监测盒开始工作，采集各轴位的实时温度；

S3单主机时，主机轮循各轴温监测盒，获取各轴位当前温度；双主机时，轴温通信盒轮循各轴温监测盒，获取各轴实时温度，通过RS485总线发送给主机和副控主机；

S4主机对轴温监测盒传输来的数据进行比较分析，比较其与设定报警门限值的大小；

S5大于设定值时，系统报警；在设定值范围内，系统正常工作，重复步骤S2—步骤S5动作。

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