CN204241240U - 一种地铁车辆转向架的安全预测分析系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种地铁车辆转向架的安全预测分析系统，其主要包括传感器、数据采集分析仪、在线监测控制器、无线发射器、通讯网络、地面专家诊断系统。其中，所述的传感器包括振动冲击传感器、振动传感器、温度传感器、角速度传感器和转速传感器，各传感器电连接至数据采集分析仪，数据采集分析仪通过以太网连接在线监测控制器，在线监测控制器通过无线发射器无线连接地面专家诊断系统。本系统能够实时监测转向架关键状态，进行数据分析，提前预测转向架运行的安全性，主动预防重大事故发生，保证人员生命和财产安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种地铁车辆转向架的安全预测分析系统，主要用于地铁车辆关键部件转向架的安全监测和分析预测，防止安全事故的发生。
背景技术
车辆作为运载乘客的工具，在城市轨道交通系统中起着至关重要的地位。转向架位于车体与轨道之间，是车辆最重要的组成部件之一，起着承载、牵引、走行和制动等重要作用，是决定地铁列车运行安全及动力学性能最为关键的组成部分，其直接影响车辆的运行品质、动力性能和行车安全。列车安全问题屡有发生，较常遇到的故障就有“车辆运行中的轮对故障”、“车辆蛇行失稳”、“列车脱轨故障”等等，这些故障给行车安全带来很大隐患和和社会经济损失。在各重大事故中，对于转向架本身故障，就需要及时或提前对转向架本身故障进行维修，提高列车本身的安全性，因此必须对列车关键部件转向架、齿轮箱、轴箱等进行实时的状态监测，对转向架的工作状态进行预测，提前对有故障趋势的转向架进行维修与更换，提高列车自身的质量，确保列车的安全运行。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是要提供一种高可靠性的地铁车辆转向架的安全预测分析系统，以保证列车行驶的安全。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种地铁车辆转向架的安全预测分析系统，其主要包括车载设备部分和地面专家分析系统部分。车载设备部分包括传感器、数据采集分析仪、在线监测控制器、无线发射器以及以太网。各传感器通过电连接数据采集分析仪，数据采集分析仪通过以太网电连接于在线监测控制器，在线监测控制器通过无线发射器无线连接地面专家诊断系统。上述车载设备部分可独立工作，实现数据分析报警等功能。也可传给地面专家系统，地面专家系统主要完成数据分析功能。
数据采集分析仪安装在每节列车车厢内，在线监测控制器和无线发射器安装在列车控制室内，地面专家诊断系统安装在车库控制器内。
当车辆为动车时，动车转向架的监测传感器包括6个振动冲击传感器、3个振动传感器、2个温度传感器、1个角速度传感器以及1个转速传感器。各传感器直接电连接于数据采集分析仪。所述的振动冲击传感器分别安装在动车转向架架体上，2个振动传感器分别安装在牵引电机轴承和齿轮箱处，另外1个振动传感器和角速度传感器分别安装在转向架架体中心处，所述的温度传感器分别安装在动车的轴箱处，所述的转速传感器安装在轮对处。
当车辆为拖车时，拖车转向架的监测传感器包括4个振动冲击传感器、1个振动传感器以及1个角速度传感器，各传感器直接电连接于数据采集分析仪。所述的振动冲击传感器分别安装在拖车转向架架体上，振动传感器和角速度传感器分别安装在转向架架体中心处。
本实用新型的有益效果在于：安全监测与预测分析系统通过实时采集各种传感器数据，进行数据分析，根据模型得到故障模式，能够针对安全状况进行报警或反馈，适用于地铁车辆的应用。
附图说明
图1为本实用新型地铁转向架的安全预测分析系统的结构示意图。
图2为本实用新型地铁转向架的安全预测分析系统的动车传感器安装位置示意图。
图3为本实用新型地铁转向架的安全预测分析系统的拖车传感器安装位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做详细的说明。
如图1所示，本实用新型的一种地铁车辆转向架的安全预测分析系统，包括传感器1、数据采集分析仪2、在线监测控制器3、无线发射器4、以太网5、地面专家诊断系统6。所述的传感器1通过电连接至数据采集分析仪2，数据采集分析仪2通过以太网5连接在线监测控制器3，在线监测控制器3通过无线发射器4无线连接地面专家诊断系统6。
传感器1、数据采集分析仪2、以太网5、在线监测控制器3以及无线发射器4构成车载监测系统，即车载设备部分。地面专家诊断系统6为地面专家分析系统部分。数据采集分析仪2安装在每节列车车厢内，在线监测控制器3和无线发射器4安装在列车控制室内，地 面专家诊断系统6安装在车库控制器内。
前述的传感器1包括振动冲击传感器1-1、振动传感器1-2、温度传感器1-3、角速度传感器1-4、转速传感器1-5。
如图2所示，当地铁车辆为动车(利用自主动力前行的车辆)时，用于监测该动车转向架的传感器1包括6个振动冲击传感器1-1、3个振动传感器1-2、2个温度传感器1-3、1个角速度传感器1-4和1个转速传感器1-5。其中，6个振动冲击传感器1-1分别安装在动车转向架架体上，2个振动传感器1-2分别安装在牵引电机轴承和齿轮箱处，另外1个振动传感器1-2和角速度传感器1-4分别安装在转向架架体中心处，2个温度传感器1-3分别安装在动车的轴箱处，转速传感器1-5安装在轮对处。
如图3所示，当地铁车辆为拖车(无自主动力需要拖行的车辆)时，用于监测该拖车转向架的传感器1包括4个振动冲击传感器1-1、1个振动传感器1-2以及1个角速度传感器1-4。其中，4个振动冲击传感器1-1分别安装在拖车转向架架体上，振动传感器1-2和角速度传感器1-4分别安装在转向架架体中心处。
本实用新型的工作原理为：每个车厢配有数据采集分析仪，完成采集传感器数据的功能，并把数据传送给总控制平台，每辆车厢控制室安装有总报警平台，数据库服务器，列车人员可实时查看监测状态。在车厢控制室安装有GPRS无线模块，实时把数据发到地面服务器。总线选用成熟的以太网传输模式，速度高到100Mbps，而且稳定可靠。
所述的车载设备可独立工作，实现数据分析报警等功能，也可传 给地面专家诊断系统，地面专家诊断系统主要完成数据分析功能。列车与地面的状态信息传输依靠GPRS实时通讯，通过安装在列车上的GPRS无线模块实时将列车各部件的运行状态传到地面专家诊断系统和控制中心，实现地面对列车运行状态的监控，而原始过程数据可利用移动磁盘下载到地面数据库中心。
本实用新型数据采集、数据传输以及地面专家诊断系统对于信号的处理以及报警的控制皆可采用现有技术来实现，在此不再赘述。
此外，以上仅为本实用新型实例的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型实施例，凡在本实用新型实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型实施例的保护范围内。
Claims (4)
1.一种地铁车辆转向架的安全预测分析系统，包括传感器(1)、数据采集分析仪(2)、在线监测控制器(3)、无线发射器(4)、以太网(5)、地面专家诊断系统(6)，其特征在于：所述的传感器(1)包括振动冲击传感器(1-1)、振动传感器(1-2)、温度传感器(1-3)、角速度传感器(1-4)、转速传感器(1-5)，所述的各传感器(1)通过电连接至数据采集分析仪(2)，数据采集分析仪(2)通过以太网(5)连接在线监测控制器(3)，在线监测控制器(3)通过无线发射器(4)无线连接地面专家诊断系统(6)。
2.如权利要求1所述的地铁车辆转向架的安全预测分析系统，其特征在于：传感器(1)、数据采集分析仪(2)、以太网(5)、在线监测控制器(3)以及无线发射器(4)构成车载监测系统；数据采集分析仪(2)安装在每节列车车厢内，在线监测控制器(3)和无线发射器(4)安装在列车控制室内，地面专家诊断系统(6)安装在车库控制器内。
3.根据权利要求1或2所述的地铁车辆转向架的安全预测分析系统，其特征在于：所述的车辆为动车，用于监测动车转向架的传感器(1)包括6个振动冲击传感器(1-1)、3个振动传感器(1-2)、2个温度传感器(1-3)、1个角速度传感器(1-4)以及1个转速传感器(1-5)；其中，所述的振动冲击传感器(1-1)分别安装在动车转向架架体上，2个振动传感器(1-2)分别安装在牵引电机轴承和齿轮箱处，另外1个振动传感器(1-2)和角速度传感器(1-4)分别安装在转向架架体中心处，所述的温度传感器(1-3) 分别安装在动车的轴箱处，所述的转速传感器(1-5)安装在轮对处。
4.根据权利要求1或2所述的地铁车辆转向架的安全预测分析系统，其特征在于：所述的车辆为拖车，用于监测拖车转向架的传感器(1)包括4个振动冲击传感器(1-1)、1个振动传感器(1-2)以及1个角速度传感器(1-4)；其中，所述的振动冲击传感器(1-1)分别安装在拖车转向架架体上，振动传感器(1-2)和角速度传感器(1-4)分别安装在转向架架体中心处。
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