CN201484439U - 一种轨道交通车辆走行部及钢轨故障车载在线监测诊断系统 - Google Patents

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黄贵发
王定晓
宋辛晖
张鹏
陈湘
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Abstract

一种轨道交通车辆行走部及钢轨故障车载在线监测诊断系统,包括车载监测诊断系统、地面数据分析管理系统、维修人员信息接收端和监测设备研制厂家远程技术支持系统,车载监测诊断系统和通过无线网络或人工数据存储设备向地面数据诊断分析管理系统存入数据;地面数据诊断分析管理系统中的数据可以通过广域网传送给监测设备研制厂家远程技术支持系统;车载监测诊断系统和可以主动向给地面维修人员接收端发送信息,地面维修人员接收端也可以通过通讯设备主动查询信息。由于实用新型采用故障自动诊断专家系统,能够自动实时地采集分析数据,并能够准确识别故障类型、故障程度和精确定位故障部件,减少运用损失,实现重大故障报警。

Description

一种轨道交通车辆走行部及钢轨故障车载在线监测诊断系统
技术领域
本实用新型涉及一种故障监测诊断系统,特别是一种轨道交通车辆走行部及钢轨故障车载在线监测诊断系统。
背景技术
地铁和轨道交通是现代城市解决交通问题的最有效手段之一,随着国内各大城市地铁和轨道交通的建设发展,轨道交通车辆的运行密度和速度也越来越大,其营运安全问题也显得越来越突出,而且由于轨道交通车辆处在隧道中或高架桥上运行的特殊性,使得运行事故救援进行相当困难。同时,轨道交通车辆运行密度大,运用中频繁启动和制动,车辆走行部的工况非常严酷,在运行过程中极易造成部件疲劳,如车轮踏面容易严重擦伤,走行部轴承和传动齿轮容易疲劳,构架容易产生裂纹等,目前在地铁和轨道交通中使用的红外轴温报警设备无法预警此类故障,因此,需要更全面的监测,以便据监测诊断发现的故障及时维修,防止发生事故。另一方面,钢轨处于特殊的环境条件下,行车密度特别大,不便进行巡道监测,钢轨一旦出现快速发展的裂纹(如核伤)故障,就可能引起断轨和列车颠覆,有必要实施与营运过程同步的轨道监测,并根据监测结果合理安排钢轨养护和维修,保障行车安全和乘客的舒适度。
目前对轨道交通车辆监测主要针对电气系统,缺乏对于轨道交通车辆走行部的实时在线监测,也缺乏对钢轨故障的实时监测手段,为了解决上述问题,提出针对轨道交通车辆走行部及钢轨的车载在线监测诊断系统。
实用新型内容
本实用新型的目的:旨在提供一种可以对轨道交通车辆走行部及钢轨故障进行车载在线监测诊断的系统。通过科学合理地解决轨道交通车辆走行部及钢轨故障进行车载在线监测诊断,达到既能及时发现运行中车辆走行部位的各种故障前兆,同时又能同步监测运行中钢轨的运行状态效果,从而为提高整个轨道交通运行行业的安全性、可靠性提供技术支持。
本发明人充分利用近些年以来解决铁路车辆运行中提出的故障诊断技术:《多信号调理电路与复合传感器及其后续检测仪》(ZL00105992.0)、《一种机械故障冲击的共振解调检测方法》(200910056925.7)、《一种非转运动机械故障诊断系统和方法》(200710034596.7)等实现走行部轴承、齿轮、踏面及转向架构架的故障诊断,同时,又根据本发明人的专利《一种钢轨断裂车载非接触快速监测技术》(200710034542.0)实现钢轨故障(含断轨、裂损、钢轨波浪纹故障)的车载在线监测,提出适用于地铁和城市轨道交通车辆走行部及钢轨故障在线监测诊断技术,以求解决该行业目前急需解决的安全运行问题。
这种轨道交通车辆行走部及钢轨故障车载在线监测诊断系统,(如图1)包括第一车载监测诊断系统1-2和第二车载监测诊断系统1-3、地面数据诊断分析管理系统1-1、地面维修人员信息接收端1-4和监测设备研制厂家远程技术支持系统1-5,所述的第一车载监测诊断系统1-2和第二车载监测诊断系统1-3通过无线网络或人工数据存储设备向地面数据诊断分析管理系统1-1存入数据;地面数据诊断分析管理系统1-1通过广域网传送数据给监测设备研制厂家远程技术支持系统1-5;同时,所述的第一车载监测诊断系统1-2和第二车载监测诊断系统1-3可以主动向给地面维修人员接收端1-4发送信息,地面维修人员接收端1-4也可以通过通讯设备主动查询信息。
在这种轨道交通车辆行走部及钢轨故障车载在线监测诊断系统中,
所述的第一车载监测诊断系统1-2(如图2-1)包括传感器组C、接线盒E、转速发送盒F、数据采集器A和车载监测诊断主机G;所述的传感器组C安装于轨道交通车辆走行部上,监测轨道交通车辆走行部及钢轨B的相关部件获得的信号,分别通过连接线或直接传送给接线盒E和转速发送盒F,其中接线盒E通过总线和数据采集器A连接,转速发送盒F则通过总线电缆分别连接数据采集器A和车载监测诊断主机G;所述的数据采集器A通过通信电缆连接车载监测诊断主机G,车载监测诊断主机G又通过电缆与司机室显示终端H相连;
所述的第一车载监测诊断系统1-2(如图2-2)中的1个车载监测诊断主机G、1个转速发送盒F和数个安装在各个车厢的数据采集系统(A1,A2……An)组成车载监测诊断系统网络,安装在各个车厢的数据采集系统(A1,A2……An)负责收集各自车厢相关监测部件的振动冲击信号和温度信号,转速发送盒F发送转速信号给各个数据采集器和车载监测诊断主机G;由此构成车载监测诊断主机G对接收到的所有数据进行在线实时诊断的车载监测诊断系统。
所述的传感器组C(如图3所示)包括双坐标振动冲击传感器C-1、复合传感器C-2和转速传感器C-3。
A、其中的双坐标振动冲击传感器C-1,可以根据本发明人专利号为:ZL200720062217.0、发明名称为《一种监测振动冲击的广义共振复合传感》的技术方案制造;双坐标振动冲击传感器C-1安装在电机和齿轮箱悬挂吊座B-11及转向架构架B-1上;其中的复合传感器C-2安装在齿轮轴箱B-2、大齿轮外侧B-3、大齿轮内侧B-4、小齿轮外侧B-5、小齿轮内侧B-6、非齿端轴箱B-7、齿端电机B-8和非齿齿电机B-9上;同时,双坐标振动冲击传感器C-1、复合传感器C-2通过总线电缆将振动冲击信号和温度信号经接线盒E送至数据采集器A,转速传感器C-3通过总线电缆将转速变化信号经转速发送盒F分别送至数据采集器A和车载监测诊断主机G。
B、其中的复合传感器C-2根据本发明人已经授权的ZL200720065122.4《磁性安装的振动传感器》和申请号为200810200735.3《一种监测振动冲击的广义共振复合传感器》的原理,在后续处理电路中采用振动、冲击双线输出叠加为单线输出完成该传感器灵敏度调节,该传感器监测轨道交通车辆走行部内部的及钢轨与车轮的振动冲击信号和温度信号从所述的复合传感器C-2的输出端通过连接线或直接传输给接线盒E。
C、轮对转速B-10作用于转速传感器C3(附图3),可从轴端的转速传感器C-3的独立通道或与车辆其它设备并接该传感器的相关通道取得轮对转速信号,经过转速发送盒F作相关处理后转发至通信总线上,供数据采集器A和车载监测诊断主机G使用,如图3。
所述的接线盒E(见附图4)包括环温传感器E-2、输入接口单元E-3、模拟通道处理电路E-4、数字信号处理电路E-8、通讯电路E-5、CPU控制单元E-1、总线接口单元E-7和电源模块E-6,
A、其中环温传感器E-2与传感器组C测量所得的信号通过输入接口单元E-3后分两路进入模拟通道处理电路E-4和数字信号处理电路E-8;
B、CPU控制单元E-1管理模拟通道处理电路E-4和数字信号处理电路E-8、并通过通讯电路E-5和总线接口E-7与数据采集器A通讯相连;总线接口E-7采集的信号经过总线接口E-7通过总线电缆传送给数据采集器A。
C、电源模块E-6通过总线接口E-7与数据采集器A相连,并通过输入接口单元E-3与传感器组C相连并提供电源。
所述的转速发送盒F(见附图5)包括输入接口单元F-1、滤波和转速倍频处理单元F-2、输出接口单元F-4和电源模块F-3;其中输入接口单元F-1与滤波和转速倍频处理单元F-2连接,处理由转速传感器C-3输送的轮对转速信号,而输出接口单元F-4通过通信总线与数据采集器A和车载监测诊断主机G连接传递处理后的信号;电源模块F-3通过输出接口单元F-4与数据采集器A相连,通过输入接口单元F-1与转速发送盒F或转速传感器C-3相连并提供电源。
所述的数据采集器(见附图6)包括输入接口单元A-2、振动信号预处理单元A-4、冲击信号预处理单元A-5、A/D采样模块A-6、CPU控制模块A-1和通信接口A-7;该数据采集器负责对传输来的信号进行处理和采集、数据暂存,并通过网络将采集到的数据传输到车载监测诊断主机G。
A、其中的输入接口单元A-2分别与振动信号预处理单元A-4和冲击信号预处理单元A-5连接,上述两个预处理单元再与A/D采样模块A-6连接;
B、所述的CPU控制模块A-1与输入接口单元A-2连接、并经通信接口A-7与接收轮对转速信号并进行滤波、倍频的转速发送盒F相连接,同时又与A/D采样模块A-6连接完成模拟信号的采样,再与通信接口A-7连接通过输出电缆总线将数据传输给车载监测诊断主机G;
C、电源模块A-3通过输入接口单元A-2向整个数据采集系统供应电源。
所述的车载监测诊断主机G(见图7和图2)包括CPU控制单元G-1、接口电路G-2、网络接口G-4、外储接口G-5、显示接口G-6、输入输出接口G-7和电源模块G-3,其中接口电路G-2除与数据采集器A、转速发送器F分别连接外,同时与CPU控制单元G-1连接传递信号并发送指令,CPU控制单元G-1同时与网络接口G-4、外储接口G-5、显示接口G-6和输入输出接口G-7连接;电源模块G-3通过接口电路G-2向车载监测诊断主机G提供电源。
本实用新型由于具备了复合传感器、双坐标振动冲击传感器、接线盒、数据采集器、转速发送盒、监测诊断主机,显示器或车辆状态显示屏,采用故障自动诊断专家系统,能够自动和实时地采集、分析数据,并能够准确识别故障类型、故障程度和精确定位故障部件;减轻维修人员大量繁琐、复杂的数据分析、比对、统计和综合工作,减少人为失误,大大提高状态监测系统的效率和性能;能够及时、充分、全面地提供设备状态信息;能够准确识别故障类型、故障程度,确定故障部件,提高维修效率,减少维修损失;根据故障早期预警,提前作出维修决策和维修准备,减少运用损失,对重大故障及时报警,保护了人员及设备安全。
附图说明
图1为本实用新型的在线监测诊断系统网络结构示意图;
图2-1为本实用新型的在线监测诊断系统结构示意图;
图2-2为本实用新型的在线监测诊断系统网络结构示意图;
图3为数据采集系统组成结构示意图;
图4为接线盒组成结构示意图;
图5为转速发送盒组成结构示意图;
图6为数据采集器组成结构示意图;
图7为车载监测诊断主机组成结构示意图。
具体实施方式
本实用新型应用于轨道交通车辆走行部及钢轨故障车载在线监测诊断,图1~图2描述了本实用新型网络结构及系统结构的工作原理。
如图1:本实用新型的在线监测诊断系统网络结构示意图,本网络包括了地面数据诊断分析系统1、第一车载监测诊断系统1-2和第二车载监测诊断系统1-3、地面维修人员信息接收端1-4和监测设备研制厂家远程技术支持系统1-5,
a、第一车载监测诊断系统1-2和第二车载监测诊断系统1-3采集和监测走行部相关设备的振动冲击信号、温度信号以及转速信号,由其中的车载故障诊断专家系统软件对所有数据进行在线实时诊断,并实时给出诊断结论;
b、第一车载监测诊断系统1-2和第二车载监测诊断系统1-3将故障诊断结论提供给车内司乘人员做参考,也可以通过通讯设备发送给地面维修人员接收端1-4,地面维修人员接收端1-4也可以通过通讯设备主动查询轨道交通车辆走行部及钢轨运行状况;
c、第一车载监测诊断系统1-2和第二车载监测诊断系统1-3通过无线网络或人工数据存储设备将暂存的数据导入轨道交通车辆段内的地面数据诊断分析管理系统1-1,该系统建立车辆走行部的状态监测和故障诊断的历史及趋势数据库,该系统内的故障自动诊断专家系统软件进行历史档案管理和趋势分析;
d、地面数据诊断分析管理系统1-1中的数据可以通过广域网传送给监测设备研制厂家的远程技术支持系统1-5。
如图2-1:本实用新型的在线监测诊断系统结构示意图,本系统包括传感器组C、接线盒E、转速发送盒F、数据采集器A和车载监测诊断主机G;传感器组C对轨道交通车辆走行部及钢轨B的相关部件进行监测,将获得的温度信号和振动冲击信号通过连接线或直接传送给接线盒E,接线盒E对输入信号进行调理采集和通道切换,然后通过总线传送给数据采集器A;转速发送盒F发送轮对转速信号的倍频信号,然后输出给数据采集器A和监测诊断主机G;数据采集器A对于输入的信号作预处理和信号采集,然后通过通信电缆传输给车载监测诊断主机G,车载监测诊断主机内的在线故障诊断专家系统软件对所有数据进行在线实时诊断,实时给出诊断结论,并送到司机室显示终端H显示。
如图2-2:本实用新型的在线监测诊断系统网络结构示意图,轨道交通车辆走行部及钢轨故障车载在线监测诊断网络包括1个车载监测诊断主机G、1个转速发送盒F和数个安装在各个车厢的数据采集系统(A1,A2……An)。安装在各个车厢的数据采集系统负责收集相关监测部件振动冲击信号和温度信号并传递给车载监测诊断主机G,也可以传递给其它数据采集器;转速发送盒F发送转速信号给各个数据采集器和车载监测诊断主机G;车载监测诊断主机G对接收到的所有数据进行在线实时诊断。
图3~图7具体说明轨道交通车辆走行部及钢轨故障车载在线监测诊断系统的组成结构原理
A、如图3,所述的传感器C组包括了复合传感器C-2、双坐标振动冲击传感器C-1和转速传感器C-3,如表1,
a、所述的复合传感器C-2根据本发明人的专利《磁性安装的振动冲击传感器》(ZL200720065122.4)原理,在后续处理电路中采用振动、冲击双线输出叠加为单线输出,完成该传感器信息分离、处理、叠加,该传感器监测轨道交通车辆走行部的齿端轴箱B-2、大齿轮外侧B-3、大齿轮内侧B-4、小齿轮外侧B-5、小齿轮内侧B-6、非齿端轴箱B-7、齿端电机B-8和非齿端电机B-9的振动冲击以及温度信号,该振动冲击信号和温度信号从所述的复合传感器C-2的输出端通过连接线或直接传输给接线盒E;
b、所述的双坐标振动冲击传感器C-1安装在轨道交通车辆转向架的纵梁及电机和齿轮箱悬挂吊座,通过内部的双坐标压敏元件测量转向架构架B-1裂纹等故障信息,双坐标振动冲击传感器C-1与接线盒E通过连接线或直接相连,双坐标振动冲击传感器C-1将测得的振动冲击信号传递给接线盒E,接线盒E与数据采集器A通过总线相连,接线盒E将接收到的信号进行通道切换输送给数据采集器A;
c、轮对转速信号B-10作用于转速传感器C-3,可从轴端的转速传感器C-3的独立通道或与车辆其它设备并接C3的通道取得轮对转速信号,经过转速发送盒F作处理后转发至通信总线上,供数据采集器A和车载监测诊断主机G使用.
表1传感器组监测内容
  测点名称   监测内容
  齿端轴箱B-2   齿端轴箱轴承故障、车轮踏面故障、钢轨伤损故障和测点温度
  大齿轮外侧B-3   大齿轮外侧支撑轴承故障、大齿轮故障和测点温度
  大齿轮内侧B-4   大齿轮内侧支撑轴承故障、大齿轮故障和测点温度、接地电刷滑环故障
  小齿轮外侧B-5   小齿轮外侧支撑轴承故障、小齿轮故障和测点温度
  小齿轮内侧B-6   小齿轮内侧支撑轴承故障、小齿轮故障和测点温度
 测点名称   监测内容
  测点名称   监测内容
 非齿端轴箱B-7   非齿端轴箱轴承故障、车轮踏面故障、钢轨伤损故障和测点温度
 齿端电机B-8   齿端电机轴承故障和测点温度
 非齿端电机B-9   非齿端电机轴承故障和测点温度
 转向架构架B-1   构架横梁裂纹故障、电机和齿轮箱悬挂吊座裂纹故障等
 轮对转速B-10   获取轮对转速或轨道交通车辆提供的可换算为轮对转速的电机转速信号
如图4:接线盒E组成结构示意图,接线盒E包括了CPU控制单元E-1、环温传感器E-2、输入接口单元E-3、模拟通道处理电路E-4、数字信号处理电路E-8、通讯电路E-5、总线接口单元E-7和电源模块E-6,
a、环温传感器E-2测量接线盒E、轨道交通车辆走行部及钢轨B的环境温度(环温)和传感器组C测量相关部件所得的温度通过输入接口单元E-4进入数字信号处理电路E-8,从传感器组C测量所得的振动冲击信号一起通过输入接口单元E-3进入模拟通道处理电路;
b、CPU控制单元E-1控制模拟通道处理电路E-4对振动冲击信号的切换和控制数字信号处理电路E-8对温度信号的采集,并控制通讯电路E-5和总线接口E-7与数据采集器A通讯,经过切换的振动冲击信号经过总线接口E-7通过总线电缆传送给数据采集器A;
c、电源模块E-6的电源由数据采集器A通过总线接口E-7提供,并通过输入接口单元E-3向传感器组C供应电源。
如图5:转速发送盒F组成结构示意图,包括了输入接口单元F-1、滤波和转速倍频处理单元F-2、输出接口单元F-4和电源模块F-3,轮对转速通过输入接口单元F-1输入到滤波和转速倍频处理单元F-2,该单元F-2对转速信号进行滤波和倍频,处理后的信号经输出接口单元F-4发送至通信总线上,该信号提供给数据采集器A和车载监测诊断主机G使用,以实现转速相位跟踪采样。电源模块F-3的电源由数据采集器A通过输出接口F-4提供,并向转速发送盒F或通过输入接口单元F-1转速传感器C-3提供电源。
如图6数据采集器组成结构示意图,包括输入接口单元A-2、振动信号预处理单元A-4、冲击信号预处理单元A-5、A/D采集模块A-6、CPU控制模块A-1和通信接口A-7,负责对传输来的信号进行处理和采集、数据暂存,并通过网络将采集到的数据传输到车载监测诊断主机G,
a、接线盒E的振动冲击信号经输入接口单元A-2进入振动信号预处理单元A-4和冲击信号预处理单元A-5,振动信号预处理单元A-4对振动冲击信号进行低通抗混滤波处理,冲击信号预处理单元A-5对振动冲击信号进行共振解调和抗混滤波处理;
b、经过两个预处理单元A-4、A-5处理后的信号再经过A/D采样模块A-6的模数转换进入CPU控制模块A-1,CPU控制模块A-1接收从转速发送盒F经过通信接口A-7传输来的轮对转速倍频信号,利用转速相位跟踪采样技术,控制A/D采样模块A-6完成模拟信号的采样,并将获得的采样数据经通信接口A-7通过输出电缆总线将数据传输给车载监测诊断主机G。
c、电源模块A-3的电源由轨道交通车辆的(例如110V直流)电源提供,并向整个数据采集系统供应所需的各种电源。
如图7和图2,车载监测诊断主机G包括CPU控制单元G-1、接口电路G-2、网络接口G-4、外储接口G-5、显示接口G-6、输入输出接口G-7和电源模块G-3,负责整个网络系统调度,收集所有数据采集器A采集的数据信息(含轴温、、环温、故障冲击和振动以及轮对转速信号),进行诊断,数据筛选和存储,必要时向司机室显示终端H发送信息进行显示和声光报警(含轴温、振动冲击报警信息、系统自检信息等),可通过显示接口G-6和输入输出接口G-7外接显示器、键盘和鼠标观察和人工处理数据信号,进入轨道交通车辆段后与地面数据分析管理系统用无线以太网方式连接,通过网络接口G-4将行车采集的数据下载到地面数据分析管理系统1-1中,也可以通过外储接口G-5将数据信号移存到外部存储器。CPU控制模块G-1是车载监测诊断主机G工作的平台,通过接口电路G-2与整个系统通讯,并由接口电路输出电源模块G-3供应的电压,而电源模块G-3由轨道交通车辆本身的(例如110v直流)电源供应,并通过接口电路G-2向车载监测诊断主机G的提供电源。
正是本发明人将解决铁路车辆运行中提出的故障诊断技术:《多信号调理电路与复合传感器及其后续检测仪》(ZL00105992.0)、《一种机械故障冲击的共振解调检测方法》(200910056925.7)、《一种非转运动机械故障诊断系统和方法》(200710034596.7)等实现走行部轴承、齿轮、踏面及转向架构架的故障诊断,以及钢轨故障(含断轨、裂损、钢轨波浪纹故障)的车载在线监测技术《一种钢轨断裂车载非接触快速监测技术》(200710034542.0),同时根据地铁和城市高架轨道交通的实际,提出的这种轨道交通车辆行走部及钢轨故障车载在线监测诊断系统,能够自动和实时地采集、分析数据,并能够准确识别故障类型、故障程度和精确定位故障部件;减轻维修人员大量繁琐、复杂的数据分析、比对、统计和综合工作,减少人为失误,大大提高状态监测系统的效率和性能;能够及时、充分、全面地提供设备状态信息;能够准确识别故障类型、故障程度,确定故障部件,提高维修效率,减少维修损失;为故障早期预警,提前维修决策和维修准备,减少运用损失,重大故障报警,保护人员及设备安全提供切实可靠的技术保障。

Claims (7)

1.一种轨道交通车辆行走部及钢轨故障车载在线监测诊断系统,包括第一车载监测诊断系统(1-2)和第二车载监测诊断系统(1-3)、地面数据诊断分析管理系统(1-1)、地面维修人员信息接收端(1-4)和监测设备研制厂家远程技术支持系统(1-5),其特征在于:所述的车载监测诊断系统(1-2)和车载监测诊断系统(1-3)通过无线网络或人工数据存储设备向地面数据诊断分析管理系统(1-1)存入数据;地面数据诊断分析管理系统(1-1)通过广域网传送数据给监测设备研制厂家远程技术支持系统(1-5);同时,所述的第一车载监测诊断系统(1-2)和第二车载监测诊断系统(1-3)可以主动向给地面维修人员接收端(1-4)发送信息,地面维修人员接收端(1-4)也可以通过通讯设备主动查询信息。
2.如权利要求1所述的一种轨道交通车辆行走部及钢轨故障车载在线监测诊断系统,其特征在于:
a、所述的第一车载监测诊断系统(1-2)包括传感器组(C)、接线盒(E)、转速发送盒(F)、数据采集器(A)和车载监测诊断主机(G);所述的传感器组(C)安装于轨道交通车辆走行部上,监测轨道交通车辆走行部及钢轨(B)的相关部件获得信号,该信号通过连接线或直接传送给接线盒(E)和转速发送盒(F),其中接线盒(E)通过总线和数据采集器(A)连接,转速发送盒(F)则通过总线电缆分别连接数据采集器(A)和车载监测诊断主机(G);所述的数据采集器(A)通过通信电缆连接车载监测诊断主机(G),车载监测诊断主机(G)又通过电缆与司机室显示终端(H)相连;
b、所述的第一车载监测诊断系统(1-2)中的1个车载监测诊断主机(G)、1个转速发送盒(F)和数个安装在各个车厢的数据采集系统(A1,A2……An)组成车载监测诊断系统网络,安装在各个车厢的数据采集系统(A1,A2……An)负责收集各自车厢相关监测部件的振动冲击信号和温度信号,转速发送盒(F)发送转速信号给各个数据采集器和车载监测诊断主机(G);由此构成车载监测诊断主机(G)对接收到的所有数据进行在线实时诊断的系统。
3.如权利要求2所述的一种轨道交通车辆行走部及钢轨故障车载在线监测诊断系统,其特征在于:所述的传感器组(C)包括双坐标振动冲击传感器(C-1)、复合传感器(C-2)和转速传感器(C-3);其中的双坐标振动冲击传感器(C-1)安装在电机和齿轮箱悬挂吊座(B-11)和转向架构架(B-1)上,其中的复合传感器(C-2)安装在齿轮轴箱(B-2)、大齿轮外侧(B-3)、大齿轮内侧(B-4)、小齿轮外侧(B-5)、小齿轮内侧(B-6)、非齿端轴箱(B-7)、齿端电机(B-8)和非齿端电机(B-9)上;同时,双坐标振动冲击传感器(C-1)、复合传感器(C-2)通过总线电缆将振动冲击信号和温度信号经接线盒(E)送至数据采集器(A),转速传感器(C-3)通过总线电缆将转速信号经转速发送盒(F)分别送至数据采集器(A)和车载监测诊断主机(G)。
4.如权利要求2所述的一种轨道交通车辆行走部及钢轨故障车载在线监测诊断系统,其特征在于:接线盒(E)包括环温传感器(E-2)、输入接口单元(E-3)、模拟通道处理电路(E-4)、数字信号处理电路(E-8)、通讯电路(E-5)、CPU控制单元(E-1)、总线接口单元(E-7)和电源模块(E-6);其中环温传感器(E-2)与传感器组(C)测量所得的信号通过输入接口单元(E-3)后分两路进入模拟通道处理电路(E-4)和数字信号处理电路(E-8);CPU控制单元(E-1)管理模拟通道处理电路(E-4)和数字信号处理电路(E-8)、并通过通讯电路(E-5)和总线接口(E-7)与数据采集器(A)通讯相连;信号经过总线接口(E-7)通过总线电缆传送给数据采集器(A);电源模块(E-6)通过总线接口(E-7)与数据采集器(A)相连,并通过输入接口单元(E-3)与传感器组(C)相连并提供电源。
5.如权利要求2所述的一种轨道交通车辆行走部及钢轨故障车载在线监测诊断系统,其特征在于:所述的转速发送盒(F)包括输入接口单元(F-1)、滤波和转速倍频处理单元(F-2)、输出接口单元(F-4)和电源模块(F-3);其中输入接口单元(F-1)与滤波和转速倍频处理单元(F-2)连接处理由转速传感器(C-3)输送的轮对转速信号,而输出接口单元(F-4)通过通信总线与数据采集器(A)和车载监测诊断主机(G)连接传递处理后的信号;电源模块(F-3)通过输出接口单元(F-4)与数据采集器(A)相连,通过输入接口单元(F-1)与转速发送盒(F)或转速传感器(C-3)相连并提供电源。
6.如权利要求2所述的一种轨道交通车辆行走部及钢轨故障车载在线监测诊断系统,其特征在于:所述的数据采集器包括输入接口单元(A-2)、振动信号预处理单元(A-4)、冲击信号预处理单元(A-5)、A/D采样模块(A-6)、CPU控制模块(A-1)和通信接口(A-7);其中的输入接口单元(A-2)分别与振动信号预处理单元(A-4)和冲击信号预处理单元(A-5)连接,上述两个预处理单元再与A/D采样模块(A-6)连接;所述的CPU控制模块(A-1)与输入接口单元(A-2)连接、并经通信接口(A-7)与接收轮对转速信号并进行滤波、倍频的转速发送盒(F)相连接,同时又与A/D采样模块(A-6)连接完成模拟信号的采样,再与通信接口(A-7)连接通过输出电缆总线将数据传输给车载监测诊断主机(G);电源模块(A-3)通过输入接口单元(A-2)向整个数据采集系统供应电源。
7.如权利要求2一种轨道交通车辆行走部及钢轨故障车载在线监测诊断系统,其特征在于:所述的车载监测诊断主机(G)包括CPU控制单元(G-1)、接口电路(G-2)、网络接口(G-4)、外储接口(G-5)、显示接口(G-6)、输入输出接口(G-7)和电源模块(G-3),其中接口电路(G-2)除与数据采集器(A)、转速发送器(F)分别连接外,同时与CPU控制单元(G-1)连接传递信号并发送指令,CPU控制单元(G-1)同时与网络接口(G-4)、外储接口(G-5)、显示接口(G-6)和输入输出接口(G-7)连接;电源模块(G-3)通过接口电路(G-2)向车载监测诊断主机(G)提供电源。
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