CN2761484Y - 列车风压无线监测装置 - Google Patents
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Abstract
列车风压无线监测装置，它包括风压无线监测部分和无线数据接收部分，所述的风压无线监测部分包括压力传感器和风压无线监测仪，风压无线监测仪由A/D转换器、中央处理器(CPU)及其辅助电路、液晶显示器，小功率无线数传发射/接收器以及稳压电源电路组成；所述风压无线数据接收部分包括无线数据接收仪和计算机，无线数据接收仪由小功率无线数传发射/接收器、中央处理器及其辅助电路、数据存储电路、接口电路以及稳压电源电路组成。提高了测量精度，同时可以方便地实现数字化显示，增强了测量的可靠性，减轻了劳动强度，提高了工作效率。
Description
技术领域
本新型实用涉及一种列车风压无线监测装置，该系统实现了列车尾部风压自动测量、数据无线传输以及计算机控制与处理。
背景技术
列车在运行了一段时间后或者重新编组后，要对列车风管连接状态进行检测，方法是在机车头部按一定的规则向风管逐渐加大气压，测量列车尾部风压变化情况，通过加压数据与测量数据的对比，判断列车风管连接是否完好。现有实际测量方法是：在列车尾部风管处连接一个指针式压力表，监测人员用眼观察表中所示的压力变化，通过对讲机向值班人员(或检测中心)报告气压数据。也有一些列车检测所采用了数字式压力表。以上方法都是基于人工读数的手工操作，实时性、准确性都很差，测量的数据量也受到限制，不便于数据的存储与分析。
实用新型内容
(1)解决的技术问题
针对列车尾风气压测量的特点及需求，本新型实用提供的列车风压无线监测装置，采用数字化技术，实现了对列车尾部风压数值的数字化采集、显示、无线实时发送以及无线接收与计算机处理。该系统中的手持式风压无线监测仪体积小，集成度高，检测人员可随身携带，将传感器与尾部风管连接后系统将按照预定的工作模式自动完成数据采集、显示、无线发射/接收和计算机存储与处理。
(2)技术方案
本新型适用的技术方案是：列车风压无线监测装置，它包括风压无线监测部分和无线数据接收部分，其特征在于：所述的风压无线监测部分包括压力传感器和风压无线监测仪，风压无线监测仪由A/D转换器、中央处理器(CPU)及其辅助电路、液晶显示器，小功率无线数传发射/接收器以及稳压电源电路组成；所述风压无线数据接收部分包括无线数据接收仪和计算机，无线数据接收仪由小理器(CPU)及其辅助电路、液晶显示器，小功率无线数据发射/接收模块以及稳压电源电路组成；A/D转换电路(21)、中央处理器及其辅助电路(22)、显示驱动电路(24)、液晶显示器(25)依次电连接，无线数据发射/接收模块(23)与中央处理器及其辅助电路(22)电连接，稳压电源电路(26)分别与A/D转换电路(21)、中央处理器及其辅助电路(22)、显示驱动电路(24)、液晶显示器(25)、无线数据发射/接收模块(23)电连接；
所述风压无线数据接收部分包括无线数据接收仪和计算机，无线数据接收仪由小功率无线数据发射/接收模块、中央处理器及其辅助电路、数据存储电路、输出接口电路以及稳压电源电路组成；无线数据发射/接收模块(41)、CPU及其辅助电路(42)、输出接口电路(44)依次电连接，数据存储电路(43)与CPU及其辅助电路电连接(42)电连接，稳压电源电路(45)分别与无线数据发射/接收模块(41)、CPU及其辅助电路(42)、输出接口电路(44)、数据存储电路(43)电连接；无线数据接收仪的输出端接计算机的输入端。
如上所述的列车风压无线监测装置，其特征在于：压力传感器为40PC。
风压无线监测部分的软件，是用C51编制的数据处理与系统控制软件，包括数据采集模块、数据编码模块、数据发射/接收处理模块以及控制模块，该软件嵌入在CPU中，接通电源后能自动运行。
风压无线数据接收部分软件，是用C51编制的数据处理与系统控制软件，包括数据解码模块、指令解析模块、数据发射/接收处理模块以及控制模块，该软件嵌入在CPU中，接通电源后能自动运行。
上述计算机中运行的软件主要实现对串口所接收的数据的分析处理与存储、数据结果的图形显示以及系统工作模式的设定与控制。
(3)优点和效果
本实用新型实现了对列车风压数据的自动采集，无线传输，异地接收、分析处理和存储。该系统中的手持式风压无线监测仪体积小，集成度高，工作人员可随身携带，将传感器与尾部风管连接后系统将按照预定的工作模式自动完成数据采集、显示、无线数据发射/接收和计算机存储与处理。
由于本系统采用了数字化技术，直接对压力传感器的输出电压信号进行数字化采集，与用肉眼直接察看指针相比较，有效地提高了测量精度，同时可以方便地实现数字化显示；无线数据发射/接收器的使用，解决并克服了现场作业的局限性，使测量数据能及时有效地传送到监控中心，特别是本实用新型中的无线数据接收仪，可将接收到的数据转换成为计算机能直接通过RS232串口读取的数据格式，因而实现了计算机实时数据分析处理、显示与存储，保证了数据的完整性，增强了测量的可靠性，减轻了劳动强度，提高了工作效率；CPU的采用提高了整个系统的智能化程度。
本系统数字化采集与显示精度为0.1kPa，测量范围0～700kPa，采样频次为1次/秒，无线传输速率2400bps，无线数据接收仪可同时接收8台手持式风压无线监测仪发来的数据。
附图说明
图1为本实用新型的实施例的原理框图。图1中1——压力传感器，2——手持式风压无线监测仪，3——风压无线数据接收仪，4——计算机。
图2是本实用新型实施例中手持式风压无线监测仪的原理框图，其中：A/D转换电路21、中央处理器及其辅助电路22、无线数据发射/接收模块23、显示驱动电路24、液晶显示器25、稳压电源电路26。①是该监测仪的输入信号端口，它是压力传感器输出的模拟电压信号。
图3是本实用新型实施例无线监测部分的电路原理图。
图4是风压无线数据接收仪的原理框图。图4中，41——无线数据发射/接收模块，42——CPU及其辅助电路，43——数据存储电路，44——输出接口电路，45——稳压电源电路。②是数据输入端口，③是接收数据经解码后的数据输出口。
图5是风压无线数据接收仪的电路图。
图6是本实用新型的使用方式示意图。
具体实施方式
下面将结合附图和实施案例，对本实用新型的工作原理及流程和应用方法作进一步详细的描述。
图1中的压力传感器1主要采用的器件是由Honeywell/MicroSwitch生产的最小体积放大压力传感器40PC，该传感器利用了独创的单硅片的设计，把温度补偿、输出零点/满量程校正、放大功能集中在一块硅片中，提供与所测量的压力成正比的模拟电压输出信号。
从图1中的压力传感器1输出的电压信号经由电缆馈送到图2所示手持式风压无线监测仪的输入端①。
参见图2和图3，图2中的A/D转换电路21由A/D转换模块U1(TLC1549)和参考电压调节电阻RES4组成，压力传感器(图3中的J1，CON3)测量的风压模拟电压输出信号通过直接馈送到U1的输入端2脚，U1在中央处理器及其辅助电路22(图3中的U2，89C51)的程序控制下工作，每秒采集一次数据，数字化后的数据由U1的6脚输出至U2的22脚。U2中的程序对接收到的风压数据进行处理，还原成实际的气压值，存储在U2的内部存储器中。U2同时将该数值分为两路输出：一路通过U2的11脚输出给无线数据发射/接收模块23(图3中的J2，CON6)，J2采用的是TDX-2000专用无线数据模块，该模块工作频率为230MHz，发射功率500mW，J2将数据调制后通过无线信道发送到无线数据接收仪(图1中的3)，同时，J2还用于接收监控中心通过无线数据接收仪发来的指令；另一路则通过U2的1-4脚输出至显示驱动电路24(图3中的U3、U4、U5、U6)。U3、U4、U5、U6在U2的控制下(U2的5-8脚)将数据进行码制变换后送往液晶显示器25(图3中的LCD1)显示当前测量的风压值。
参见图4和图5，无线数据发射/接收模块41(图5中的J2，CON6)将接收到的信号解调后转换为二进制数由3脚经过数据选择开关U2(图5中的4052A)输出至中央处理器U5的10脚，U5将数据解码后存放在数据存储器43(图5中的U7，6264)中，当计算机空闲时U5将U7中的数据经过输出接口电路44(图5中的U1及相连的电容C1、C2、C3、C4、C5)转换为RS232协议的格式送往计算机的串口J1(DB9)。R2、R5、Q1、D1和R3、R6、Q2、D2分别构成两个工作状态指示电路，用于无线数据接收仪的工作状态(接收或发射)。计算机中的应用软件实现对数据的分析处理、存储和图形显示，并对系统的工作模式进行设置。
依据上述工作原理及流程，本新型实用可应用到列车风压监测中。
应用案例1：列车例行检测
当列车运行了一段时间后，需要对列车风管连接状态进行检查，这项工作是由列车检验所完成的。风压测试连接图如图6所示，图6中，5——风压机，6——数节相连的列车车厢，1——压力传感器，2——手持式风压无线检测仪，3——无线数据接收仪，4——计算机。
风压机5依据操作规程向车厢头部的风管中充气加压，车厢尾部的压力传感器1将测量的压力大小转换为模拟电压信号输出至手持式无线风压监测仪2，该监测仪将模拟电压信号数字化后进行分析处理，输出给无线数据发射/接收模块，无线数据发射/接收模块进行调制后发射，同时，测量的风压值通过换算后在手持式风压无线监测仪的液晶显示屏上显示。
无线数据接收仪3收到数据后进行解调、解码、校验，将正确的数据进行协议转换后送往计算机4分析处理并保存。
应用案例2：列车编组检测
在铁路货场，经常要对运载货物的车辆(车皮)进行重新编组，编组后需要对风管的连接状态进行检测，其测量原理和方法与应用案例1相同，只是将图6中的风压机改换尾列车引擎机(火车头)，由列车引擎机改变风压进行检测试验。
Claims (2)
1、列车风压无线监测装置，它包括风压无线监测部分和无线数据接收部分，其特征在于：
所述的风压无线监测部分包括压力传感器和风压无线监测仪，压力传感器的输出端接风压无线监测仪的输入端；风压无线监测仪由A/D转换电路、中央处理器(CPU)及其辅助电路、液晶显示器，小功率无线数据发射/接收模块以及稳压电源电路组成；A/D转换电路(21)、中央处理器及其辅助电路(22)、显示驱动电路(24)、液晶显示器(25)依次电连接，无线数据发射/接收模块(23)与中央处理器及其辅助电路(22)电连接，稳压电源电路(26)分别与A/D转换电路(21)、中央处理器及其辅助电路(22)、显示驱动电路(24)、液晶显示器(25)、无线数据发射/接收模块(23)电连接；
所述风压无线数据接收部分包括无线数据接收仪和计算机，无线数据接收仪由小功率无线数据发射/接收模块、中央处理器及其辅助电路、数据存储电路、输出接口电路以及稳压电源电路组成；无线数据发射/接收模块(41)、CPU及其辅助电路(42)、输出接口电路(44)依次电连接，数据存储电路(43)与CPU及其辅助电路电连接(42)电连接，稳压电源电路(45)分别与无线数据发射/接收模块(41)、CPU及其辅助电路(42)、输出接口电路(44)、数据存储电路(43)电连接；无线数据接收仪的输出端接计算机的输入端。
2、如权利要求1所述的列车风压无线监测装置，其特征在于：压力传感器为40PC。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 200420076911 CN2761484Y (zh) | 2004-10-13 | 2004-10-13 | 列车风压无线监测装置 |
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| CN (1) | CN2761484Y (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101722949B (zh) * | 2009-12-23 | 2012-11-21 | 张永强 | 列车制动机监测系统 |
| CN101706466B (zh) * | 2009-10-23 | 2013-07-03 | 中国矿业大学 | 一种采空区煤炭自燃无线监测装置及方法 |
| CN105488984A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-04-13 | 哈尔滨工程大学 | 大型烘干塔风速风压无线测试系统 |
| CN110254474A (zh) * | 2019-07-19 | 2019-09-20 | 中国铁路济南局集团有限公司济南西车辆段 | 带有语音报警功能的铁路列检防护信号产生装置及其方法 |
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2004
- 2004-10-13 CN CN 200420076911 patent/CN2761484Y/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN110254474B (zh) * | 2019-07-19 | 2024-01-30 | 中国铁路济南局集团有限公司济南西车辆段 | 带有语音报警功能的铁路列检防护信号产生装置及其方法 |
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