CN112082689B - 一种风压监测系统和风压监测方法 - Google Patents

一种风压监测系统和风压监测方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种风压监测系统和风压监测方法，其中所述风压监测系统包括：风压监测装置，所述风压监测装置固定安装于列车上，所述风压监测装置包括安装于列车主风管通路的风压传感器，以获取列车的风压值判断所述列车的风压是否异常，并在所述列车的风压异常的情况下进行告警提示，可以做到对列车的全监测，降低了工作强度和维护工作量。

Description

一种风压监测系统和风压监测方法
技术领域
本发明涉及铁道技术领域，尤其涉及一种风压监测系统和风压监测方法。
背景技术
在铁路运输行业中，保证列车尾部制动管风压是一个棘手的问题。如果列车制动主管没有完全贯通或因折角塞门关闭时，会发生严重的行车事故。
现有技术中，旅客列车和货物列车采用在列车尾部安装列尾装置的方式监测列车尾部的风压状态。列车机车司机通过专用设备主动操作获取列车尾部风压状态，同时，当出现列车尾部风压降低等异常情况时，尾部主机主动将风压异常报警信息发送给列车司机。现有技术方法，货物列车实现尾部风压监测，需要在列车编组完成运行前，由作业人员单独安装列尾装置；旅客列车实现尾部风压监测，在发电车或行李车内固定位置安装列尾装置，编组时需将列尾装置单独编组在列车末端。
现有技术的方法存在以下弊端：在列车尾部风压监测不准确的情况下，不能做到整辆列车风压值的全监测，同时列车运行前需要检测、安装，工作强度和维护工作量较大。
发明内容
本发明实施例提供一种风压监测系统和风压监测方法，用以解决现有技术中风压监测不准确、工作强度和维护工作量较大的缺陷，实现对列车的全监测，且降低工作强度和维护工作量。
本发明实施例提供一种风压监测系统，包括：
风压监测装置，所述风压监测装置固定安装于列车上，所述风压监测装置包括安装于列车主风管通路的风压传感器，以获取列车的风压值判断所述列车的风压是否异常，并在所述列车的风压异常的情况下进行告警提示。
根据本发明一个实施例的风压监测系统，所述风压监测装置还包括：第一控制单元，所述第一控制单元与所述风压传感器连接，所述第一控制单元接收所述风压传感器的风压值判断所述列车的风压是否异常，在所述列车的风压异常的情况下进行告警提示。
根据本发明一个实施例的风压监测系统，所述风压监测装置还包括：第一通信单元，所述第一通信单元与所述第一控制单元连接，且所述第一通信单元与车台通信连接；
排风单元，所述排风单元与所述第一控制单元连接，所述排风单元经由所述第一通信单元和所述第一控制单元接收控制命令，以控制所述排风单元进行辅助排风制动。
根据本发明一个实施例的风压监测系统，所述风压监测装置还包括：第一供电单元，所述第一供电单元与第一控制单元连接；和/或
电池，所述电池与所述第一控制单元连接。
根据本发明一个实施例的风压监测系统，所述风压监测装置还包括：第一存储单元，所述第一存储单元与第一控制单元连接，所述第一控制单元接收所述风压传感器在间隔时间内主动采集的风压值，以确定所述风压的波动值，并在所述风压的波动值超过第一阈值的情况下，所述第一控制单元将所述风压值存储至所述第一存储单元。
根据本发明一个实施例的风压监测系统，所述风压监测系统还包括：车台，所述车台固定安装于列车的机车上，且安装于同一所述列车的所述风压监测装置的第一通信单元与所述车台通信连接，所述第一控制单元将所述风压值经由所述第一通信单元传输至所述车台。
根据本发明一个实施例的风压监测系统，所述车台包括：
第二通信单元，所述第二通信单元与所述第一通信单元通信连接；
第二控制单元，所述第二控制单元与所述第二通信单元连接，所述第二控制单元经由所述第二通信单元接收所述风压值；
显示单元，所述显示单元与所述第二控制单元连接，用于显示所述风压值。
根据本发明一个实施例的风压监测系统，所述车台还包括：
第二供电单元，所述第二供电单元与所述第二控制单元连接。
根据本发明一个实施例的风压监测系统，所述第一通信单元和所述第二通信单元均为无线自组网通信单元；或
所述第一通信单元和所述第二通信单元均为网络通信单元。
本发明实施例提供一种风压监测方法，用于根据如上所述的风压监测系统，所述方法包括：
通过所述风压传感器获取列车的风压值；
风压监测装置根据风压值判断所述列车的风压是否异常，并在所述列车的风压异常的情况下进行告警提示。
本发明实施例提供的风压监测系统和风压监测方法，通过安装于列车主风管通路的风压传感器获取列车的风压值，然后基于风压值判断列车的风压是否异常，并在列车的风压异常的情况下进行告警提示，可以做到对列车的全监测，降低了工作强度和维护工作量。
其次，本发明实施例提供的风压监测系统，风压监测装置将风压传感器获取的风压值传输至车台进行显示，可以对列车的风压状态进行同步显示。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种风压监测系统的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的另一种风压监测系统的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种风压监测方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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作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。
在本发明一个或多个实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明一个或多个实施例。在本发明一个或多个实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本发明一个或多个实施例中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本发明一个或多个实施例中可能采用术语第一、第二等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明一个或多个实施例范围的情况下，第一也可以被称为第二，类似地，第二也可以被称为第一。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
首先，对本发明一个或多个实施例涉及的名词术语进行解释。
列车:包括前面的机车和后面的车辆。其中，机车即列车头，车辆即列车头后面的车厢。
风压传感器：风压传感器为工业实践中常用的一种传感器，其工作原理是风压传感器的压力直接作用在传感器的膜片上，使膜片产生与介质压力成正比的微位移，使传感器的电阻发生变化，并输出对应于这个压力的电信号。
车台：车台是一种能安装在列车、船舶、飞机等交通工具上直接由列车上的电源供电的，可以监测交通工具上的各个运行参数以及输出控制命令来控制交通工具运行的终端，主要用于交通运输、生产调度、保安指挥等业务。
折角阀门：简称角阀，一般地，角阀的出口与进口成90度夹角，管道在角阀处可以形成90度的拐角形状。
在本发明实施例中，提供了一种风压监测系统和风压监测方法，在下面的实施例中逐一进行详细说明。
本发明实施例公开了一种风压监测系统，如图1所示，包括：
风压监测装置，所述风压监测装置固定安装于列车上，所述风压监测装置包括安装于列车主风管通路的风压传感器，以获取列车的风压值判断所述列车的风压是否异常，并在所述列车的风压异常的情况下进行告警提示。
本实施例中，列车可以为多种，例如旅客列车和货物列车。本实施例中，风压监测装置的风压传感器需要安装于列车主风管通路，以监测列车主风管中的风压。优选地，风压传感器安装于列车尾部的车辆的主风管通路中，以对车辆尾部的风压进行监测。
可选地，除去风压传感器之外，风压监测装置还包括：第一控制单元，所述第一控制单元与风压传感器连接，第一控制单元接收所述风压传感器的风压值判断列车的风压是否异常，在列车的风压异常的情况下进行告警提示。
本实施例中，第一控制单元可以为恩智浦HAO系列或NXP系列单片机。第一控制单元可以根据风压传感器采集的风压值进行风压是否异常的判断。
具体地，风压传感器在间隔时间内主动采集风压值，并将采集的风压值传输至第一控制单元，以使第一控制单元判断风压值是否低于风压阈值。若是，则意味着列车主风道内的风压异常，需要进行告警提示。
其中，间隔时间可以根据实际需求而设置，例如设置间隔时间为 1秒。
另外，本实施例中的告警提示的方式可以为多种，例如发出报警声、蜂鸣声或者通过告警灯显示等。
可选地，本实施例的风压监测装置还可以实现与其他装置的通信连接，参见图1，风压监测装置还包括：第一通信单元，第一通信单元与第一控制单元连接，且第一通信单元与车台通信连接，从而可以实现第一控制单元将风压值经由第一通信单元发送至车台或地面信息管理系统进行显示。
通过地面信息管理系统，维护管理单位可以实时监测全路在线运行列车的风压状态。
本实施例中，第一通信单元可以为无线自组网通信单元，也可以为2G/3G/4G/5G等网络通信单元。第一通信单元可以独立安装，也可以集成安装在车辆主风管通路。
可选地，为了实现额外的辅助排风制动，本实施例的风压监测装置还包括：排风单元，排风单元与所述第一控制单元连接，排风单元经由第一通信单元和第一控制单元接收控制命令，以控制所述排风单元在列车的折角阀门异常的情况下进行辅助排风制动。
具体地，该控制命令的发出可以为多种与风压监测装置实现通信连接的控制装置，例如可以为位于列车头部的机车车台发出。
并且在安装时，为了节省空间，风压传感器和排风单元可以通过加装三通阀安装于车辆主风管通路。
另外，本实施例中的排风单元可以选择为紧急排风阀，便于控制。
可选地，为了存储风压传感器获取的风压数据，风压监测装置还包括：第一存储单元，所述第一存储单元与第一控制单元连接，所述第一控制单元接收所述风压传感器在间隔时间内主动采集的风压值，以确定所述风压的波动值，并在所述风压的波动值超过第一阈值的情况下，所述第一控制单元将所述风压值存储至所述第一存储单元。
需要解释的是，并非风压传感器在每个间隔时间内采集的风压值都需要存储，而是在所述风压的波动值超过第一阈值的情况下才进行存储，以避免存储额外的风压数据，浪费存储空间。
可选地，为了给风压监测装置提供足够的电能，保证风压监测装置的正常工作，风压监测装置还包括：第一供电单元，所述第一供电单元与所述第一控制单元连接。并且，第一供电单元可以采用独立的风能发电/太阳发电/摩擦发电等发电系统，安装在车辆适宜持续发电的位置，通过电缆与第一控制单元连接，以实现为风压监测装置的供电。
另外，本实施例的风压监测装置还可以包括：电池，所述电池与所述第一控制单元连接，便于更换。
再者，本实施例的风压监测装置还可以包括：第一供电单元和可充电电池。在正常使用时，通过可充电电池为风压监测装置供电；在可充电电池电量不足的情况下，通过第一供电单元为风压监测装置供电。通过第一供电单元和可充电电池相结合的方式，可以保证供电稳定，避免因中途电池电量不足导致通信中断。
本实施例中，第一供电单元和可充电电池可以独立安装，也可以集成安装在车辆主风管通路。
本发明实施例提供的风压监测系统，通过安装于列车主风管通路的风压传感器获取列车的风压值，然后基于风压值判断列车的风压是否异常，并在列车的风压异常的情况下进行告警提示，可以做到对列车的全监测，降低了工作强度和维护工作量。
本发明实施例还公开了一种风压监测系统，如图2所示，包括：彼此通信连接的风压监测装置和车台。
其中，风压监测装置固定安装于列车上，具体地安装于列车尾部的车辆处。风压监测装置包括安装于列车主风管通路的风压传感器，以获取列车的风压值判断列车的风压是否异常，并在列车的风压异常的情况下进行告警提示。
另外，本实施例的风压监测装置还包括：第一控制单元，以及和第一控制单元连接的第一通信单元、排风单元、第一供电单元、电池、第一存储单元。
对于上述各个部件，参见前述实施例的详细内容，在此便不再赘述。
车台固定安装于列车上，具体地，车台安装于列车的机车上，且车台与风压监测装置通信连接，以接收风压监测装置传输的风压值并进行显示。
具体地，车台包括：第二通信单元，安装于同一列车的风压监测装置的第一通信单元与车台的第二通信单元通信连接。
本实施例中，第一通信单元和第二通信单元可以均为无线自组网通信单元，也可以均为2G/3G/4G/5G等网络通信单元。
在使用时，安装在车辆上的风压监测装置通过固化身份标识与车辆编号关联，可在列车编组时，车台将列车编组信息通过无线传输方式发送至风压监测装置，根据编组信息将风压监测装置随列车车辆编组，通过无线自组网依据列车编组顺序形成各列车的风压监测系统。
在编组完成后，风压监测装置主动采集各车辆的风压值，并定时 (时间间隔可配置)将风压值上传至机车车台，同时可将风压值发送至地面信息管理系统实时监测每列列车的风压状态。车台能够依据列车车号及编组顺序显示各车辆的风压状态。当车辆出现风压异常时，在车台的显示单元上显示对应车号的车辆的风压信息，且风压监测装置发出语音提示。
为了实现上述功能，可选地，本实施例的车台还包括：第二控制单元，所述第二控制单元与所述第二通信单元连接，第二控制单元经由第二通信单元接收风压值；
显示单元，显示单元与第二控制单元连接，用于显示风压值。
在第一控制单元接收到风压传感器的风压值后，一方面，第一控制单元根据风压值判断所述列车的风压是否异常，并在所述列车的风压异常的情况下进行告警提示；另一方面第一控制单元将风压值经由第一通信单元传输至第二通信单元，然后第二通信单元将风压值传输至第二控制单元，以使第二控制单元传输至显示单元进行风压值的显示，可以实现对列车的风压状态的同步显示。
本实施例中，第二控制单元可以为恩智浦HAO系列或NXP系列单片机。
可选地，本实施例中的显示单元可以采用触摸显示屏，在显示风压值的同时，可以接收操作者的输入指令，以生成控制命令，例如对于风压监测装置的排风单元的控制命令。
可选地，车台还包括：第二供电单元，第二供电单元与第二控制单元连接，用于为车台供电。
可选地，车台还包括：第二存储单元，第二存储单元与第二控制单元连接，用于存储接收到的风压值。
本发明实施例提供的风压监测系统，通过安装于列车主风管通路的风压传感器获取列车的风压值，然后基于风压值判断列车的风压是否异常，并在列车的风压异常的情况下进行告警提示，可以做到对列车的全监测，降低了工作强度和维护工作量。
其次，本发明实施例提供的风压监测系统，风压监测装置将风压传感器获取的风压值传输至车台进行显示，可以对列车的风压状态进行同步显示。
再次，本发明实施例的风压监测系统可以通过第一通信单元和第二通信单元实现无线自组网通信，可以有效解决原有的弱场区段通信不良的问题，大大提高通信质量。
下面对本发明实施例提供的风压监测方法进行描述，下文描述的风压监测方法与上文描述的风压监测系统可相互对应参照。
参见图3，本发明实施例提供了一种风压监测方法，用于如上述实施例的风压监测系统，本实施例便不再赘述。
所述方法包括：
301、通过所述风压传感器获取列车的风压值。
本实施例中，风压传感器在间隔时间内主动采集风压值，并将风压值上传至第一控制单元。第一控制单元确定风压的波动值，并在风压的波动值超过第一阈值的情况下，第一控制单元将风压值存储至第一存储单元。
302、风压监测装置根据风压值判断所述列车的风压是否异常，并在所述列车的风压异常的情况下进行告警提示。
本实施例中，风压监测装置的第一控制单元判断风压值是否低于风压阈值。若是，则意味着列车主风道内的风压异常，需要进行告警提示。
可选地，所述方法还包括：风压监测装置将风压值传输至车台，以通过显示单元对风压值进行显示。
可选地，所述方法还包括：排风单元经由第一通信单元和第一控制单元接收控制命令，以控制排风单元在列车的折角阀门异常的情况下进行辅助排风制动。
该控制命令可以由车台发出，也可以由地面信息管理系统发出，或者其他与风压监测装置通信连接的控制器件发出。
本发明实施例提供的风压监测方法，通过安装于列车主风管通路的风压传感器获取列车的风压值，然后基于风压值判断列车的风压是否异常，并在列车的风压异常的情况下进行告警提示，可以做到对列车的全监测，降低了工作强度和维护工作量。
其次，本发明实施例提供的风压监测方法，风压监测装置将风压传感器获取的风压值传输至车台进行显示，可以对列车的风压状态进行同步显示。
最后应说明的是：以上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精神和范围。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种风压监测系统，其特征在于，包括：
风压监测装置，所述风压监测装置固定安装于每节列车上，所述风压监测装置包括安装于每节列车主风管通路的风压传感器，以获取列车的风压值判断所述列车的风压是否异常，并在所述列车的风压异常的情况下进行告警提示；
其中，所述风压监测装置还包括：
第一控制单元，所述第一控制单元与所述风压传感器连接，所述第一控制单元接收所述风压传感器的风压值判断所述列车的风压是否异常，在所述列车的风压异常的情况下进行告警提示；
其中，所述风压监测装置还包括：
第一存储单元，所述第一存储单元与第一控制单元连接，所述第一控制单元接收所述风压传感器在间隔时间内主动采集的风压值，以确定风压的波动值，并在所述风压的波动值超过第一阈值的情况下，所述第一控制单元将所述风压值存储至所述第一存储单元；
其中，所述风压监测装置还包括：
第一通信单元，所述第一通信单元与所述第一控制单元连接，且所述第一通信单元与车台通信连接；
排风单元，所述排风单元与所述第一控制单元连接，所述排风单元经由所述第一通信单元和所述第一控制单元接收控制命令，以控制所述排风单元进行辅助排风制动；
其中，所述风压监测系统还包括：
车台，所述车台固定安装于列车的机车上，且安装于同一所述列车的所述风压监测装置的第一通信单元与所述车台通信连接，所述第一控制单元将所述风压值经由所述第一通信单元传输至所述车台；
其中，所述车台包括：
第二通信单元，所述第二通信单元与所述第一通信单元通信连接；
第二控制单元，所述第二控制单元与所述第二通信单元连接，所述第二控制单元经由所述第二通信单元接收所述风压值；
显示单元，所述显示单元与所述第二控制单元连接，用于显示所述风压值；
其中，所述第一通信单元和所述第二通信单元均为无线自组网通信单元；
其中，安装在每节列车上的风压监测装置通过固化身份标识与车辆编号关联，在列车编组时，所述车台将列车编组信息通过无线传输方式发送至所述风压监测装置，根据编组信息将风压监测装置随列车车辆编组，通过无线自组网依据列车编组顺序形成各列车的风压监测系统；
在编组完成后，所述风压监测装置主动采集各车辆的风压值，并定时将风压值上传至机车车台，同时将风压值发送至地面信息管理系统实时监测每列列车的风压状态，所述车台依据列车车号及编组顺序显示各车辆的风压状态，当车辆出现风压异常时，在车台的显示单元上显示对应车号的车辆的风压信息，且风压监测装置发出语音提示。
2.根据权利要求1所述的风压监测系统，其特征在于，所述风压监测装置还包括：
第一供电单元，所述第一供电单元与所述第一控制单元连接；
和/或
电池，所述电池与所述第一控制单元连接。
3.根据权利要求1所述的风压监测系统，其特征在于，所述车台还包括：
第二供电单元，所述第二供电单元与所述第二控制单元连接。
4.一种风压监测方法，其特征在于，用于根据权利要求1-3任一项所述的风压监测系统，所述方法包括：
通过所述风压传感器获取列车的风压值；
风压监测装置根据风压值判断所述列车的风压是否异常，并在所述列车的风压异常的情况下进行告警提示；
接收所述风压传感器在间隔时间内主动采集的风压值，以确定风压的波动值，并在所述风压的波动值超过第一阈值的情况下，存储所述风压的波动值。
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