CN108318257A - 机车振动监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种机车振动监测系统，解决了现有机车振动监测较为困难的问题，其技术方案要点是，包括依次连接的传感器、采集处理主机和打印机，传感器用于采集机车内的冲动原始数据，采集处理主机对传感器收集到的数据进行处理、显示存储和输出，并综合机车的位置、速度信息进行统一管理，打印机用于输出采集处理主机输出处理后的数据，本发明的机车振动监测系统，通过传感器能有效监测机车内的冲动数据，并将该数据发送至采集处理主机进行分析处理，最终通过打印机将处理完成的数据通过报告的形式打印出来，以方便阅读，使人能够清楚观察到机车运行过程中受到的冲动数据，进而使机车的故障诊断和维修工作更加高效。

Description

机车振动监测系统

技术领域

本发明涉及交通安全监测系统，特别涉及机车振动监测系统。

背景技术

铁路机车在交通运输过程中承受循环周期、复杂动载作用下不仅反映了整体运行舒适性能状态，也会影响到机车转向架、轮对轴系、踏面、轴箱等关键部件的强度与疲劳特性，从而引起机车轮对轴系不对中、不平衡、松脱以及构件表面的磨损、擦伤、剥落、裂纹等故障而造成的经济损失。

随着电气化铁路的迅速发展，铁路行车安全性和可靠性日益成为重要的课题，而电力机车作为铁路运输的载体，其运行的良好性对确保铁路安全行车有着重要至关重要的作用。在我国，每年因机车运行故障而造成的经济损失是巨大的，同时，我国每年为保持机车车辆等设备正常运行所花费的维护费用在铁路运输经费中也占了很大的比重。因此，提高列车故障诊断水平，使机车故障诊断和维修工作更加高效而科学对铁路安全行车有着非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种能有效监测铁路机车振动情况的机车振动监测系统。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种机车振动监测系统，包括依次连接的传感器、采集处理主机和打印机，所述传感器用于采集机车内的冲动原始数据，所述采集处理主机对传感器收集到的数据进行处理、显示存储和输出，并综合机车的位置、速度信息进行统一管理，所述打印机用于输出采集处理主机输出处理后的数据。

采用上述方案，通过传感器能有效监测机车内的冲动数据，并将该数据发送至采集处理主机进行分析处理，最终通过打印机将处理完成的数据通过报告的形式打印出来，以方便阅读，使人能够清楚观察到机车运行过程中受到的冲动数据，进而使机车的故障诊断和维修工作更加高效。

作为优选，所述采集处理主机包括冲动仪主模块、GPS信息采集模块和打印处理模块，所述GPS信息采集模块用于获取机车的实时位置信息并将获取的信息数据发送至冲动仪主模块，所述冲动仪主模块对传感器收集到的数据进行处理并根据获取的位置信息计算机车的运行速度；所述打印处理模块与打印机进行无线通信，并向打印机发送打印命令，以使打印机打印处理后的数据。

采用上述方案，通过GPS信息采集模块获取机车的当前位置信息，数据更加精确，同时处理模块能高效计算出机车当前的运行速度，并结合传感器获取的冲动数据进行处理分析，最后将分析结果通过打印处理模块以无线方式传送至打印机内进行打印，无线连接方式使得采集处理主机与打印机之间没有了电线的束缚，更加方便与人性化。

作为优选，所述冲动仪主模块包括处理模块、显示模块、存储模块和输出模块；所述处理模块连接于GPS信息采集模块以接收机车的实时位置信息并根据获取的实时位置信息计算出机车的运行速度；所述显示模块连接于处理模块并用于显示机车的综合处理冲动、位置信息以及速度数据；所述存储模块连接于处理模块并用于存储机车的综合处理冲动、位置信息以及速度数据；所述输出模块连接于处理模块以将机车的综合处理冲动、位置信息以及速度数据输出至打印处理模块。

采用上述方案，显示模块能用于显示机车的综合处理冲动、位置信息以及速度等相关数据，存储模块能够存储这些数据，便于后续调取，而输出模块能够将处理完成的数据发送至打印处理模块内，以使打印处理模块控制打印机进行打印工作。

作为优选，所述采集处理主机还包括供电电源、充电识别模块、延时模块、自锁模块和提醒模块；所述充电识别模块用于判断供电电源是否处于充电状态，所述延时模块预设有一基准时长，若充电识别模块检测到供电电源未处于充电状态，所述延时模块进入延时状态，若在设定的基准时长内，供电电源仍未处于充电状态，所述自锁模块控制提醒模块进入持续的警示状态。

采用上述方案，当采集处理主机长期不使用时，需要定期对供电电源进行充电，避免电源的使用寿命降低；当采集处理主机长期不使用，并且在很长一段时间内未对其进行充电，则提醒模块能够进行提示，以使工作人员能够及时对采集处理主机的供电电源进行充电，避免电源老化，从而延长其使用寿命；自锁模块能够让提醒模块保持警示状态，以提升警示效果。

作为优选，所述采集处理主机还包括复位模块；当充电识别模块检测到供电电源处于充电状态后，所述复位模块解除自锁模块的自锁状态，以使提醒模块停止警示。

采用上述方案，当人们对供电电源重新充电后，复位模块能自动解除自锁模块的自锁状态，以使提醒模块自动停止警示，更加便利。

作为优选，还包括若干移动终端，所述采集处理主机还包括连接于提醒模块并与若干移动终端进行远程数据交换的通信模块；当提醒模块进行警示时，所述通信模块发送相应提示信息至移动终端，以使移动终端进行提示。

采用上述方案，通信模块能够远程通知移动终端的使用者及时给供电电源进行充电，使得通知更加及时有效，避免提醒模块的警示未被人察觉。

作为优选，所述采集处理主机还包括距离判断模块和排序模块，所述距离判断模块用于获取每一台移动终端的实时位置信息并计算采集处理主机与对应位置信息之间的距离；所述排序模块将距离判断模块计算得到的多个移动终端的距离值进行比对，并根据距离值的由小到大对移动终端进行排序，最后通过通信模块向距离采集处理主机最近的移动终端发送提示信息。

采用上述方案，使得通信模块能优先给距离采集处理主机最近的移动终端发送提示信息，以使该移动终端的使用者能够更快更及时地给供电电源进行充电。

作为优选，所述移动终端还包括取消模块，所述取消模块响应于外部触发以解除提示信息的提醒状态并远程发送相应的反馈信号至通信模块，所述排序模块将原距离值最小的移动终端进行置底，并选取当前距离值最小的移动终端并通过通信模块发送相应的提示信息。

采用上述方案，当优先级最高的移动终端的使用者无法及时给供电电源进行充电，则通过取消模块能够取消移动终端内当前的提示信息，并使通信模块能够收到反馈信号，以使排序模块能够重新选择剩余移动终端当中距离最近的移动终端，并发送相应的提示信息至该移动终端。

作为优选，所述移动终端还包括授权模块，所述授权模块响应于外部触发以将收到的提示信息发送至其他移动终端。

采用上述方案，通过授权模块还能将移动终端接收到的提示信息发送至其他移动终端，以使其他移动终端的用户能够对供电电源进行充电，更加人性化。

综上所述，本发明具有以下有益效果：通过传感器能有效监测机车内的冲动数据，并将该数据发送至采集处理主机进行分析处理，最终通过打印机将处理完成的数据通过报告的形式打印出来，以方便阅读，使人能够清楚观察到机车运行过程中受到的冲动数据，进而使机车的故障诊断和维修工作更加高效。

附图说明

图1为本实施例的系统逻辑图；

图2为本实施例的系统框图一；

图3为本实施例的系统框图二。

图中：1、传感器；2、采集处理主机；3、打印机；4、冲动仪主模块；5、GPS信息采集模块；6、打印处理模块；7、供电电源；8、移动终端。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

本实施例公开的一种机车振动监测系统，如图1所示，包括依次连接的传感器1、采集处理主机2和打印机3，传感器1用于采集机车内的冲动原始数据，采集处理主机2对传感器1收集到的数据进行处理、显示存储和输出，并综合机车的位置、速度信息进行统一管理，打印机3用于输出采集处理主机2输出处理后的数据。其中传感器1优选为蓝牙智能加速度计，采集处理主机2为性能稳定、功能全面的智能设备，如智能手机、平板电脑等；打印机3优选为便携式热敏打印机3，其能支持蓝牙传输打印。

智能加速度计通过测试列车运行时的纵向冲动数据，从而判定列车运行状态和司机操作水平，其安装方式如下：

1、选车体地板或者车内的紧固刚性部件（窗台、操纵台、结实的茶几等）的上表面作为粘贴面，并清理干净，将智能加速度计通过底部的真空泥粘贴在干净面上，加速度计上的箭头标记与车体纵向平行；

2、加速度计上共有四个指示灯，从上到下分别为绿色LINK灯、绿色RUN灯、红色CHRG灯和红色+3.3V灯。绿色LINK灯为蓝牙指示灯，未连接上蓝牙设备时闪烁，连接上时常亮；绿色RUN灯为运行灯，闪烁表示加速度计正常工作；红色CHRG灯为充电指示灯，充电时亮，充满时灭；红色+3.3V灯表示电源灯，亮表示加速度计供电正常。平时不使用时，加速度计上的电源开关处于关闭侧，此时所有指示灯灭；当电源拨动到打开侧时，绿色LINK灯闪烁，绿色RUN灯闪烁，红色+3.3V灯常亮。

采集处理主机2包括冲动仪主模块4、GPS信息采集模块5和打印处理模块6，GPS信息采集模块5用于获取机车的实时位置信息并将获取的信息数据发送至冲动仪主模块4，冲动仪主模块4对传感器1收集到的数据进行处理并根据获取的位置信息计算机车的运行速度；打印处理模块6与打印机3进行无线通信，并向打印机3发送打印命令，以使打印机3打印处理后的数据。本实施例中，打印处理模块6与打印机3之间优选采用蓝牙方式连接，既能实现设备间的无线连接，又保证了传输稳定性。

冲动仪主模块4包括处理模块、显示模块、存储模块和输出模块，其中处理模块优选为单片机，显示模块优选为设置于采集处理主机2上的显示屏或者触摸屏。存储模块优选为存储器，如U盘、内存卡等。

处理模块连接于GPS信息采集模块5以接收机车的实时位置信息并根据获取的实时位置信息计算出机车的运行速度；显示模块连接于处理模块并用于显示机车的综合处理冲动、位置信息以及速度数据；存储模块连接于处理模块并用于存储机车的综合处理冲动、位置信息以及速度数据；输出模块连接于处理模块以将机车的综合处理冲动、位置信息以及速度数据输出至打印处理模块6，再通过打印处理模块6远程发送相应的打印数据至打印机3内，以使打印机3能够打印相关数据。

如图2所示，采集处理主机2还包括供电电源7、充电识别模块、延时模块、自锁模块和提醒模块，其中提醒模块优选为发声和/或发光报警器。充电识别模块用于判断供电电源7是否处于充电状态，延时模块预设有一基准时长，基准时长优选设置为一个月或者更短。若充电识别模块检测到供电电源7未处于充电状态，延时模块进入延时状态，若在设定的基准时长内，供电电源7仍未处于充电状态，自锁模块控制提醒模块进入持续的警示状态。

采集处理主机2还包括复位模块；当充电识别模块检测到供电电源7处于充电状态后，复位模块自动解除自锁模块的自锁状态，以使提醒模块停止警示。

还包括若干移动终端8，移动终端8可以为手机、平板电脑等。采集处理主机2还包括连接于提醒模块并与若干移动终端8进行远程数据交换的通信模块。当提醒模块进行警示时，通信模块发送相应提示信息至移动终端8，以使移动终端8进行提示，移动终端8可通过振动、铃声或者短信形式进行提示。

采集处理主机2还包括距离判断模块和排序模块，距离判断模块用于获取每一台移动终端8的实时位置信息并计算采集处理主机2与对应位置信息之间的距离；排序模块将距离判断模块计算得到的多个移动终端8的距离值进行比对，并根据距离值的由小到大对移动终端8进行排序，最后通过通信模块向距离采集处理主机2最近的移动终端8发送提示信息，以使该移动终端8的使用者能够及时赶来对供电电源7进行充电操作。如图3所示，移动终端8还包括取消模块，该取消模块可以为设置于采集处理主机2外部的控制按钮，或者集成于触摸屏内的虚拟按键，通过按压取消模块能有效触发该模块。取消模块响应于外部触发以解除提示信息的提醒状态并远程发送相应的反馈信号至通信模块，排序模块将原距离值最小的移动终端8进行置底，并选取当前距离值最小的移动终端8并通过通信模块发送相应的提示信息。移动终端8还包括授权模块，该授权模块也可以为设置于采集处理主机2外部的控制按钮，或者集成于触摸屏内的虚拟按键。授权模块响应于外部触发以将收到的提示信息发送至其他移动终端8。

Claims (9)

1.一种机车振动监测系统，其特征是：包括依次连接的传感器(1)、采集处理主机(2)和打印机(3)，所述传感器(1)用于采集机车内的冲动原始数据，所述采集处理主机(2)对传感器(1)收集到的数据进行处理、显示存储和输出，并综合机车的位置、速度信息进行统一管理，所述打印机(3)用于输出采集处理主机(2)输出处理后的数据。

2.根据权利要求1所述的机车振动监测系统，其特征是：所述采集处理主机(2)包括冲动仪主模块(4)、GPS信息采集模块(5)和打印处理模块(6)，所述GPS信息采集模块(5)用于获取机车的实时位置信息并将获取的信息数据发送至冲动仪主模块(4)，所述冲动仪主模块(4)对传感器(1)收集到的数据进行处理并根据获取的位置信息计算机车的运行速度；所述打印处理模块(6)与打印机(3)进行无线通信，并向打印机(3)发送打印命令，以使打印机(3)打印处理后的数据。

3.根据权利要求2所述的机车振动监测系统，其特征是：所述冲动仪主模块(4)包括处理模块、显示模块、存储模块和输出模块；所述处理模块连接于GPS信息采集模块(5)以接收机车的实时位置信息并根据获取的实时位置信息计算出机车的运行速度；所述显示模块连接于处理模块并用于显示机车的综合处理冲动、位置信息以及速度数据；所述存储模块连接于处理模块并用于存储机车的综合处理冲动、位置信息以及速度数据；所述输出模块连接于处理模块以将机车的综合处理冲动、位置信息以及速度数据输出至打印处理模块(6)。

4.根据权利要求1至3任一项所述的机车振动监测系统，其特征是：所述采集处理主机(2)还包括供电电源(7)、充电识别模块、延时模块、自锁模块和提醒模块；所述充电识别模块用于判断供电电源(7)是否处于充电状态，所述延时模块预设有一基准时长，若充电识别模块检测到供电电源(7)未处于充电状态，所述延时模块进入延时状态，若在设定的基准时长内，供电电源(7)仍未处于充电状态，所述自锁模块控制提醒模块进入持续的警示状态。

5.根据权利要求4所述的机车振动监测系统，其特征是：所述采集处理主机(2)还包括复位模块；当充电识别模块检测到供电电源(7)处于充电状态后，所述复位模块解除自锁模块的自锁状态，以使提醒模块停止警示。

6.根据权利要求5所述的机车振动监测系统，其特征是：还包括若干移动终端(8)，所述采集处理主机(2)还包括连接于提醒模块并与若干移动终端(8)进行远程数据交换的通信模块；当提醒模块进行警示时，所述通信模块发送相应提示信息至移动终端(8)，以使移动终端(8)进行提示。

7.根据权利要求6所述的机车振动监测系统，其特征是：所述采集处理主机(2)还包括距离判断模块和排序模块，所述距离判断模块用于获取每一台移动终端(8)的实时位置信息并计算采集处理主机(2)与对应位置信息之间的距离；所述排序模块将距离判断模块计算得到的多个移动终端(8)的距离值进行比对，并根据距离值的由小到大对移动终端(8)进行排序，最后通过通信模块向距离采集处理主机(2)最近的移动终端(8)发送提示信息。

8.根据权利要求7所述的机车振动监测系统，其特征是：所述移动终端(8)还包括取消模块，所述取消模块响应于外部触发以解除提示信息的提醒状态并远程发送相应的反馈信号至通信模块，所述排序模块将原距离值最小的移动终端(8)进行置底，并选取当前距离值最小的移动终端(8)并通过通信模块发送相应的提示信息。

9.根据权利要求8所述的机车振动监测系统，其特征是：所述移动终端(8)还包括授权模块，所述授权模块响应于外部触发以将收到的提示信息发送至其他移动终端(8)。