CN204605852U - 无线重联状态监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种无线重联状态监测装置，包括：一个或多个探头，采集轨道车辆的运行参数；处理单元，与所述一个或多个探头耦合以接收所述运行参数并进行处理；无线重联控制器，与所述控制单元相连以将所述运行参数和/或处理结果无线发送出去或接收数据。本实用新型通过在无火回送工况下6A系统重联信息互通方案，解决了无火回送工况下机车状态无法监测的问题，对无火回送工况下机车进行制动、列车供电、走行部、高压绝缘、视频、防火等方面的安全监测，对保障机车安全具有重大意义。

Description

无线重联状态监测装置

技术领域

本实用新型涉及轨道车辆安全监测领域，特别地涉及一种轨道车辆中的用于无火工况下大功率电力机车无线重联状态监测装置。

背景技术

机车车载安全防护系统(6A系统)是针对机车运行过程中危及安全的重要事项、重点部件和部位，在前期已有的各分散机车安全设备的基础上，完善功能、综合集成，形成完整的系统性、平台化的安全防护装置。该系统是针对机车制动系统、列车供电系统、走行部、高压绝缘、视频、防火6大类项目的安全监测功能的集成。

6A系统各项监测诊断功能达到了设计要求，并发挥了其应有的作用，随着运行环境与使用条件的不同，现场又提出新的运用要求-即用于无火工况下大功率电力机车无线重联状态监测。

机车回送指的是根据机车运用计划，完成交路计划后将机车回送车库，分有火(有动力)回送，无火(无动力)回送，其中无火回送状态的机车自身不启动，运行期间所有设备不打开。在无火回送状态下，回送的机车一旦发生安全事故，将直接影响与该机车相连的牵引机车和被牵引列车的运行安全。

6A系统作为机车的安全防护设备，能从制动、走行部、防火、视频、高压绝缘、列车供电6个方面防范安全事故，由于当前安装6A系统的机车没有铺设6A系统主机至机车重联插座之间的线缆，故只能实现对本车的监测。

如果能将无火回送状态机车安装的6A系统监测对象(如制动、走行部)的状态发送至牵引机车上安装的6A系统，司机通过查看牵引机车司机室的6A系统音视频显示终端，即可监测无火回送机车的运行状态，从而保障无火回送机车的运行安全。故6A系统在无火回送状态下实现前后机车信息互通是现场迫切需要解决的问题之一。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种重联状态监测装置，其包括：一个或多个探头，采集轨道车辆的运行参数；处理单元，与所述一个或多个探头耦合以接收所述运行参数并进行处理；无线重联控制器，与所述控制单元相连以将所述运行参数和/或处理结果无线发送出去或接收数据。

根据本实用新型的一个方面，所述重联控制器包括：以太网模块、无线通信模块和电源模块，其中所述以太网模块与所述控制单元相连，所述电源模块为所述无线重联控制器供电。

根据本实用新型的一个方面，所述重联状态监测装置包括显示终端，所述显示终端与所述处理单元直接或间接耦合以显示处理结果。

根据本实用新型的一个方面，所述重联状态监测装置还包括交换单元，所述处理单元通过所述交换单元与所述无线重联控制器相连。

本实用新型还提供一种用于轨道车辆的重联状态监测系统，包括：安装在牵引机车上的第一重联状态监测装置；安装在无火回送状态机车上的第二重联状态监测装置；其中所述第一重联状态监测装置与所述第二重联状态监测装置无线耦合从而接收所述第二重联状态监测装置所采集的运行参数和/或处理结果。

附图说明

下面，将结合附图对本实用新型的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1是根据本实用新型一个实施例的机车重联结构图。

图2根据本实用新型的一个实施例的6A系统无线重联原理图。

图3是根据本实用新型的一个实施例的无线重联控制器原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

下面参考图1-3说明根据本实用新型一个实施例的轨道车辆无线重联状态监测系统。图1是根据本实用新型一个实施例的机车重联结构图。图2是根据本实用新型的一个实施例的6A系统无线重联原理图。图3是根据本实用新型的一个实施例的无线重联控制器原理图。

如图1所示，根据本实用新型的一个实施例的轨道车辆无线重联状态监测系统100包括主机(重联状态监测装置)5和从机(重联状态监测装置)7，二者之间的信息互通采用主从机的方式。主机5安装在牵引机车1上，从机7安装在无火回送机车3上。无火回送机车在低功耗模式下通过无线网络将6A系统的报警信息发送到主机。通过司机的人机交互方式建立牵引机车与无火回送机车的网络互连通道。

无火回送状态机车3与牵引机车1之间通过重联控制器9(如图2和图3所示)相连接。例如，主机5和从机7分别包括相应的无线重联控制器9，用于在彼此之间建立无线通信。通过将无线重联控制器9模块化，可以使得在任意的主机5和从机7之间建立无线通信，从而可以将牵引机车1适用于不同的无火回送机车3。无线重联控制器9可以安装在牵引机车1或无火回送机车3的6A系统主机柜内(主机箱外部)。当然本实用新型不限于此，本领域普通技术人员可以构思出将无线重联控制器9安装在其他位置。无线通信天线安装于一端司机室和二端司机室路况摄像头处。将6A系统设置为无线重联主/从机后，主机的显示屏上可以通过切换查看主机和从机的数据，其中主机5为牵引机车，从机7为无火回送机车。

下面参考图2，以从机为例说明其基本结构和功能。如图2所示，从机7可以具有一个或多个处理单元以及一个或多个探头。所述探头布置在无火回送机车的各个部位，监控无火回送机车的运行状况，例如防火、制动、走行等参数。处理单元收集所述探头的监测结果来实现各种监测功能，例如防火监控、制动监控、走行部监控等。处理单元也可以将所收集的监测结果存储起来。从机7还可以具有显示终端，用于显示处理单元的处理结果，例如无火回送机车目前的工况。从机7还具有无线重联控制器，用于与其他无线重联控制器相耦合从而传输监测结果、运行状况等，或者接收指令。

无火回送可以只传送重要的数据，包括走行部、制动、防火等数据，总传输带宽需求不到1Kbps。主机5和从机7相邻无线天线的距离不到5m(如图1所示)，实测主机5和从机7之间的无线通信带宽为25Mbps，能够满足无火回送工况下主机5和从机7通过无线控制器9传输数据的要求。无火回送工况下主机5和从机7之间通过AP/Client模式，实现数据传输。

下面参考图3描述无线重联控制器9。无线重联控制器9包括电源模块17、以太网模块11、嵌入式处理器模块13和无线通信模块15。

重联控制器9通过以太网获取无火回送状态机车3内6A系统各个子系统的监测数据，经嵌入式处理模块进行网络地址转换后，再通过无线通信网络将获取到的无火回送状态机车3内6A系统各子系统监测数据发送至牵引机车1。

牵引机车1的无线通信网络模块15获取到来自无火回送机车3的6A系统各子系统监测数据，并通过嵌入式处理模块13进行网络地址转换后，再以太网模块11将来自无火回送机车3的6A系统各子系统监测数据发送至牵引机车1的6A系统，由牵引机车1的6A系统对无火回送机车3的6A系统各个子系统监测数据进行存储和显示。

电源模块17对6A系统主机和重联控制器9进行供电。供电方案有两种，方案一为通过牵引机车供电，方案二为蓄电池供电。

无火回送状态机车3需要蓄电池供电的设备有6A系统中央处理平台、制动子系统、防火子系统、走行子系统、重联控制器、LKJ和TAX箱，为了节省功耗，无火回送状态机车在运行过程中切断视频摄像头电源。

电力机车铅酸蓄电池由48只单体电池正——负、正——负串联相接组成一个直流电源系统，其电压为48只单体电池之和，即96V，额定安时量仍为单体安时量即170Ah。

6A系统子系统额定功率如下：中央处理平台额定功率：<600W(3模块并联)；制动子系统额定功率：<23W；防火子系统额定功率：<50W；走行子系统额定功率：<40W；重联控制器额定功率：<10W；LKJ额定功率：<200W；TAX箱额定功率：<50W。

机车在无火回送状态下总功率为<483W，在蓄电池供电模式下电流大概为5.0A，6A系统在无火回送状态下理论最长工作时间为：170÷5.0≈34小时≈1.4天

在无火回送状态下，回送的机车一旦发生安全事故，将直接影响与该机车相连的牵引机车和被牵引列车的运行安全，本实用新型通过在无火回送工况下6A系统重联信息互通方案，解决了无火回送工况下机车状态无法监测的问题，对无火回送工况下机车进制动、列车供电、走行部、高压绝缘、视频、防火等方面的安全监测，对保障机车安全具有重大意义。

6A系统自2012年批量装车以来，各项监测诊断功能达到了设计要求，并发挥了积极的作用，本方案解决了6A系统在特殊工况(无火回送状态)下对机车进行安全监测的问题，作为6A系统完善功能的一项重大举措，对进一步加强6A系统的推广运用也具有实际意义。

本实用新型通过将无火回送状态机车安装的6A系统监测对象(制动、走行部、防火、视频、高压绝缘、列车供电)的状态发送至牵引机车上安装的6A系统，司机通过查看牵引机车司机室的6A系统音视频显示终端，即可监测无火回送机车的运行状态，从而保障无火回送机车的运行安全。

无火回送工况下6A系统重联信息互通采用主从机的方式，主机为牵引机车，从机为无火回送机车。无火回送机车在低功耗模式下通过无线网络将6A系统的报警信息发送到主机。通过司机的人机交互方式建立牵引机车与无火回送机车的网络互连通道。机车重联结构框图参见图1。

无线重联控制器安装在6A系统主机柜内(主机箱外部)，无线通信天线安装于一端司机室和二端司机室路况摄像头处。将6A系统设置为无线重联主/从机后，主机的显示屏上可以通过切换查看主机和从机的数据。6A系统无线重联原理图参见图2。

无火回送状态机车与牵引机车之间通过重联控制器相连接，重联控制器实现原理框图见图3。重联控制器主要由电源模块、以太网模块、嵌入式处理器模块和无线通信模块组成。重联控制器通过以太网获取无火回送状态机车内6A系统各个子系统的监测数据，然后通过无线网络将获取到的无火回送状态机车内6A系统各子系统监测数据发送至牵引机车，牵引机车6A系统接收无火回送状态机车内6A系统各个子系统的监测数据并对无火回送状态机车内6A系统各个子系统监测数据进行存储和显示。

重联控制器供电电压为24V，通过6A主机获取24V电源。牵引机车和无火回送状态机车之间的无线网络技术采用Wi-Fi技术，无线网络连接采用AP/Client模式，牵引机车重联控制器的无线模块作为无线接入点，无火回送状态机车重联控制器的无线模块作为客户端。

上面参考附图说明了本实用新型的典型实施例。上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本实用新型公开的范畴。

Claims (5)

1.一种无线重联状态监测装置，其特征在于，包括：

一个或多个探头，采集轨道车辆的运行参数；

处理单元，与所述一个或多个探头耦合以接收所述运行参数并进行处理；以及

无线重联控制器，与所述控制单元相连以将所述运行参数和/或处理结果无线发送出去或接收数据。

2.根据权利要求1所述的无线重联状态监测装置，其特征在于，所述无线重联控制器包括：以太网模块、无线通信模块和电源模块，其中所述以太网模块与所述控制单元相连，所述电源模块为所述无线重联控制器供电。

3.根据权利要求1或2所述的无线重联状态监测装置，其特征在于，所述无线重联状态监测装置包括显示终端，所述显示终端与所述处理单元直接或间接耦合以显示处理结果。

4.根据权利要求1或2所述的无线重联状态监测装置，其特征在于，所述无线重联状态监测装置还包括交换单元，所述处理单元通过所述交换单元与所述无线重联控制器相连。

5.一种用于轨道车辆的无线重联状态监测系统，其特征在于，包括：

安装在牵引机车上的第一重联状态监测装置，其为如权利要求1-4中任一项所述的无线重联状态监测装置；安装在无火回送状态机车上的第二重联状态监测装置，其为如权利要求1-4中任一项所述的无线重联状态监测装置；其中所述第一重联状态监测装置与所述第二重联状态监测装置无线耦合从而接收所述第二重联状态监测装置所采集的运行参数和/或处理结果。