CN216050028U - 列车车轮无线检测传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及列车车轮无线检测传感器，包括与电池电性连接的传感器检测模块、无线传输模块、微处理器和信号调理模块，传感器检测模块与信号调理模块电性连接，信号调理模块与微处理器电性连接，微处理器通过无线传输模块与主控单元模块无线连接；其中，传感器检测模块的探伤仪和温度传感器均固定于车轮安装架上，且探伤仪与列车车轮相对应，温度传感器与列车车轮相连接，位置传感器设置于安装盒外部顶端，距离与振动冲击复合传感器设置于铁轨内的缺口处且与列车车轮的底面相接触；无线传输模块、微处理器、信号调理模块和电池均设置于可拆卸地安装在铁轨外侧的安装盒上。本实用新型检测效率高且节约能源。

Description

列车车轮无线检测传感器

技术领域

本实用新型涉及传感器技术领域，具体涉及列车车轮无线检测传感器。

背景技术

在智能交通领域，最基本最前端的工作是车辆检测，目前车辆检测应用最广的方法是线圈检测和摄像技术。然而，地感线圈检测方式对路面破坏大、易损坏、维护成本高；摄像的成本很高、硬件复杂而日易受天气等环境因素影响。新兴的无线通信技术的无线车辆检测传感器，利用车辆通过传感器时对地球磁场产生扰动的原理来检测车辆的存在与通过，并以无线通信的方式构建无线车辆检测系统，实现车辆流量、平均车流速度、内部特性指标等信息的采集与传输，以改善交通质量，调控路面交通秩序。因此，无线车辆检测传感器深受欢迎，学术界关于这方面的讨论和研究也越来越多。

然而，目前的相关研究主要从算法检测流程等方面进行论述，其实际应用及结构设置方面的文献较少，并且相关的无线车辆检测传感器的结构比较单一，其功能性受到一定的限制。例如在现有技术中专利号为CN102923167B的“列车追踪接近预警系统”是从算法检测流程的方面进行相关的论述；专利号为CN205826518U的“一种列车车载式车轮探伤仪”仅对车轮内部缺陷进行检测；专利号为CN212110598U的“一种基于压力测量传感器的列车制动装置”仅对列车的压力进行检测等。

本实用新型创造性地设计了包含多个传感器的传感器检测模块，并且配合无线检测方式，提供一种检测效果好的列车车轮无线检测传感器。

实用新型内容

针对上述现有领域存在的问题，本实用新型的目的是提供一种结构简单、功能性强且检测效果好的列车车轮无线检测传感器。为实现本实用新型的目的，采用如下技术方案：

列车车轮无线检测传感器，包括传感器检测模块、无线传输模块、微处理器、信号调理模块、电池和主控单元模块，所述传感器检测模块、无线传输模块、微处理器和信号调理模块均与电池电性连接，所述传感器检测模块与信号调理模块电性连接，用于将传感器检测的信号传输给信号调理模块，所述信号调理模块与微处理器电性连接，所述微处理器通过无线传输模块与主控单元模块无线连接，用于将检测的信号传输到主控单元模块进行处理、分析、控制并储存；

其中，所述传感器检测模块包括探伤仪、温度传感器、位置传感器以及距离与振动冲击复合传感器，所述探伤仪和温度传感器均固定于车轮安装架的外侧，且所述探伤仪与列车车轮相对应，所述温度传感器与列车车轮相连接，所述位置传感器设置于安装盒外部的顶端，所述距离与振动冲击复合传感器设置于铁轨内的缺口处，且所述距离与振动冲击复合传感器与列车车轮的底面相接触；

所述无线传输模块、微处理器、信号调理模块和电池均设置于安装盒内，所述安装盒可拆卸地固定于铁轨的外侧，所述铁轨上卡合相接列车车轮，所述列车车轮固定于车轮安装架上。

优选的，所述车轮安装架包括水平的连接桥以及固定于连接桥两端下方的固定架，所述固定架上可旋转地连接列车车轮。

优选的，所述列车车轮设置有两个，且两个列车车轮分别为列车车轮A和列车车轮B，相应地所述铁轨也设置成两条，且两条铁轨分别为铁轨A和铁轨B。

优选的，任一铁轨的外侧均设有安装盒，且两侧的安装盒对称设置，以便分别对两侧的车轮进行检测，免了线路在铁轨之间的设置，且有利于维修和更换。

优选的，任一铁轨的外侧设有两个安装盒，以便对列车临近和驶离状态分别进行感应，也有利于后期维修和更换。

优选的，所述位置传感器为电磁式位置传感器或光电式位置传感器中的一种。

优选的，所述探伤仪为X射线探伤仪。

优选的，所述主控单元模块还包括显示器、存储器、控制按钮和报警器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的列车车轮无线检测传感器在铁轨外侧的安装盒上设置位置传感器，可以感应到列车位置，并且通过无线传输模块将信号经信号调理模块、微处理器及主控单元模块的传递，实现使该列车车轮无线检测传感器从休眠状态到工作状态的转换，节约了能源；安装盒结构的设计，便于安装和拆卸，且不占空间；设置了包括多种传感器的传感器检测模块，以便对列车车轮进行全面、完整的检测，可以及时进行修理及调控，预防事故的发生。

附图说明

图1为本实用新型列车车轮无线检测传感器的俯视结构示意图；

图2为本实用新型列车车轮无线检测传感器的主视结构示意图；

图中，1-车轮安装架，101-连接桥，102-固定架，2-列车车轮，201-列车车轮A，202-列车车轮B，3-探伤仪，4-温度传感器，5-铁轨，501-铁轨A，502-铁轨B，6-安装盒，7-位置传感器，8-无线传输模块，9-微处理器，10-信号调理模块，11-电池，12-主控单元模块，13-距离与振动冲击复合传感器。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

具体实施例1

图1为本实用新型列车车轮无线检测传感器的俯视结构示意图，图2为本实用新型列车车轮无线检测传感器的主视结构示意图，从中可以看出，本实用新型的列车车轮无线检测传感器，包括传感器检测模块、无线传输模块8、微处理器9、信号调理模块10、电池11和主控单元模块12，其中，传感器检测模块、无线传输模块8、微处理器9和信号调理模块10均与电池11电性连接，传感器检测模块与信号调理模块10电性连接，用于将传感器检测的信号传输给信号调理模块10，信号调理模块10与微处理器9电性连接，微处理器9通过无线传输模块8与主控单元模块12无线连接，用于将检测的信号传输到主控单元模块12进行处理、分析、控制并储存，此外，本实用新型中的主控单元模块还包括显示器、存储器、控制按钮和报警器，用以显示、存储所接收的传感器检测的信号，并通过控制按钮进行调节、控制等处理，经过分析在紧急情况下报警，防止事故的发生。

在本实用新型中，传感器检测模块包括探伤仪3、温度传感器4、位置传感器7以及距离与振动冲击复合传感器13，探伤仪3和温度传感器4均固定于车轮安装架1的外侧，且探伤仪3与列车车轮2相对应，温度传感器4与列车车轮2相连接，位置传感器7设置于安装盒6外部的顶端，距离与振动冲击复合传感器13设置于铁轨5内的缺口处，且距离与振动冲击复合传感器13与列车车轮2的底面相接触。在实施例中，位置传感器7为电磁式位置传感器；探伤仪3为X射线探伤仪3，用来检测车轮踏面状况、金属疲劳、内部损伤以及性状技术指标。传感器检测模块的设置，可以对列车车轮进行全面、完整的检测，以便及时进行修理及调控，预防事故的发生。

其中，无线传输模块8、微处理器9、信号调理模块10和电池11均设置于安装盒6内，该安装盒6可拆卸地固定于铁轨5的外侧，铁轨5上卡合相接列车车轮2，列车车轮2固定于车轮安装架1上；在本实施例中，车轮安装架1包括水平的连接桥101以及固定于连接桥101两端下方的固定架102，固定架102上可旋转地连接列车车轮2，列车车轮2设置有两个，且两个列车车轮2分别为列车车轮A201和列车车轮B202，相应地铁轨5也设置成两条，且两条铁轨5分别为铁轨A501和铁轨B502，任一铁轨5的外侧均设有安装盒6，且两侧的安装盒6对称设置，两侧安装盒分别对对应侧的车轮进行检测，保证检测结果的准确性，并且避免了线路在铁轨之间的设置，且任一安装盒或安装盒内部部件损坏时可以单独进行拆卸，有利于维修和更换。

具体实施例2

图1为本实用新型列车车轮无线检测传感器的俯视结构示意图，图2为本实用新型列车车轮无线检测传感器的主视结构示意图，从中可以看出，本实用新型的列车车轮无线检测传感器，包括传感器检测模块、无线传输模块8、微处理器9、信号调理模块10、电池11和主控单元模块12，其中，传感器检测模块、无线传输模块8、微处理器9和信号调理模块10均与电池11电性连接，传感器检测模块与信号调理模块10电性连接，用于将传感器检测的信号传输给信号调理模块10，信号调理模块10与微处理器9电性连接，微处理器9通过无线传输模块8与主控单元模块12无线连接，用于将检测的信号传输到主控单元模块12进行处理、分析、控制并储存，此外，本实用新型中的主控单元模块还包括显示器、存储器、控制按钮和报警器，用以显示、存储所接收的传感器检测的信号，并通过控制按钮进行调节、控制等处理，经过分析在紧急情况下报警，防止事故的发生。

在本实用新型中，传感器检测模块包括探伤仪3、温度传感器4、位置传感器7以及距离与振动冲击复合传感器13，探伤仪3和温度传感器4均固定于车轮安装架1的外侧，且探伤仪3与列车车轮2相对应，温度传感器4与列车车轮2相连接，位置传感器7设置于安装盒6外部的顶端，距离与振动冲击复合传感器13设置于铁轨5内的缺口处，且距离与振动冲击复合传感器13与列车车轮2的底面相接触。在实施例中，位置传感器7为光电式位置传感器；探伤仪3为X射线探伤仪3，用来检测车轮踏面状况、金属疲劳、内部损伤以及性状技术指标。传感器检测模块的设置，可以对列车车轮进行全面、完整的检测，以便及时进行修理及调控，预防事故的发生。

其中，无线传输模块8、微处理器9、信号调理模块10和电池11均设置于安装盒6内，该安装盒6可拆卸地固定于铁轨5的外侧，铁轨5上卡合相接列车车轮2，列车车轮2固定于车轮安装架1上；在本实施例中，车轮安装架1包括水平的连接桥101以及固定于连接桥101两端下方的固定架102，固定架102上可旋转地连接列车车轮2，列车车轮2设置有两个，且两个列车车轮2分别为列车车轮A201和列车车轮B202，相应地铁轨5也设置成两条，且两条铁轨5分别为铁轨A501和铁轨B502，任一铁轨5的外侧均设有安装盒6，且两侧的安装盒6对称设置，两侧安装盒分别对对应侧的车轮进行检测，保证检测结果的准确性，并且避免了线路在铁轨之间的设置，且任一安装盒或安装盒内部部件损坏时可以单独进行拆卸，有利于维修和更换，此外，任一铁轨5的外侧设有两个安装盒6，以便对列车临近和驶离状态分别进行感应，也有利于后期维修和更换。

检测时，该列车车轮无线检测传感器具有休眠状态和工作状态，当有列车接近时，位置传感器被触发并能向主控单元模块发出感应信号，以使该列车车轮无线检测传感器从休眠状态转为工作状态；此时主控单元模块通过无线传输模块向微处理器发送信号控制传感器检测模块开始工作，传感器检测模块内的各传感器开始工作，并将检测到的信号传输给信号调理模块，信号调理模块与微处理器电性连接，微处理器再通过无线传输模块将信号传输到主控单元模块进行显示、处理、分析、控制并储存。

在工作过程中，传感器检测模块中的探伤仪检测车轮踏面状况、金属疲劳、内部损伤以及性状技术指标，防止车轮本身的损坏及故障的发生；温度传感器检测车轮与铁轨摩擦的温度，防止温度过高损坏车轮；位置传感器检测列车靠近或远离的信息，以传输启动或关闭列车车轮无线检测传感器的信号；铁轨上卡合相接列车车轮并且具有一定的缝隙，以提高其抗震性，距离与振动冲击复合传感器13用以检测车轮在铁轨凹槽内的缝隙距离以及其振动频率，防止脱轨事故的发生。

从本实用新型的以上各实施例可看出，本实用新型的列车车轮无线检测传感器在铁轨外侧的安装盒上设置位置传感器，可以感应到列车位置，并且通过无线传输模块将信号经信号调理模块、微处理器及主控单元模块的传递，实现使该列车车轮无线检测传感器从休眠状态到工作状态的转换，节约了能源；安装盒结构的设计，便于安装和拆卸，且不占空间；设置了包括多种传感器的传感器检测模块，以便对列车车轮进行全面、完整的检测，可以及时进行修理及调控，预防事故的发生。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或更替，都应涵盖在本实用新型的包含范围之内，因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种列车车轮无线检测传感器，其特征在于：包括传感器检测模块、无线传输模块(8)、微处理器(9)、信号调理模块(10)、电池(11)和主控单元模块(12)，所述传感器检测模块、无线传输模块(8)、微处理器(9)和信号调理模块(10)均与电池(11)电性连接，所述传感器检测模块与信号调理模块(10)电性连接，用于将传感器检测的信号传输给信号调理模块(10)，所述信号调理模块(10)与微处理器(9)电性连接，所述微处理器(9)通过无线传输模块(8)与主控单元模块(12)无线连接，用于将检测的信号传输到主控单元模块(12)进行处理、分析、控制并储存；

其中，所述传感器检测模块包括探伤仪(3)、温度传感器(4)、位置传感器(7)以及距离与振动冲击复合传感器(13)，所述探伤仪(3)和温度传感器(4)均固定于车轮安装架(1)的外侧，且所述探伤仪(3)与列车车轮(2)相对应，所述温度传感器(4)与列车车轮(2)相连接，所述位置传感器(7)设置于安装盒(6)外部的顶端，所述距离与振动冲击复合传感器(13)设置于铁轨(5)内的缺口处，且所述距离与振动冲击复合传感器(13)与列车车轮(2)的底面相接触；

所述无线传输模块(8)、微处理器(9)、信号调理模块(10)和电池(11)均设置于安装盒(6)内，所述安装盒(6)可拆卸地固定于铁轨(5)的外侧，所述铁轨(5)上卡合相接列车车轮(2)，所述列车车轮(2)固定于车轮安装架(1)上。

2.根据权利要求1所述列车车轮无线检测传感器，其特征在于：所述车轮安装架(1)包括水平的连接桥(101)以及固定于连接桥(101)两端下方的固定架(102)，所述固定架(102)上可旋转地连接列车车轮(2)。

3.根据权利要求2所述列车车轮无线检测传感器，其特征在于：所述列车车轮(2)设置有两个，且两个列车车轮(2)分别为列车车轮A(201)和列车车轮B(202)，相应地所述铁轨(5)也设置成两条，且两条铁轨(5)分别为铁轨A(501)和铁轨B(502)。

4.根据权利要求3所述列车车轮无线检测传感器，其特征在于：任一铁轨(5)的外侧均设有安装盒(6)，且两侧的安装盒(6)对称设置。

5.根据权利要求3或4所述列车车轮无线检测传感器，其特征在于：任一铁轨(5)的外侧设有两个安装盒(6)。

6.根据权利要求1所述列车车轮无线检测传感器，其特征在于：所述位置传感器(7)为电磁式位置传感器或光电式位置传感器中的一种。

7.根据权利要求1所述列车车轮无线检测传感器，其特征在于：所述探伤仪(3)为X射线探伤仪。

8.根据权利要求1所述列车车轮无线检测传感器，其特征在于：所述主控单元模块还包括显示器、存储器、控制按钮和报警器。

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