CN110126853A - 一种铁路机车撒砂智能监测诊断系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路机车撒砂智能监测诊断系统，包括人机交互系统、撒砂信号采集器、光电转换模块、监测模块、监测探头，所述人机交互系统包括安装在撒砂车内部的一体机，所述一体机的前端外表面安装有控制面板，所述控制面板的后端外表面与一体机的前端外表面固定连接，所述一体机的信号端口与控制面板的信号端口相连接。本发明的优点在于：铁路机车撒砂智能监测诊断系统，实现了实时监测各个撒砂口撒砂状态，节约机车整备作业时间及机车用砂，同时还降低污染整备作业场所的概率降低了撒砂检测维修费用，节省工人维护设备的时间，预防故障发生，有效降低机破、临修率，减小了工人的劳动强度，提高了机车的可靠性，从而提高了机车出勤保障率，增运增效。

Description

一种铁路机车撒砂智能监测诊断系统

技术领域

本发明涉及铁路技术领域，具体为一种铁路机车撒砂智能监测诊断系统。

背景技术

铁路机车加速、减速、爬坡等环节中起着至关重要的作用,撒砂的目的是增加车轮与钢轨之间的粘着系数，列车起动困难或上坡车轮打滑时，需要通过机车撒砂装置向机车车轮与钢轨接触面上撒砂，从而增加电机车的粘着力以提高机车的牵引力或制动力，若机车在运行中若砂箱不下砂或撒砂量不足，将导致机车粘着系数降低，使机车发挥的牵引力不足，尤其在雨雪等恶劣天气或上坡启动时，更容易导致机车轮对空转或坡停导致机车停在线路上，严重影响正常线路行车。现有的铁路机车目前撒砂系统有一些缺点，首先，铁路机车目前撒砂系统无法运行中实时监测其撒砂状态，需要在停机状态下人工去判断，且需要两人配合操作检查，一个人在机车上面操作，一个人在机车下撒砂口观看，耗时较长，实际运行中人工监测有偏差，其次，每次检查都要入库，而且检查撒砂时，外漏的砂子回收困难，导致整个整备车间都是砂子，造成砂子污染和浪费，另外撒砂装置检测维修时间较长，降低撒砂的效率，维修的费用也较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于无法运行中实时监测其撒砂状态，实际运行中人工监测有偏差，其次，每次检查都要入库，而且检查撒砂时，外漏的砂子回收困难，导致整个整备车间都是砂子，造成砂子污染和浪费，另外撒砂装置检测维修时间较长，降低撒砂的效率，维修的费用也较高的问题。

本发明采用以下技术方案解决上述技术问题：提供了一种铁路机车撒砂智能监测诊断系统，包括人机交互系统、撒砂信号采集器、光电转换模块、监测模块，所述人机交互系统包括安装在撒砂车内部的一体机，所述一体机的前端外表面安装有控制面板，所述控制面板的后端外表面与一体机的前端外表面固定连接，所述一体机的信号端口与控制面板的信号端口相连接，且一体机的信号端口与撒砂信号采集器的信号端口相连接。

优选的，所述光电转换模块包括A端光电转换器、B端光电转换器，所述A端光电转换器的信号端口与人机交互系统的信号端口相连接，且B端光电转换器的信号端口与人机交互系统的信号端口相连接。

优选的，所述监测模块包括左一光纤监测探头、右一光纤监测探头、左三光纤监测探头、右三光纤监测探头、左四光纤监测探头、右四光纤监测探头、左六光纤监测探头、右六光纤监测探头，所述左一光纤监测探头、右一光纤监测探头、左三号光纤监测探头、右三光纤监测探头的信号端口均与A端光电转换器的信号端口相连接，所述左四光纤监测探头、右四光纤监测探头、左六光纤监测探头、右六光纤监测探头的信号端口均与B端光电转换器的信号端口相连接，所述左一光纤监测探头、右一光纤监测探头、左三光纤监测探头、右三光纤监测探头、左四光纤监测探头、右四光纤监测探头、左六光纤监测探头、右六光纤监测探头均安装于机车撒砂管一侧。

优选的，所述控制面板显示颜色为：红色、黄色、浅蓝色、灰色；且控制面板显示文字为：无砂、堵塞、正常。

本发明还提供了一种铁路机车撒砂智能监测诊断系统：

a、将左一光纤监测探头、右一光纤监测探头、左三光纤监测探头、右三光纤监测探头、左四光纤监测探头、右四光纤监测探头、左六光纤监测探头、右六光纤监测探头安装在机车撒砂管的一侧；

b、通过导线将左一光纤监测探头、右一光纤监测探头、左三光纤监测探头、右三光纤监测探头与A端光电转换器连接，且将左四号光纤监测探头、右四光纤监测探头、左六光纤监测探头、右六光纤监测探头与B端光电转换器连接；

c、通过导线分别将A端光电转换器、B端光电转换器、撒砂信号采集器与一体机连接；

d、当一体机接收到撒砂信号采集器的信号时，光纤监测探头监测到砂管下砂时为撒砂正常，控制面板颜色显示为绿色并显示正常两字，则撒砂装置为正常撒砂状态；

e、当一体机接收到撒砂信号采集器信号时，光纤监测探头没有监测到砂管下砂，为无下砂故障，控制面板颜色显示为红色并显示无砂两字，则撒砂装置为无砂状态；

f、当一体机没有接收到撒砂信号采集器信号时，光纤监测探头长时间监测到信号，控制面板颜色显示为黄色并显示堵塞两字，则撒砂装置为堵塞状态。

g、当一体机没有接收到撒砂信号采集器信号时，光纤监测探头也没有监测到砂管下砂时为正常待机，控制面板显示颜色为浅蓝色和灰色，则撒砂装置为待机状态。

与现有技术相比，本发明提供了一种铁路机车撒砂智能监测诊断系统，具备以下有益效果：

1、铁路机车撒砂智能监测诊断系统，通过八组光纤监测探头采集不同砂管的出砂情况，采集数据通过A端光电转换器转化后传输至一体机，通过一体机对撒砂情况进行监测，机车运行过程中就能掌握撒砂情况，机车入段后第一时间就能有针对性处置不下砂情况的故障，节约整备作业时间及机车用砂，同时还降低污染整备作业场所的概率降低了撒砂检测维修费用，节省工人维护设备的时间。

2、铁路机车撒砂智能监测诊断系统，可以在线监测机车撒砂运行状态，实时展现撒砂运行数据，记录撒砂异常情况，及时掌握机车撒砂状态，预防故障发生，有效降低机破、临修率，保障机车行车安全。

3、铁路机车撒砂智能监测诊断系统，机车撒砂监测诊断系统的安装使用，减小了工人的劳动强度，提高了机车的可靠性，从而提高了机车出勤保障率，增运增效，创造明显的社会效益。

附图说明

图1为本发明系统工作原理图。

图中：1、人机交互系统；2、撒砂信号采集器；3、控制面板；4、一体机；5、光电转换模块；6、A端光电转换器；7、B端光电转换器；8、监测模块；9、左一光纤监测探头；10、右一光纤监测探头；11、左三光纤监测探头；12、右三光纤监测探头；13、左四光纤监测探头；14、右四光纤监测探头；15、左六光纤监测探头；16、右六光纤监测探头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种铁路机车撒砂智能监测诊断系统，包括人机交互系统1、撒砂信号采集器2、光电转换模块5、监测模块8，人机交互系统1包括安装在撒砂车内部的一体机4，通过一体机4监测的信号转化为视觉感受的动态画面，一体机4的前端外表面安装有控制面板3，控制面板3的后端外表面与一体机4的前端外表面固定连接，一体机4的信号端口与控制面板3的信号端口相连接，且一体机4的信号端口与撒砂信号采集器2的信号端口相连接。

光电转换模块5包括A端光电转换器6、B端光电转换器7，A端光电转换器6的信号端口与人机交互系统1的信号端口相连接，且B端光电转换器7的信号端口与人机交互系统1的信号端口相连接。

监测模块8包括左一光纤监测探头9、右一光纤监测探头10、左三光纤监测探头11、右三光纤监测探头12、左四光纤监测探头13、右四光纤监测探头14、左六光纤监测探头15、右六光纤监测探头16，左一光纤监测探头9、右一光纤监测探头10、左三光纤监测探头11、右三光纤监测探头12的信号端口均与A端光电转换器6的信号端口相连接，左四光纤监测探头13、右四光纤监测探头14、左六光纤监测探头15、右六光纤监测探头16的信号端口均与B端光电转换器7的信号端口相连接，左一光纤监测探头9、右一光纤监测探头10、左三光纤监测探头11、右三光纤监测探头12、左四光纤监测探头13、右四光纤监测探头14、左六光纤监测探头15、右六光纤监测探头16均安装于撒砂车砂管一侧。

控制面板3显示颜色为：红色、黄色、浅蓝色、灰色、正常；且控制面板3显示文字为：无砂、堵塞。

工作时，通过八组光纤监测探头（型号为：EP16WTLMIR）采集不同砂管的出砂情况，采集数据通过A端光电转换器6（型号为：MOXAIMC—21）转化后传输至一体机4，通过一体机4监测的信号转化为视觉感受的动态画面，当一体机4接收到撒砂信号采集器2的信号时，光纤监测探头监测到砂管下砂时为撒砂正常，控制面板3（型号为：DL203）颜色显示为绿色并显示正常两字，则撒砂装置为正常撒砂状态，当一体机4接收到撒砂信号采集器2信号时，光纤监测探头没有监测到砂管下砂，为无下砂故障，控制面板3颜色显示为红色并显示无砂两字，则撒砂装置为无砂状态，当一体机4没有接收到撒砂信号采集器2信号时，光纤监测探头长时间监测到信号，控制面板3颜色显示为黄色并显示堵塞两字，则撒砂装置为堵塞状态，当一体机4没有接收到撒砂信号采集器2信号时，光纤监测探头也没有监测到砂管下砂时为正常待机，控制面板3显示颜色为浅蓝色和灰色，则撒砂装置为待机状态，且光纤监测探头比较灵敏、精确、适应性强，具有抗电磁和原子辐射干扰性能，能够在机车底部空间狭小内安装，电路连接简单容易，在气候高低温恶劣天气下不受影响，不受电磁干扰同时不会对机车电磁产生任何影响，较为实用。

综上，通过八组光纤监测探头拍摄不同砂管的出砂情况，采集数据通过A端光电转换器6转化后传输至一体机4，通过一体机4对撒砂情况进行监测，机车运行过程中就能掌握撒砂情况，机车入段后第一时间就能有针对性处置不下砂情况的故障，节约整备作业时间及机车用砂，同时还降低污染整备作业场所的概率降低了撒砂检测维修费用，节省工人维护设备的时间，可以在线监测机车撒砂运行状态，实时展现撒砂运行数据，记录撒砂异常情况，及时掌握机车撒砂状态，预防故障发生，有效降低机破、临修率，保障机车行车安全，机车撒砂监测诊断系统的安装使用，减小了工人的劳动强度，提高了机车的可靠性，从而提高了机车出勤保障率，增运增效，创造明显的社会效益。

本发明还提供了一种铁路机车撒砂智能监测诊断系统，

a、将左一光纤监测探头9、右一光纤监测探头10、左三光纤监测探头11、右三光纤监测探头12、左四光纤监测探头13、右四光纤监测探头14、左六光纤监测探头15、右六光纤监测探头16安装在撒砂车砂管的一侧；

b、通过导线将左一光纤监测探头9、右一光纤监测探头10、左三光纤监测探头11、右三光纤监测探头12与A端光电转换器6连接，且将左四光纤监测探头13、右四光纤监测探头14、左六光纤监测探头15、右六光纤监测探头16与B端光电转换器7连接；

c、通过导线分别将A端光电转换器6、B端光电转换器7、撒砂信号采集器2与一体机4连接；

d、当一体机4接收到撒砂信号采集器2的信号时，光纤监测探头监测到砂管下砂时为撒砂正常，控制面板3颜色显示为绿色并显示正常两字，则撒砂装置为正常撒砂状态；

e、当一体机4接收到撒砂信号采集器2信号时，光纤监测探头没有监测到砂管下砂，为无下砂故障，控制面板3颜色显示为红色并显示无砂两字，则撒砂装置为无砂状态；

f、当一体机4没有接收到撒砂信号采集器2信号时，光纤监测探头长时间监测到信号，控制面板3颜色显示为黄色并显示堵塞两字，则撒砂装置为堵塞状态。

g、当一体机4没有接收到撒砂信号采集器2信号时，光纤监测探头也没有监测到砂管下砂时为正常待机，控制面板3显示颜色为浅蓝色和灰色，则撒砂装置为待机状态。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种铁路机车撒砂监测诊断系统，包括人机交互系统（1）、撒砂信号采集器（2）、光电转换模块（5）、监测模块（8），其特征在于：所述人机交互系统（1）包括安装在撒砂车内部的一体机（4），所述一体机（4）的前端外表面安装有控制面板（3），所述控制面板（3）的后端外表面与一体机（4）的前端外表面固定连接，所述一体机（4）的信号端口与控制面板（3）的信号端口相连接，且一体机（4）的信号端口与撒砂信号采集器（2）的信号端口相连接。

2.根据权利要求1所述的一种铁路机车撒砂智能监测诊断系统，其特征在于：所述光电转换模块（5）包括A端光电转换器（6）、B端光电转换器（7），所述A端光电转换器（6）的信号端口与人机交互系统（1）的信号端口相连接，且B端光电转换器（7）的信号端口与人机交互系统（1）的信号端口相连接。

3.根据权利要求1所述的一种铁路机车撒砂智能监测诊断系统，其特征在于：所述监测模块（8）包括左一光纤监测探头（9）、右一光纤监测探头（10）、左三光纤监测探头（11）、右三光纤监测探头（12）、左四光纤监测探头（13）、右四光纤监测探头（14）、左六光纤监测探头（15）、右六光纤监测探头（16），所述左一光纤监测探头（9）、右一光纤监测探头（10）、左三光纤监测探头（11）、右三光纤监测探头（12）的信号端口均与A端光电转换器（6）的信号端口相连接；所述左四光纤监测探头（13）、右四光纤监测探头（14）、左六光纤监测探头（15）、右六光纤监测探头（16）的信号端口均与B端光电转换器（7）的信号端口相连接，所述左一光纤监测探头（9）、右一光纤监测探头（10）、左三光纤监测探头（11）、右三光纤监测探头（12）、左四光纤监测探头（13）、右四光纤监测探头（14）、左六光纤监测探头（15）、右六光纤监测探头（16）均安装于机车撒砂砂管一侧。

4.根据权利要求1所述的一种铁路机车撒砂智能监测诊断系统，其特征在于：所述控制面板（3）显示颜色为：红色、黄色、绿色、灰色；且控制面板（3）显示文字为：无砂、堵塞、正常、待机。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种铁路机车撒砂智能监测诊断系统，其特征在于：

a、将左一光纤监测探头（9）、右一光纤监测探头（10）、左三光纤监测探头（11）、右三光纤监测探头（12）、左四光纤监测探头（13）、右四光纤监测探头（14）、左六光纤监测探头（15）、右六光纤监测探头（16）安装在机车撒砂管的左右两侧；

b、通过导线将左一光纤监测探头（9）、右一光纤监测探头（10）、左三号光纤监测探头（11）、右三光纤监测探头（12）与A端光电转换器（6）连接，且将左四号光纤监测探头（13）、右四光纤监测探头（14）、左六光纤监测探头（15）、右六光纤监测探头（16）与B端光电转换器（7）连接；

c、通过导线分别将A端光电转换器（6）、B端光电转换器（7）、撒砂信号采集器（2）与一体机（4）连接；

d、当一体机（4）接收到撒砂信号采集器（2）的信号时，光纤监测探头监测到砂管下砂时为撒砂正常，控制面板（3）颜色显示为绿色并显示“正常”两字，则撒砂装置为正常撒砂状态；

e、当一体机（4）接收到撒砂信号采集器（2）信号时，光纤监测探头没有监测到砂管撒砂，为无无砂故障，控制面板（3）颜色显示为红色并显示“无砂”两字，则撒砂装置为无砂状态；

f、当一体机（4）没有接收到撒砂信号采集器（2）信号时，光纤监测探头长时间监测到信号，控制面板（3）颜色显示为黄色并显示“堵塞”两字，则撒砂装置为堵塞状态；

g、当一体机（4）没有接收到撒砂信号采集器（2）信号时，光纤监测探头也没有监测到砂管撒砂时为正常待机，控制面板（3）显示颜色为浅蓝色和灰色，则撒砂装置为待机状态。