CN105092889A - 列车车载风速风向仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种列车车载风速风向仪，所述风速风向仪主要由测风装置、主机、GPS、控制面板和显示器组成；测风装置的外部主要由底座和顶盖构成筒体结构，底座的筒体上均布12个感压腔，感压腔内安装压力传感器；主机以中央处理器为核心，配置GPS接口，测风仪接口，存储单元、电源单元和对外接口；GPS与配置GPS接口电连接；测风装置与测风仪接口电连接；控制面板和显示器均与中央处理器连接。进一步，中央处理器配置温湿度接口，温湿度接口连接温湿度传感器。本发明结构简单合理，造价低廉，不仅能够获得大风对车辆的倾覆力，还能够获得轮轨的摩擦系数，指导安全的行车速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种列车车载风速风向仪。
背景技术
随着我国高速轨道车辆的普及，在那些风力很大的地区也修建了铁路。研究表明：在大风环境下，列车流场特性明显改变，气动性能恶化，严重影响列车侧向稳定性。在风口区域的特大桥梁、高路堤、丘陵以及曲线等特殊路段，环境风与列车气动力相互叠加，使列车脱轨、倾覆的可能性大大增加。大风曾多次造成我国既有兰新、南疆铁路长时间停轮、翻车事故，不仅影响了铁路运输效率，更严重的是危及了旅客的生命财产安全。为确保列车在风区安全运行，主要采用在铁路沿线某些固定点布置大风监测仪的方法。为了掌握穿越风区铁路沿线的大风状态,1998年开始陆续建造新疆铁路大风监测系统,到2007年12月在兰新、南疆铁路沿线共建成大风监测站点50个,监测系统的主站点设在路局,4个分局各设一次站点分别与辖域内的大风监测站点直接相连。每个基站布置多个传感器用来监测风速。虽然铁路大风监测系统起到较好的作用，但其不足之处：大风监测站点之间间距大，获得的数据只适用于站点附近很小的范围，可能只有1-2公里的半径范围，大风监测站点位于铁路线路外，也不能实时获得轨道车辆所在位置的风力风向，增加大风监测站点，势必增加运营及维护成本，需要投入大量人力物力。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种实时获得车辆所在位置的大风数据，实时计算出风力对车辆的倾覆力，指导轨道车辆以合适的速度安全运行的列车车载风速风向仪。
本发明系统的目的通过下述技术方案予以实现：
所述风速风向仪主要由测风装置、主机、GPS、控制面板和显示器组成；
所述测风装置的外部主要由底座和顶盖构成筒体结构，底座的筒体上均布12个感压腔，感压腔内安装压力传感器；
所述主机以中央处理器为核心，配置GPS接口，测风仪接口，存储单元、电源单元和对外接口；
所述GPS与配置GPS接口电连接；
所述测风装置与测风仪接口电连接；
所述控制面板和显示器均与中央处理器连接。
所述感压腔的尾部设置泄压孔，同时，顶盖上设置排气孔，排气孔为防雨水结构。
所述感压腔的迎风口处安装防雨水的鼓膜，且压力传感器的周边与感压腔的周边密封。
所述中央处理器配置温湿度接口，温湿度接口连接温湿度传感器。
压力传感器采用空气压力传感器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：结构简单合理，造价低廉，不仅能够获得作用于列车上的风速数据，还能获得大风对车辆的倾覆力，通过温湿度计还能够获得轮轨的摩擦系数，指导安全的行车速度。
附图说明
图1为本发明一实施例结构示意图。
图2为图1的测风装置结构示意图。
图3为图2的A-A剖视结构示意图。
图中：1-测风装置，2-主机，3-感压腔，4-压力传感器，5-泄压孔，6-顶盖，7-排气孔，8-底座。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
所述风速风向仪主要由测风装置1、主机2、GPS、控制面板和显示器组成；
所述测风装置1的外部主要由底座8和顶盖6构成筒体结构，底座8的筒体上均布12个感压腔3，感压腔3内安装压力传感器4；
所述主机2以中央处理器为核心，配置GPS接口，测风仪接口，存储单元、电源单元和对外接口；
所述GPS与配置GPS接口电连接；
所述测风装置1与测风仪接口电连接；
所述控制面板和显示器均与中央处理器连接。
所述感压腔3的尾部设置泄压孔5，同时，顶盖6上设置排气孔7，排气孔7为防雨水结构。
所述感压腔3的迎风口处安装防雨水的鼓膜，且压力传感器4的周边与感压腔3的周边密封。
所述中央处理器配置温湿度接口，温湿度接口连接温湿度传感器。
压力传感器4采用空气压力传感器,如M191D型空气压力传感器。
实施例1：
本发明的风速风向仪主要由测风装置1、主机2、GPS、控制面板和显示器组成；测风装置1的外部主要由底座8和顶盖6构成筒体结构，底座8的筒体上均布12个感压腔3，感压腔3内安装压力传感器4；主机2以中央处理器为核心，配置GPS接口，测风仪接口，存储单元、电源单元和对外接口；GPS与配置GPS接口电连接；测风装置1与测风仪接口电连接；控制面板和显示器均与中央处理器连接。
实施例2：
与实施例1基本相同，不同的是：感压腔3的尾部设置泄压孔5，同时，顶盖6上设置排气孔7，排气孔7为防雨水结构。
实施例3：
与实施例1基本相同，不同的是：感压腔3的迎风口处安装防雨水的鼓膜，且压力传感器4的周边与感压腔3的周边密封。
实施例4、5、6：
分别在实施例1、2、3的基础上，中央处理器配置温湿度接口，温湿度接口连接温湿度传感器。
实施例7-12：
分别与实施例1-6基本相同，不同的是：压力传感器4采用M191D型空气压力传感器。
工作原理：
GPS能够获得东南西北正确的方位，也能够获得轨道车辆运行的方向和行驶速度。测风装置1安装在车顶上的位置是固定的，12个圆周均布的感压腔3内各安装一个压力传感器4，每个压力传感器4有一个固定编号，如编号1-12，顺时针或者反时针顺序都行，如：编号为1和编号为7的压力传感器4的连线位于轨道车辆的同一横截面内。根据每个压力传感器4获得的压力数据，能够计算出列车所在位置的风速，由风速得到作用于轨道车辆侧面的风压，进一步计算出风力对轨道车辆的倾覆力，最后评判在对应的行驶速度时的倾覆安全指标。根据温湿度指标，计算出轮轨当前的摩擦系数。指导以安全的速度运行。能够最大限度地保障轨道车辆的行车安全。
Claims (6)
1.一种列车车载风速风向仪，其特征在于：所述风速风向仪主要由测风装置（1）、主机（2）、GPS、控制面板和显示器组成；
所述测风装置（1）的外部主要由底座（8）和顶盖（6）构成筒体结构，底座（8）的筒体上均布12个感压腔（3），感压腔（3）内安装压力传感器（4）；
所述主机（2）以中央处理器为核心，配置GPS接口，测风仪接口，存储单元、电源单元和对外接口；
所述GPS与配置GPS接口电连接；
所述测风装置（1）与测风仪接口电连接；
所述控制面板和显示器均与中央处理器连接。
2.根据权利要求1所述的风速风向仪，其特征在于：所述感压腔（3）的尾部设置泄压孔（5），同时，顶盖（6）上设置排气孔（7），排气孔（7）为防雨水结构。
3.根据权利要求1所述的风速风向仪，其特征在于：所述感压腔（3）的迎风口处安装防雨水的鼓膜，且压力传感器（4）的周边与感压腔（3）的周边密封。
4.根据权利要求1或2或3所述的风速风向仪，其特征在于：所述中央处理器配置温湿度接口，温湿度接口连接温湿度传感器。
5.根据权利要求1或2或3所述的风速风向仪，其特征在于：压力传感器（4）采用空气压力传感器。
6.根据权利要求4所述的风速风向仪，其特征在于：压力传感器（4）采用空气压力传感器。
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| CN201510527553.7A CN105092889A (zh) | 2015-08-26 | 2015-08-26 | 列车车载风速风向仪 |
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