CN103673938A - 单轨车制动轮盘间隙检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单轨车制动轮盘间隙检测装置及方法，该装置包括检测模块，安装于单轨车的制动轮盘上，用于检测制动轮盘的轮盘间隙，获得轮盘间隙的数值；无线发送模块，安装于制动轮盘上，与检测模块连接，用于将检测模块获取到的轮盘间隙的数值发送给无线接收模块；无线接收模块，利用无线传输的方式与无线发送模块通信连接，将从无线发送模块接收到的轮盘间隙的数值发送给处理模块；处理模块，与无线接收模块连接，用于判断从无线接收模块接收到的轮盘间隙的数值是否小于或等于预设阈值，获得判断结果。能够实时地检测单轨车的各制动轮盘的间隙大小，及时地判断出制动轮盘的工作状态是否出现异常，有效地提高了单轨车的运行性能。

Description

单轨车制动轮盘间隙检测装置及方法

技术领域

本发明涉及机车制动检测技术，尤其涉及一种单轨车制动轮盘间隙检测装置及方法。

背景技术

单轨车，也被称为跨坐式单轨交通，属于城市快速轨道交通的一种。由于这种交通的轨道为单根高架的预制混凝土梁，车辆骑跨在轨道上运行，因而被称为跨座式单轨交通。跨坐式单轨交通具有占用土地少、承担的运量比较大、能在大坡道和小半径曲线区段发挥正常性能、建设工期短、造价低、安全、噪声低、无污染等优点。跨坐式单轨在城市交通中用于通勤、观光、旅游、购物等出行目的，适用于近距离、中距离和中等运量密度。对于地形条件复杂的地段，高低相差悬殊而运量相对较小，跨坐式单轨系统是理想的选择。

由于，目前单轨车的制动系统比其他车辆要复杂，当单轨车的制动轮盘间隙过小时，会出现轮盘抱死的情况，造成车辆因为故障而下线。

目前，单轨车在我国的普及率不高，尚无对单轨车制动轮盘的间隙进行检测的方法及装置。

发明内容

本发明提供了一种单轨车制动轮盘间隙检测装置及方法，用于对单轨车制动轮盘的间隙进行检测。

本发明的第一个方面是提供一种单轨车制动轮盘间隙检测装置，包括：

检测模块，安装于所述单轨车的制动轮盘上，用于检测所述制动轮盘的轮盘间隙，获得所述轮盘间隙的数值；

无线发送模块，安装于所述制动轮盘上，与所述检测模块连接，用于将所述检测模块获取到的所述轮盘间隙的数值发送给无线接收模块；

所述无线接收模块，利用无线传输的方式与所述无线发送模块通信连接，将从所述无线发送模块接收到的所述轮盘间隙的数值发送给处理模块；

所述处理模块，与所述无线接收模块连接，用于判断从所述无线接收模块接收到的所述轮盘间隙的数值是否小于或等于预设阈值，获得判断结果。

本发明的另一个方面是提供一种单轨车制动轮盘间隙检测方法，包括：

利用安装于单轨车的制动轮盘上的检测模块，检测所述制动轮盘的轮盘间隙，获得所述轮盘间隙的数值；

利用安装于所述制动轮盘上并与所述检测模块连接的无线发送模块，将获取到的所述轮盘间隙的数值发送给无线接收模块；

利用所述无线接收模块通过无线传输的方式从所述无线发送模块接收所述轮盘间隙的数值，并将所述轮盘间隙的数值发送给处理模块；

利用与所述无线接收模块连接的所述处理模块，判断从所述无线接收模块接收到的所述轮盘间隙的数值是否小于或等于预设阈值，获得判断结果。

本发明实施例提供的单轨车制动轮盘间隙检测装置及方法，利用安装在单轨车的制动轮盘上的检测模块检测制动轮盘的轮盘间隙，通过无线发送模块将轮盘间隙的数值发送给车厢内的无线接收模块，进而由无线接收模块将轮盘间隙的数值发送给客室内的处理模块，由处理模块判断该轮盘间隙的数值是否小于或等于预设阈值，从而根据判断结果可以获知该制动轮盘是否处于异常的工作状态，能够实时地检测单轨车的各制动轮盘的间隙大小，能够及时地判断出制动轮盘的工作状态是否出现异常，有效地提高了单轨车的运行性能。

附图说明

图1为本发明提供的单轨车制动轮盘间隙检测装置一实施例的结构示意图；

图2为本发明提供的单轨车制动轮盘间隙检测装置另一实施例的结构示意图；

图3为本发明提供的单轨车制动轮盘间隙检测装置又一实施例的结构示意图；

图4为本发明提供的单轨车制动轮盘间隙检测方法一实施例的流程图；

图5为本发明提供的单轨车制动轮盘间隙检测方法另一实施例的流程图；

图6为本发明提供的单轨车制动轮盘间隙检测方法又一实施例的流程图。

具体实施方式

本发明各实施例中的检测装置和方法可以应用在各种类型的单轨车上。

图1为本发明提供的单轨车制动轮盘间隙检测装置一实施例的结构示意图，如图1所示，该装置包括检测模块11、无线发送模块12、无线接收模块13和处理模块14。

检测模块11，安装于所述单轨车的制动轮盘上，用于检测所述制动轮盘的轮盘间隙，获得所述轮盘间隙的数值；无线发送模块12，安装于所述制动轮盘上，与所述检测模块11连接，用于将所述检测模块11获取到的所述轮盘间隙的数值发送给无线接收模块13；所述无线接收模块13，利用无线传输的方式与所述无线发送模块12通信连接，将从所述无线发送模块12接收到的所述轮盘间隙的数值发送给处理模块14；所述处理模块14，与所述无线接收模块13连接，用于判断从所述无线接收模块13接收到的所述轮盘间隙的数值是否小于或等于预设阈值，获得判断结果。

检测模块11和无线发送模块12之间通过有线的方式连接，组合在一起使用。在单轨车有多节车厢的情况下，每节车厢均有一个制动轮盘，每个制动轮盘上均安装一组检测模块11和无线发送模块12。无线接收模块13相应地安装在各节车厢内，分别接收该节车厢的制动轮盘上所安装的无线发送模块12发送的信号，无线发送模块12和相应的无线接收模块13之间利用无线传输的方式进行数据交互。也就是说，每个制动轮盘上有一组检测模块11和无线发送模块12，每节车厢内有一个无线接收模块13。

一般情况下，整个单轨车的首尾分别有一个带司机室的客室，即驾驶室。处理模块14分别安装在每个客室内。每节车厢内的无线接收模块13分别连接到客室内的处理模块14上。通过这样的连接方式，可以将各检测模块11的检测结果都发送到处理模块14上。从而，处理模块14可以接收到对各个制动轮盘进行检测的结果。

具体的，安装在制动轮盘上的检测模块11对制动轮盘的轮盘间隙进行检测，检测模块11可以实时地获知该制动轮盘的轮盘间隙的大小。检测模块11对轮盘间隙进行检测之后，获得轮盘间隙的数值，将该数值发送给所连接的无线发送模块12。无线发送模块12在接收到轮盘间隙的数值之后，将该数值发送给对应的无线接收模块13，进而无线接收模块13将接收到的轮盘间隙的数值发送给所连接的处理模块14。

由于处理模块14需要对接收到的轮盘间隙的数值进行区分，也就是说，要获知各轮盘间隙的数值是分别对应于哪个制动轮盘的，因此，可以在从检测模块11到处理模块14的整个传输过程中，通过设置标识位的方式对信号进行区分。可以对设置在不同制动轮盘上的检测模块11分别进行设置，以使每个检测模块11通过无线发送模块12发送轮盘间隙的数值时，还在所发送的消息中携带该制动轮盘相应的标识信息。并且，无线接收模块13和无线发送模块12之间设置有一一对应关系，以使无线接收模块13若接收到多个无线发送模块12发送的信号时，能够区分出哪个信号是该无线接收模块13所对应的无线发送模块12所发送的。从而，处理模块14接收到多个无线接收模块13所发送的轮盘间隙的数值时，通过相应的制动轮盘的标识信息能够区分出各轮盘间隙的数值是对应于哪个制动轮盘的。

此外，检测模块11对制动轮盘的间隙进行检测的周期，以及将检测到的数据上报给处理模块14的周期可以根据需要进行相应的设置。

处理模块14中预先设置有用于判断轮盘间隙是否过小的阈值，从而在接收到各无线接收模块13发送的轮盘间隙的数值之后，分别判断各轮盘间隙的数值是否小于或等于该预设阈值，获得判断结果。如果判断结果表明，轮盘间隙的数值大于该预设阈值，则说明该制动轮盘处于正常工作状态；如果判断结果表明，轮盘间隙的数值小于或等于该预设阈值，则说明该制动轮盘可能处于抱死的工作状态，即处于异常的工作状态。从而，工作人员根据处理模块14的判断结果可以及时地对该制动轮盘进行处理。

本发明各实施例中，将检测模块11的检测结果通过无线发送模块12，以无线传输的方式发送给无线接收模块13，更优于利用有线传输的方式。由于制动轮盘间的电压高达1500V，若利用线缆将检测模块11的检测结果到车厢内，制动轮盘间的高电压会产生对线缆的电磁干扰，影响信号在线缆中的传输，而利用无线传输的方式则不会受到制动轮盘间的高电压的影响，从而保证信号的正常传输，提高信号传输的可靠性。

本发明实施例提供的单轨车制动轮盘间隙检测装置，利用安装在单轨车的制动轮盘上的检测模块检测制动轮盘的轮盘间隙，通过无线发送模块将轮盘间隙的数值发送给车厢内的无线接收模块，进而由无线接收模块将轮盘间隙的数值发送给客室内的处理模块，由处理模块判断该轮盘间隙的数值是否小于或等于预设阈值，从而根据判断结果可以获知该制动轮盘是否处于异常的工作状态，能够实时地检测单轨车的各制动轮盘的间隙大小，能够及时地判断出制动轮盘的工作状态是否出现异常，有效地提高了单轨车的运行性能。

图2为本发明提供的单轨车制动轮盘间隙检测装置另一实施例的结构示意图，如图2所示，该装置还可以包括告警模块15。

告警模块15，通过总线与所述处理模块14连接，用于在所述处理模块14判断出所述轮盘间隙的数值小于或等于所述预设阈值之后，进行告警提示。

由于单轨车上已安装有控制系统，本发明各实施例中的处理模块14可以连接到已有控制系统的总线上，成为控制系统中的一部分。另外，在总线上还可以连接告警模块15。从而，告警模块15通过总线即可与处理模块14连接。当处理模块14的判断结果表明轮盘间隙的数值小于或等于预设阈值之后，即向告警模块15发送指令，以指示告警模块15进行相应的告警提示。

具体的，由于处理模块14接收到的轮盘间隙的数值可以为多个，并且各轮盘间隙的数值与各制动轮盘是对应的，也就是说，根据轮盘间隙的数值以及相应的制动轮盘的标识信息，可获知小于或等于预设阈值的轮盘间隙的数值属于哪个制动轮盘，相应地，位于客室中的告警模块15在进行告警提示时，还可以提示是哪个制动轮盘当前处于异常的工作状态。

可选的提示方式可以有多种，例如将检测出处于异常工作状态的制动轮盘的标识信息显示在客室内的显示屏上，或者显示在数码管上，或者通过设置相应的指示灯进行提示，或者发出告警提示音等多种方式。

本发明实施例提供的单轨车制动轮盘间隙检测装置，在判断出制动轮盘的轮盘间隙小于或等于预设阈值时，进行相应的告警提示，从而使得不仅能够实时地检测单轨车的各制动轮盘的间隙大小，能够及时地判断出制动轮盘的工作状态是否出现异常，还能够在制动轮盘的工作状态出现异常时及时地提供告警提示，有效地提高了单轨车的运行性能。

进一步地，在上述各实施例的基础上，该装置还可以包括显示模块16。

显示模块16，通过所述总线与所述处理模块14连接，用于在所述处理模块14获得所述判断结果之后，对所述轮盘间隙的数值和/或所述判断结果进行显示。

单轨车的总线上还可以再连接显示模块16。从而显示模块16通过总线即可与处理模块14连接。当处理模块14获得了判断结果之后，即向显示模块16发送指令，以指示显示模块16对检测到的轮盘间隙的数值和/或判断结果进行相应的显示。

具体的，由于处理模块14接收到的轮盘间隙的数值可以为多个，并且各轮盘间隙的数值是与各制动轮盘是对应的，也就是说，根据轮盘间隙的数值以及相应的制动轮盘的标识信息，可对所接收到的轮盘间隙的数值和对应的判断结果属于哪个制动轮盘进行区分。位于客室中的显示模块16进行显示时，可以对应地显示各制动轮盘的轮盘间隙的数值和/或判断结果。

若单轨车的客室中已有显示设备，则可以将显示模块16与已有的显示设备合设，也可以单独设置。

需要说明的是，显示模块16和告警模块15可以同时设置，也可以单独设置。

一种可选的实施例方式为，所述显示模块16和/或所述告警模块15分别通过区域开放式控制（Controller Area Network open，CANopen）总线与所述处理模块14连接。

本发明实施例提供的单轨车制动轮盘间隙检测装置，可以将检测到的轮盘间隙的数值和/或判断结果通过显示模块进行显示，便于单轨车的工作人员直观地了解当前制动轮盘的轮盘间隙的大小及是否处于正常的工作状态，从而不仅能够实时地检测单轨车的各制动轮盘的间隙大小，能够及时地判断出制动轮盘的工作状态是否出现异常，还能够方便工作人员获知各制动轮盘的工作状态，有效地提高了单轨车的运行性能。

图3为本发明提供的单轨车制动轮盘间隙检测装置又一实施例的结构示意图，如图3所示，该检测装置可以包括微距离检测模块21、无线发送模块22、无线接收模块23、高速处理器24、CANopen总线接口25、CANopen总线26和间隙显示和报警模块27。

其中，微距离检测模块21相当于上述实施例中的检测模块11；无线发送模块22相当于上述实施例中的无线发送模块12；无线接收模块23相当于上述实施例中的无线接收模块13；高速处理器24相当于上述实施例中的处理模块14；间隙显示和报警模块27相当于上述实施例中的告警模块15和显示模块16。

微距离检测模块21和无线发送模块22安装在单轨车的制动轮盘上，采集制动轮盘的间隙空间信息；

无线发送模块22将采集的轮盘间隙数据，从数字信号转换为无线传输信号，发送给车厢内的无线接收模块23；

无线接收模块23将接收到的轮盘间隙数据，从无线传输的模拟信号转换为数字信息之后，发送给客室内的高速处理器24；无线接收模块23与高速处理器24之间可以通过485总线连接，也可以根据高速处理器24提供的接口相应的选择无线接收模块23所需要使用的接口，因此，可以选择多种接口及连接方式。

高速处理器24控制CANopen总线接口25的工作时序和数据流的生成，将从无线接收模块23接收到的数据通过CANopen总线接口25发送到CANopen总线26中，此外还负责电压监视、软件狗和/或工作电源的控制；

间隙显示和报警模块27通过CANopen总线26接收到轮盘间隙数据后，对轮盘间隙数据进行实时显示，并具有报警功能。

其中，高速处理器24，也可以称为高速单片机，可以采用AT91SAM7A3处理器。微距离检测模块21可以采用基于超声波探测原理的功能模块实现，也就是说，可以利用超声波探测技术，检测所述制动轮盘的轮盘间隙，获得所述轮盘间隙的数值。

图4-图6所示各实施例的执行主体为单轨车制动轮盘间隙检测装置。

图4为本发明提供的单轨车制动轮盘间隙检测方法一实施例的流程图，如图4所示，该方法包括：

步骤101、利用安装于单轨车的制动轮盘上的检测模块，检测所述制动轮盘的轮盘间隙，获得所述轮盘间隙的数值。

步骤102、利用安装于所述制动轮盘上并与所述检测模块连接的无线发送模块，将获取到的所述轮盘间隙的数值发送给无线接收模块。

步骤103、利用所述无线接收模块通过无线传输的方式从所述无线发送模块接收所述轮盘间隙的数值，并将所述轮盘间隙的数值发送给处理模块。

步骤104、利用与所述无线接收模块连接的所述处理模块，判断从所述无线接收模块接收到的所述轮盘间隙的数值是否小于或等于预设阈值，获得判断结果。

本发明实施例提供的单轨车制动轮盘间隙检测方法，利用安装在单轨车的制动轮盘上的检测模块检测制动轮盘的轮盘间隙，通过无线发送模块将轮盘间隙的数值发送给车厢内的无线接收模块，进而由无线接收模块将轮盘间隙的数值发送给客室内的处理模块，由处理模块判断该轮盘间隙的数值是否小于或等于预设阈值，从而根据判断结果可以获知该制动轮盘是否处于异常的工作状态，能够实时地检测单轨车的各制动轮盘的间隙大小，能够及时地判断出制动轮盘的工作状态是否出现异常，有效提高了单轨车的运行性能。

图5为本发明提供的单轨车制动轮盘间隙检测方法另一实施例的流程图，如图5所示，在上述实施例的基础上，执行步骤104之后，该方法还可以包括：

步骤105、在所述处理模块判断出所述轮盘间隙的数值小于或等于所述预设阈值之后，利用通过总线与所述处理模块连接的告警模块，进行告警提示。

本发明实施例提供的单轨车制动轮盘间隙检测方法，在判断出制动轮盘的轮盘间隙小于或等于预设阈值时，进行相应的告警提示，从而使得不仅能够实时地检测单轨车的各制动轮盘的间隙大小，能够及时地判断出制动轮盘的工作状态是否出现异常，还能够在制动轮盘的工作状态出现异常时及时地提供告警提示，有效提高了单轨车的运行性能。

图6为本发明提供的单轨车制动轮盘间隙检测方法又一实施例的流程图，如图6所示，在上述实施例的基础上，执行步骤104之后，该方法还可以包括：

步骤106、在所述处理模块获得所述判断结果之后，利用通过所述总线与所述处理模块连接的显示模块，对所述轮盘间隙的数值和/或所述判断结果进行显示。

需要说明的是，步骤104之后既包括步骤105又包括步骤106时，步骤105与步骤106之间的先后顺序可以根据需要进行设置。

进一步地，在上述各实施例的基础上，所述显示模块和/或所述告警模块分别通过CANopen总线与所述处理模块连接。

进一步地，在上述各实施例的基础上，步骤101中检测所述制动轮盘的轮盘间隙具体为，利用超声波探测技术，检测所述制动轮盘的轮盘间隙。

本发明实施例提供的单轨车制动轮盘间隙检测方法，可以将检测到的轮盘间隙的数值和/或判断结果通过显示模块进行显示，便于单轨车的工作人员直观地了解当前制动轮盘的轮盘间隙的大小及是否处于正常的工作状态，从而不仅能够实时地检测单轨车的各制动轮盘的间隙大小，能够及时地判断出制动轮盘的工作状态是否出现异常，还能够方便工作人员获知各制动轮盘的工作状态，有效提高了单轨车的运行性能。

具体的，本发明实施例提供的单轨车制动轮盘间隙检测装置的检测方法，可以参见上述对应的装置实施例中描述的操作步骤，此处不再赘述。

由于本发明各实施例所采用的无线通讯方式，是目前正在广泛应用的通讯方式之一，因此，本发明各实施例提供的检测装置具有接口简单、价格低廉、调试方便、性能可靠的特点，而且在通信速率和实现上具有通用性。特别是在机车车辆等布线复杂，改造困难的车辆中，将无线通信方式与数据采集技术结合起来，具有很强的实用性。本发明各实施例在单轨车辆上首次将无线测量方式引入到制动轮盘间隙检测装置中，为单轨车制动轮盘间隙检测提供了一种可行的实现方式，具有可靠性、灵活性、通用性、成本低等优点，并且具有十分重要的意义。

此外，本发明各实施例中所采用的高速处理器，具有很强的扩展性能，可根据不同的需求进行功能扩展。具体的功能扩展可以为，根据设计需求对告警信息进行数据存储；根据数据传输方式的不同，进行接口的设计和转换，以满足与不同车辆的通信总线进行连接的需求；根据设计需求对告警提示和/或显示方式进行修改。因此，本发明各实施例也同样可应用到类似的机车车辆中。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种单轨车制动轮盘间隙检测装置，其特征在于，包括：

检测模块，安装于所述单轨车的制动轮盘上，用于检测所述制动轮盘的轮盘间隙，获得所述轮盘间隙的数值；

无线发送模块，安装于所述制动轮盘上，与所述检测模块连接，用于将所述检测模块获取到的所述轮盘间隙的数值发送给无线接收模块；

所述无线接收模块，利用无线传输的方式与所述无线发送模块通信连接，将从所述无线发送模块接收到的所述轮盘间隙的数值发送给处理模块；

所述处理模块，与所述无线接收模块连接，用于判断从所述无线接收模块接收到的所述轮盘间隙的数值是否小于或等于预设阈值，获得判断结果。

2.根据权利要求1所述的单轨车制动轮盘间隙检测装置，其特征在于，所述装置还包括：

告警模块，通过总线与所述处理模块连接，用于在所述处理模块判断出所述轮盘间隙的数值小于或等于所述预设阈值之后，进行告警提示。

3.根据权利要求2所述的单轨车制动轮盘间隙检测装置，其特征在于，所述装置还包括：

显示模块，通过所述总线与所述处理模块连接，用于在所述处理模块获得所述判断结果之后，对所述轮盘间隙的数值和/或所述判断结果进行显示。

4.根据权利要求3所述的单轨车制动轮盘间隙检测装置，其特征在于，所述显示模块和/或所述告警模块分别通过区域开放式控制CANopen总线与所述处理模块连接。

5.根据权利要求1-4中任一所述的单轨车制动轮盘间隙检测装置，其特征在于，所述检测模块具体用于：

利用超声波探测技术，检测所述制动轮盘的轮盘间隙，获得所述轮盘间隙的数值。

6.一种单轨车制动轮盘间隙检测方法，其特征在于，包括：

利用安装于单轨车的制动轮盘上的检测模块，检测所述制动轮盘的轮盘间隙，获得所述轮盘间隙的数值；

利用安装于所述制动轮盘上并与所述检测模块连接的无线发送模块，将获取到的所述轮盘间隙的数值发送给无线接收模块；

利用所述无线接收模块通过无线传输的方式从所述无线发送模块接收所述轮盘间隙的数值，并将所述轮盘间隙的数值发送给处理模块；

利用与所述无线接收模块连接的所述处理模块，判断从所述无线接收模块接收到的所述轮盘间隙的数值是否小于或等于预设阈值，获得判断结果。

7.根据权利要求6所述的单轨车制动轮盘间隙检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述处理模块判断出所述轮盘间隙的数值小于或等于所述预设阈值之后，利用通过总线与所述处理模块连接的告警模块，进行告警提示。

8.根据权利要求7所述的单轨车制动轮盘间隙检测方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述处理模块获得所述判断结果之后，利用通过所述总线与所述处理模块连接的显示模块，对所述轮盘间隙的数值和/或所述判断结果进行显示。

9.根据权利要求8所述的单轨车制动轮盘间隙检测方法，其特征在于，所述显示模块和/或所述告警模块分别通过CANopen总线与所述处理模块连接。

10.根据权利要求6-9中任一所述的单轨车制动轮盘间隙检测方法，其特征在于，所述检测所述制动轮盘的轮盘间隙具体为：

利用超声波探测技术，检测所述制动轮盘的轮盘间隙。

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