CN210591935U - 一种列车安全监控诊断仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种列车安全监控诊断仪，通过监测子系统板卡与安装于列车上的传感器连接，分别对各个传感器采集的信号进行处理，形成各类信息、数据，并发送至平台主机板卡，通过平台主机板卡可以对各个监测子系统板卡的各类信息、数据进行集中处理、存储以及统一的对外输出，且平台主机板卡和各个监测子系统板卡均设置于机箱。因此，能够实现列车安全监控的集中处理、存储以及统一的对外传输，不仅节约了设备的安装空间，而且能够方便运维人员准确评估列车的运行状态。

Description

一种列车安全监控诊断仪

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，特别涉及一种列车安全监控诊断仪。

背景技术

随着我国高速列车运行速度和运营里程的不断提升，列车安全运行变得异常重要。列车的关键部件状态异常是列车安全运行的重要隐患之一，严重的、突发性的异常状态甚至可能导致列车倾覆等恶性事故，从而对社会、人员造成无法计算的损失。

目前，人们对列车的一些重要部件采取了很多监控措施，例如针对弓网接触故障的监控，或者转向架失稳的监控等。但是这些监控措施都是孤立进行的，分属于独立的子系统，各个子系统均需要安装主机、传感器等辅组装置，增加了更多的电源、通信电缆、通信接口等，不仅耗费了大量的安装空间，而且无法对数据进行统一管理及传输。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种列车安全监控诊断仪，用于实现列车故障的集中处理、存储以及统一传输，节约设备的安装空间，方便运维人员准确评估列车的运行状态。

本实用新型提供一种列车安全监控诊断仪，包括机箱，所述机箱内设置有背板、平台主机板卡和至少两个监测子系统板卡；所述平台主机板卡和各个所述监测子系统板卡均通过卡槽安装于所述背板的连接器上，各个所述监测子系统板卡与安装于列车上的传感器连接。

优选地，所述平台主机板卡包括第一通信板卡、第一CPU板卡和电源板卡；所述第一通信板卡用于数据通信，所述第一CPU板卡用于数据处理和存储，所述电源板卡用于电源转换和供电。

优选地，所述平台主机板卡还包括第二通信板卡，所述第二通信板卡与所述第一通信板卡互为冗余。

优选地，所述平台主机板卡还包括第二CPU板卡，所述第二CPU板卡与所述第一CPU板卡互为冗余。

优选地，所述电源板卡还用于欠压过流监控和保护。

优选地，所述平台主机板卡还包括转速处理板卡，用于对转速信号进行处理及传输。

优选地，所述平台主机板卡还包括MVB(英文全称：Multifunction Vehicle Bus，中文全称：多功能车辆总线)板卡，用于所述平台主机板卡与TCMS(英文全称：TrainControl and Management System,中文全称：列车控制和管理系统)之间的通信。

优选地，所述监测子系统板卡具体为走行部旋转部件监测子系统板卡、车轮脱轨监测子系统板卡、车体运行平稳性监测子系统板卡、转向架失稳监测子系统板卡及弓网接触状态监测子系统板卡中的至少两种。

优选地，所述背板上设置有备用板卡安装槽。

优选地，所述机箱的上面板和/或下面板开设有散热孔，所述机箱内还设置有电源散热模块。

本实用新型提供的列车安全监控诊断仪，通过监测子系统板卡与安装于列车上的传感器连接，分别对各个传感器采集的信号进行处理，形成各类信息、数据，并发送至平台主机板卡，通过平台主机板卡可以对各个监测子系统板卡的各类信息、数据进行集中处理、存储以及统一的对外输出，且平台主机板卡和各个监测子系统板卡均设置于机箱。因此，能够实现列车安全监控的集中处理、存储以及统一的对外传输，不仅节约了设备的安装空间，而且能够方便运维人员准确评估列车的运行状态。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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为本实用新型实施例提供的一种列车安全监控诊断仪的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的一种列车安全监控诊断仪的硬件配置图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，多个”、“若干个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本申请可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本申请所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本申请所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

请参阅图1，本实用新型实施例提供的一种列车安全监控诊断仪的结构示意图。该列车安全监控诊断仪包括机箱10，机箱10内设置有背板110、平台主机板卡120和至少两个监测子系统板卡130；平台主机板卡120和各个监测子系统板卡130均通过卡槽安装于背板110的连接器上，各个监测子系统板卡130与安装于列车上的传感器连接。

需要说明的是，为了保证列车的正常运行，一般会在列车上需要监控的对象上安装传感器，例如在走行部旋转部件如轴箱轴承、齿轮箱或电机上安装传感器，采集这些部件的振动、冲击、温度等监测信号。本实用新型实施例提供的列车安全监控诊断仪，主要应用于在需要监控的对象上安装有传感器的轨道交通车辆。

本实施例中，机箱10可以选用标准的3U机箱，背板110设置在机箱10的底部，平台主机板卡120和各个监测子系统板卡130均通过卡槽安装于背板110的连接器上。其中各个监测子系统板卡130分别与安装在列车上需要监控的对象上的传感器相连，各个监测子系统板卡130分别接收并处理与之相连的传感器采集的信号，形成各类信息、数据，并通过信号连接线发送至平台主机板卡120。其中，发送的各类信息、数据既包括经过监测子系统板卡130处理后的信息、数据，也包括传感器采集的原始信息、数据。平台主机板卡120接收各个监测子系统板卡130发送的各类信息、数据后，进行集中处理、存储以及对外输出。平台主机板卡120与各个监测子系统板卡130封装在一个标准3U机箱内，可以节约设备的安装空间，而且各个监测子系统板卡130本身不对外发送数据，由平台主机板卡120集中处理后统一对外发送，还可以节省通信电缆及通信接口。平台主机板卡120集中了各个监测子系统板卡130中的各类信息、数据，运维人员可以直接调取平台主机板卡120中存储的信息、数据分析结论，即可对列车的运行状态进行健康评估。

由上可知，本实用新型提供的列车安全监控诊断仪，通过监测子系统板卡130与安装于列车上的传感器连接，分别对各个传感器采集的信号进行处理，形成各类信息、数据，并通过背板110发送至平台主机板卡120，通过平台主机板卡120可以对各个监测子系统板卡130的各类信息、数据进行集中处理、存储以及统一的对外输出，且平台主机板卡120和各个监测子系统板卡130均设置于机箱。因此，能够实现列车安全监控的集中处理、存储以及统一的对外传输，不仅节约了设备的安装空间，而且能够方便运维人员准确评估列车的运行状态。

在一种具体的实施方式中，监测子系统板卡130具体为走行部旋转部件监测子系统板卡、车轮脱轨监测子系统板卡、车体运行平稳性监测子系统板卡、转向架失稳监测子系统板卡及弓网接触状态监测子系统板卡中的至少两种。

本实施例中，列车上需要监控的对象可以包括走行部旋转部件、车轮脱轨预警、车体运行平稳性、转向架失稳和弓网接触状态等等，在这些需要监控的对象上均安装有传感器。具体来说，如果监控对象是走行部旋转部件，则相应的传感器采集列车走行部旋转部件如电机、齿轮箱及轴箱的的振动加速度监测信号、冲击监测信号和轴承的温度监测信号；如果监控对象是车轮脱轨，则相应的传感器采集车轮的振动加速度监测信号和冲击监测信号；如果监控对象是车体运行平稳性，则相应的传感器采集车体的三方向振动监测信号；如果监控对象是转向架失稳，则相应的传感器采集转向架的振动加速度监测信号；如果监控对象是弓网接触状态，则相应的传感器采集弓网拉弧监测信号及受电弓振动冲击监测信号。与之相连的各个监测子系统130对监测信号进行处理，并将故障诊断信息均发送至平台主机板卡120。

请参阅图2，本实用新型实施例提供的一种列车安全监控诊断仪的硬件配置图。本实用新型实施例中，平台主机板卡120包括第一通信板卡121、第一CPU板卡122和电源板卡123；第一通信板卡121用于数据通信，第一CPU板卡122用于数据处理和存储，电源板卡123用于电源转换和供电。

本实施例中，第一通信板卡121用于平台主机板卡120与各个监测子系统板卡130之间进行数据通信，以及与对外的其他车辆上的平台主机板卡进行数据通信，优选采用以太网通信。第一通信板卡121接收各个监测子系统板卡130发送的故障诊断信息，第一CPU板卡122对各个监测子系统板卡130的故障诊断信息进行集中处理，并存储至存储介质中，同时通过第一通信板卡121将存储的数据发送至其他车辆上的平台主机板卡，电源板卡123用于进行电源转换，提供电源供应。

在一种可选的实施方式中，平台主机板卡120还包括第二通信板卡124、第二CPU板卡125；第二通信板卡124与第一通信板卡121互为冗余；第二CPU板卡125与第一CPU板卡122互为冗余。

本实施例中，平台主机板卡120中的通信板卡、CPU板卡均设计冗余结构。其中，第一通信板卡121默认为工作模式，第二通信板卡124为备用模式。当第一通信板卡121通信正常时采用第一通信板卡121进行通信；当第一通信板卡121出现故障时，第二通信板卡124自动投入工作。采用第二通信板卡124与第一通信板卡121互为冗余的设计，从而任意时刻只要有一个通信板卡工作正常，数据均可以正常发送。同时，所有数据均会同时发送至第一CPU板卡122与第二CPU板卡125中进行保存，保证任意时刻，都有两个存储介质中保存有相同的数据。可选的，电源板卡123可以采用两块电源模块的冗余设计，两块电源模块互为冗余，保证其中任意一块电源模块故障，不影响诊断仪的正常工作。

进一步地，在一种实施方式中，电源板卡123还用于欠压过流监控和保护。本实施例中，电源板卡123具备电源监控、复位控制及欠压、过流保护功能，进一步保证诊断仪的正常工作。

可选的，平台主机板卡120还可以包括转速处理板卡126及MVB板卡127，转速处理板卡126用于对转速信号进行处理及传输，MVB板卡127用于平台主机板卡120与TCMS之间的通信。本实施例中，通过转速处理板卡126对转速信号进行处理后传输至各个监测子系统板卡130。通过MVB板卡127接收TCMS发送的时间、速度、公里标、运用里程、列车关键系统工况和司机操控等公共信息，同时通过MVB板卡127将平台主机板卡120中存储的数据实时发送至TCMS，方便运维人员准确评估列车的运行状态。

在具体实施时，平台主机板卡120还可以通过第一通信板卡121及第二通信板卡124，将存储的数据及相关报警信息发送至列车上的人机显示终端，进行集中显示及报警。

为了方便拓展，在一种可选的实施方式中，背板110上设置有备用板卡安装槽，用于安装备用板卡128。

为了保证机箱10的散热，在一种具体的实施方式中，机箱10上可以开设散热孔，机箱10内还可以设置电源散热模块，其中，既可以在机箱10的上面板或下面板开设散热孔，也可以是上、下面板同时开设散热孔。本实施例中，电源散热模块可以选用散热铝块。优选的，散热铝块为两块，一块安装至贴敷电源板卡123，另一块安装到机箱10的侧面板上，通过热传导方式使电源板卡123散热。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种列车安全监控诊断仪，其特征在于，包括机箱，所述机箱内设置有背板、平台主机板卡和至少两个监测子系统板卡；所述平台主机板卡和各个所述监测子系统板卡均通过卡槽安装于所述背板的连接器上，各个所述监测子系统板卡与安装于列车上的传感器连接。

2.根据权利要求1所述的列车安全监控诊断仪，其特征在于，所述平台主机板卡包括第一通信板卡、第一CPU板卡和电源板卡；所述第一通信板卡用于数据通信，所述第一CPU板卡用于数据处理和存储，所述电源板卡用于电源转换和供电。

3.根据权利要求2所述的列车安全监控诊断仪，其特征在于，所述平台主机板卡还包括第二通信板卡，所述第二通信板卡与所述第一通信板卡互为冗余。

4.根据权利要求2所述的列车安全监控诊断仪，其特征在于，所述平台主机板卡还包括第二CPU板卡，所述第二CPU板卡与所述第一CPU板卡互为冗余。

5.根据权利要求2所述的列车安全监控诊断仪，其特征在于，所述电源板卡还用于欠压过流监控和保护。

6.根据权利要求2所述的列车安全监控诊断仪，其特征在于，所述平台主机板卡还包括转速处理板卡，用于对转速信号进行处理及传输。

7.根据权利要求2所述的列车安全监控诊断仪，其特征在于，所述平台主机板卡还包括MVB板卡，用于所述平台主机板卡与TCMS之间的通信。

8.根据权利要求1至7任意一项所述的列车安全监控诊断仪，其特征在于，所述监测子系统板卡具体为走行部旋转部件监测子系统板卡、车轮脱轨监测子系统板卡、车体运行平稳性监测子系统板卡、转向架失稳监测子系统板卡及弓网接触状态监测子系统板卡中的至少两种。

9.根据权利要求1所述的列车安全监控诊断仪，其特征在于，所述背板上设置有备用板卡安装槽。

10.根据权利要求1所述的列车安全监控诊断仪，其特征在于，所述机箱的上面板和/或下面板开设有散热孔；

和/或，所述机箱内设置有电源散热模块。

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