CN203164001U - 一种高速列车转向架蛇形运动检测、分析系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速列车转向架蛇形运动检测、分析系统。该系统设置在转向架上的横向二维加速度传感器和纵向二维加速度传感器与实时数据采集控制器连接后，将实时数据采集控制器上设置的存储卡通过列车传输网络与列车显示终端相连接。从而，可以实现对转向架的横向和纵向数据的采集和存储，并能对转向架出现的故障进行实时监测与报警的目的。

Description

一种高速列车转向架蛇形运动检测、分析系统

技术领域

本实用新型涉及铁路机车领域的一种转向架检测、分析系统，尤其涉及一种高速列车转向架蛇形运动检测、分析系统。 

背景技术

转向架以较高速度在平直线路运行时会产生横向异常振动，振动的幅度会随着时间的延续不断扩大，严重时会产生蛇形运动失稳。转向架蛇形运动失稳会影响高速列车的行车安全，应该对转向架蛇形失稳实施有效的检测与分析。 

现有转向架蛇形失稳监测技术是检测转向架横向振动加速度。 

现有的转向架蛇形失稳监测系统是通过设置在转向架上的横向二维加速度传感器与实时数据采集控制器相连接，实时数据采集控制器通过电流环连接到列车网络，通过列车网络连接至列车输出终端。 

通过上述系统，可以检测转向架的横向振动加速度，使得在转向架的横向振动加速大于某一限值时判断转向架出现蛇形失稳，并进行相应报警。 

现有转向架监测系统存在以下缺点： 

只能对转向架的横向加速度值进行计算、报警，不能对转向架的横向加速度值进行存储、显示与分析，无法对转向架发生蛇形失稳时的具体工况与严重程度进行相关数据分析，也就无法进而研究转向架蛇形失稳的本质原因。 

只能监测转向架前后两侧横向加速度情况，不监测纵向加速度，这就无法了解转向架运行过程时的摇摆情况。 

基于以上需要和缺点，特提出本实用新型。 

实用新型内容

本实用新型的目的是为了提供一套高速列车转向架蛇形失稳检测、分析系统，通过该系统可以对转向架的横向加速度和纵向加速度进行存储、显示与分析，可以了解转向架运行过程时的摇摆情况，实现对转向架发生蛇形失稳时的本质原因分析。 

本实用新型的技术方案如下： 

本实用新型公开了一套高速列车转向架蛇形失稳检测、分析系统，其在于横向二维加速度传感器和纵向二维加速度传感器分别通过光纤与实时数据采集控制器相连接，实时数据采集控制器通过20mA电流环连接列车网络。 

进一步，所述的横向二维加速度传感器和纵向二维加速度传感器设置在转向架上。 

进一步，所述的实时数据采集控制器上设置有存储卡。 

进一步，所述的实时数据采集控制器采用Labview测试测量软件系统。 

进一步，所述的实时数据采集控制器与列车上设置的辅助供电模块相连接。 

进一步，所述的实时数据采集控制器设置有与辅助供电模块并联的蓄电池模块。 

本实用新型的有益效果是： 

本实用新型通过上述结构，使高速列车蛇形运动检测、分析试验系统的硬件与软件运行得更加稳定可靠，能够大幅度抑制电磁干扰对系统产生的干扰。 

本实用新型通过传感器和储存卡，实现了转向架横向、纵向加速度的数据存储，便于对失稳强度与原因进行分析与研究。 

本实用新型通过设置纵向加速度传感器，实现了对转向架的纵向加速度进行测量与存储的目的，实现了对转向架摇摆情况进行评估的效果。 

说明书附图 

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。 

图1是本实用新型的结构图。 

图中标记说明：1—横向二维加速度传感器，2—纵向二维加速度传感器，3—光纤，4—实时数据采集控制器，5—20mA电流环，6—列车网络，7—列车输出终端，401—存储卡，402—蓄电池模块，403—辅助供电模块。 

具体实施方式

参见图1 

本实用新型公开了一套高速列车转向架蛇形失稳检测、分析系统，其在于横向二维加速度传感器1和纵向二维加速度传感器2分别通过光纤3与实时数据采集控制器4上相连接，实时数据采集控制器4通过20mA电流环5连接列车网络6，通过列车网络6连接列车输出终端7。 

本实用新型上述的一套高速列车转向架蛇形失稳检测、分析系统，该系统通过横向二维加速度传感器1和纵向二维加速度传感器2采集转向架横向与纵向加速度信号，将信号通过光纤3传递给实时数据采集控制器4。通过实时数据采集器4对信号滤波之后，将特征数据存储至实时数据采集器上设置的存储卡401中。然后，通过20mA电流环5将存储卡401中存储得到特征数据传输至列车网络6。通过列车网络6将特征数据，进行分析。最后，将结果与趋势走向传输给列车显示终端7。从而实现了对数据的长期跟踪与趋势分析，从而能够对列车运行状态进行有效评估，并对列车转向架提出改进意见。 

本实用新型所述的实时数据采集控制器4采用美国NI公司生产的实时数据采集控制器进行硬件搭建，该硬件系统在低温、高温、振动、冲击等指标中有着良好的特性，能够适应高速列车运行环境，并且能够扩展存储设备。并采用美国NI公司研发的Labview测试测量软件系统，该软件系统与NI硬件系统可以进行无缝结合，在测试测量系统中运行稳定，操作简便，界面友好，编程简单易学。 

本实用新型所述的实时数据采集控制器的硬件系统中设置有存储卡401，其将横向振动、纵向振动的特征数据进行存储。从而便于数据的提取、显示与分析。所设置的存储卡401，使本系统能够存储至少100M重要数据，为数据分析与显示提供方便。 

本实用新型所述的实时数据采集控制器4通过列车上设置的110V的辅助供电模块403来提供电力。当110V的辅助供电模块403掉电后，系统可以自动监测，并向列车网络进行报警，由与辅助供电模块403并联的蓄电池模块402向实时数据采集控制器4供电。从而实现了对特征数据的实时保存和列车安全行驶的目的。 

本实用新型所述的横向二维加速度传感器1和纵向二维加速度传感器2分别设置在转向架上，其收集的信号通过光纤3传输能够避免高速列车中恶劣的电磁环境对其进行的干扰。 

本实用新型通过设置纵向二维加速度传感器2，可以测出转向架四个角的纵向加速度。同时因为列车运行的纵向加速度相对缓慢，可以通过算法有效滤除列车运行时产生的加速度，从而能够对转向架摇摆程度做出显示与评估。 

需要注意的是，上述具体实施例仅仅是示例性的，在本实用新型的上述教导下，本领域技术人员可以在上述实施例的基础上进行各种改进和变形，而这些改进或者变形落在本实用新型的保护范围内。 

本领域技术人员应该明白，上面的具体描述只是为了解释本实用新型的目的，并非用于限制本实用新型。本实用新型的保护范围由权利要求及其等同物限定。 

Claims (5)

1.一种高速列车转向架蛇形失稳检测、分析系统，其特征在于：横向二维加速度传感器（1）和纵向二维加速度传感器（2）分别通过光纤（3）与实时数据采集控制器（4）相连接，实时数据采集控制器（4）通过20mA电流环（5）连接列车网络（6），列车网络（6）与列车终端（7）相连接。

2.根据权利要求 1 所述的高速列车转向架蛇形失稳检测、分析系统，其特征在于：所述的横向二维加速度传感器（1）和纵向二维加速度传感器（2）设置在转向架前后端构架上。

3.根据权利要求 1 所述的高速列车转向架蛇形失稳检测、分析系统，其特征在于：所述的实时数据采集控制器（4）上设置有存储卡（401）。

4.根据权利要求 1 所述的高速列车转向架蛇形失稳检测、分析系统，其特征在于：所述的实时数据采集控制器（4）与列车上设置的辅助供电模块（403）相连接。

5.根据权利要求 4所述的高速列车转向架蛇形失稳检测、分析系统，其特征在于：所述的实时数据采集控制器（4）与蓄电池模块（402）相连接，蓄电池模块（402）与辅助供电模块（403）并联。

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