本實(shí)用新型涉及一種鐵路貨車軸溫檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

提高軸重，以增加載重是世界鐵路貨車發(fā)展的趨勢。我國鐵路貨車近年來不斷提高其運(yùn)行速度，提高軸重，以提高運(yùn)能滿足國民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展運(yùn)輸要求。隨著速度的提升及軸重的不斷增加，對鐵路貨車運(yùn)行的安全性能要求越來越高。

熱軸和切軸故障一直是影響鐵路貨車安全運(yùn)行的突出問題，而避免該問題出現(xiàn)的最有效方法是對軸承溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。在軸承異常時(shí)，摩擦力增大會使軸溫急速升高。在獲知軸溫異常升高時(shí)，根據(jù)具體情況應(yīng)實(shí)施前方站停車或緊急停車等緊急處理措施，以避免鐵路貨車出現(xiàn)熱軸和切軸故障。目前運(yùn)行的鐵路貨車車廂軸溫，是依靠鐵路上定位定點(diǎn)安裝的THDS 紅外線非接觸式裝置進(jìn)行檢測，該裝置以30 公里的間隔設(shè)置在鐵路線上，對車軸溫度不能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，其報(bào)警間隔大約為半個小時(shí)，若鐵路貨車運(yùn)行至兩監(jiān)控點(diǎn)之間時(shí)，出現(xiàn)車軸溫度異常升高情況，將不會被鐵路貨車駕駛員及鐵路調(diào)度員及時(shí)發(fā)現(xiàn)，也就無法采取相應(yīng)措施，存在切軸、脫軌等重大安全隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種鐵路貨車軸溫檢測系統(tǒng)，它具有安全可靠、便于檢修等特點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：

一種鐵路貨車軸溫檢測系統(tǒng)，包括機(jī)車顯示終端和地面監(jiān)控中心，在每個鐵路貨車車廂底部設(shè)有兩個軸溫檢測裝置和一個車廂軸溫采集單元，兩個軸溫檢測裝置分別對應(yīng)兩個轉(zhuǎn)向架上的軸溫檢測，各軸溫檢測裝置結(jié)構(gòu)為：包括分別用于測量安裝在所對應(yīng)轉(zhuǎn)向架上四個車軸軸承溫度的無線軸溫傳感器，四個無線軸溫傳感器與一個近距無線通訊單元無線連接；車廂軸溫采集單元與該車廂底部的兩個軸溫檢測裝置中的近距無線通訊單元有線通訊連接；

無線軸溫傳感器包括紅外傳感器、處理器CPU和無線通訊模塊，紅外傳感器所輸出的溫度電信號經(jīng)處理器CPU的I/O接口由處理器CPU讀取，處理器CPU將讀取的該溫度電信號附加一個用于識別該無線軸溫傳感器的地址識別信息并進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，形成適配于無線通訊模塊通訊協(xié)議的調(diào)制信號，該調(diào)制信號經(jīng)處理器CPU的I/O接口輸出至無線通訊模塊信號輸入端，無線通訊模塊將接收的調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成無線通訊信號發(fā)送至近距無線通訊單元；

近距無線通訊單元包括無線通訊模塊和處理器CPU，無線通訊模塊將接收于無線軸溫傳感器的無線通訊信號輸出至處理器CPU的I/O接口由處理器CPU讀取，處理器CPU將無線通訊信號進(jìn)行有線協(xié)議調(diào)制信號協(xié)議轉(zhuǎn)換，形成適配于有線通訊模塊通訊協(xié)議的總線信號，總線信號經(jīng)處理器CPU的I/O接口傳輸至車廂軸溫采集單元；

車廂軸溫采集單元包括處理器CPU和遠(yuǎn)程無線通訊模塊，處理器CPU分別設(shè)有接收近距無線通訊單元所輸出的總線信號的I/O接口和與RFID讀卡器連接的I/O接口，RFID讀卡器用于讀取所處車廂的ID信息，處理器CPU將總線信號附加RFID讀卡器讀取的車廂ID信息進(jìn)行無線協(xié)議調(diào)制信號協(xié)議轉(zhuǎn)換，形成適配于遠(yuǎn)程無線通訊模塊通訊協(xié)議的調(diào)制信號，遠(yuǎn)程無線通訊模塊將接收的調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成無線通訊信號發(fā)送至機(jī)車顯示終端和地面監(jiān)控中心。

本實(shí)用新型進(jìn)一步改進(jìn)在于：

無線軸溫傳感器測量車軸軸承溫度的測量結(jié)構(gòu)為：在軸承的軸箱設(shè)有貫穿軸箱且對準(zhǔn)軸承圓周面的無線軸溫傳感器螺紋安裝孔；無線軸溫傳感器安裝于不銹鋼柱形殼體內(nèi)，在柱形殼體外表面設(shè)有螺紋，在柱形殼體一端設(shè)有透明材質(zhì)，紅外傳感器的紅外線接收部朝向透明材質(zhì)并對準(zhǔn)軸承，紅外傳感器的無線通訊模塊位于柱形殼體另一端，柱形殼體旋接于無線軸溫傳感器螺紋安裝孔內(nèi)。

無線軸溫傳感器、近距無線通訊單元及車廂軸溫采集單元均采用鋰電池供電。

無線軸溫傳感器及近距無線通訊單元的無線通訊模塊為EL1432D模塊。

近距無線通訊單元與車廂軸溫采集單元的有線通訊連接采用CAN 2.0A通訊協(xié)議。

車廂軸溫采集單元與機(jī)車顯示終端和地面監(jiān)控中心之間采用MG301(ZIF)模塊，通訊協(xié)議為 TCP/IP協(xié)議。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：

本實(shí)用新型通過對車軸軸承溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測，有效地解決了之前由鐵路上定位定點(diǎn)安裝的THDS 紅外線非接觸式裝置進(jìn)行軸溫檢測所存在的不能對軸溫進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測的問題，消除了軸溫檢測時(shí)間盲點(diǎn)，從而消除了在鐵路貨車運(yùn)行至兩監(jiān)控點(diǎn)之間時(shí)，如果出現(xiàn)車軸溫度異常升高情況，因不會被鐵路貨車駕駛員及鐵路調(diào)度員及時(shí)發(fā)現(xiàn)而不能采取相應(yīng)措施所存在切軸、脫軌等重大安全隱患；車廂軸溫采集單元中處理器CPU設(shè)有與RFID讀卡器連接的I/O接口，RFID讀卡器用于讀取所處車廂的ID信息，由于整列車車廂順序不固定，途中某些車廂會被其它車廂所替換，替換的車廂依然能通過采集到的車廂的ID信息，判斷所屬列車車次，從而保證該列車所有車廂軸溫不漏檢，提高了軸溫檢測的便利性及可靠性；軸溫檢測裝置中的四個無線軸溫傳感器與一個近距無線通訊單元無線連接；避免了紅外傳感器采用有線連接時(shí)，其轉(zhuǎn)向架與車廂之間復(fù)雜的導(dǎo)線影響車輛維修的問題，避免了拆接導(dǎo)線的繁瑣工作，以避免了由此可能出現(xiàn)的導(dǎo)線錯接問題；無線軸溫傳感器、近距無線通訊單元及車廂軸溫采集單元均采用鋰電池供電，避免了當(dāng)采用電源線供電時(shí)，車廂調(diào)配或檢修時(shí)電源線的拆接所帶來的不便；選擇合適的鋰電池，可連續(xù)對設(shè)備供電4年以上，保證一個維修周期不用充電。它具有安全可靠、便于檢修等特點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的電路模塊結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1中軸溫檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是圖1中車廂軸溫采集單元的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

由圖1-3所示的實(shí)施例可知，本實(shí)施例包括機(jī)車顯示終端和地面監(jiān)控中心，在每個鐵路貨車車廂底部設(shè)有兩個軸溫檢測裝置和一個車廂軸溫采集單元，兩個軸溫檢測裝置分別對應(yīng)兩個轉(zhuǎn)向架上的軸溫檢測，各軸溫檢測裝置結(jié)構(gòu)為：包括分別用于測量安裝在所對應(yīng)轉(zhuǎn)向架上四個車軸軸承溫度的無線軸溫傳感器，四個無線軸溫傳感器與一個近距無線通訊單元無線連接；車廂軸溫采集單元與該車廂底部的兩個軸溫檢測裝置中的近距無線通訊單元有線通訊連接；

無線軸溫傳感器包括紅外傳感器（型號：普恩科技 LHi 874）、處理器CPU（型號：ATMEL公司 Atmega16L）和無線通訊模塊（型號：福州易聯(lián)的EL1432D模塊），紅外傳感器所輸出的溫度電信號（溫度的檢測范圍在-55℃～ 125℃之間），經(jīng)處理器CPU的I/O接口由處理器CPU讀取，處理器CPU將讀取的該溫度電信號附加一個用于識別該無線軸溫傳感器的地址識別信息并進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，形成適配于無線通訊模塊通訊協(xié)議的調(diào)制信號，該調(diào)制信號經(jīng)處理器CPU的I/O接口輸出至無線通訊模塊信號輸入端，無線通訊模塊將接收的調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成無線通訊信號發(fā)送至近距無線通訊單元；

近距無線通訊單元包括無線通訊模塊（型號：福州易聯(lián)EL1432D模塊）和處理器CPU（型號：ATMEL公司 Atmega16L），無線通訊模塊將接收于無線軸溫傳感器的無線通訊信號輸出至處理器CPU的I/O接口由處理器CPU讀取，處理器CPU將無線通訊信號進(jìn)行有線協(xié)議調(diào)制信號協(xié)議轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換為CAN 2.0A 協(xié)議），形成適配于有線通訊模塊通訊協(xié)議的總線信號，總線信號經(jīng)處理器CPU的I/O接口傳輸至車廂軸溫采集單元；

車廂軸溫采集單元包括處理器CPU（型號：ATMEL公司 AT91RM9200）和遠(yuǎn)程無線通訊模塊（型號：華為公司 MG301(ZIF)），處理器CPU分別設(shè)有接收近距無線通訊單元所輸出的總線信號的I/O接口和與RFID讀卡器連接的I/O接口（RS232串口），RFID讀卡器用于讀取所處車廂的ID信息，在出廠之前一次性讀取車廂ID信息并存儲于內(nèi)部非易失性存儲器內(nèi)。處理器CPU對接收到的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷處理，去除瞬態(tài)影響，判斷軸溫是否異常（當(dāng)車輪軸的溫度大于85℃，或車輪軸溫度與環(huán)境溫度相差35℃～ 40℃時(shí)，生成報(bào)警信息，處理器CPU將接收的總線信號（軸溫信號）及運(yùn)算生成的報(bào)警信息附加RFID讀卡器讀取的車廂ID信息進(jìn)行無線協(xié)議調(diào)制信號協(xié)議轉(zhuǎn)換（轉(zhuǎn)換通訊協(xié)議為 TCP/IP協(xié)議），形成適配于遠(yuǎn)程無線通訊模塊通訊協(xié)議的調(diào)制信號，遠(yuǎn)程無線通訊模塊將接收的調(diào)制信號轉(zhuǎn)換成無線通訊信號發(fā)送至機(jī)車顯示終端和地面監(jiān)控中心。

無線軸溫傳感器測量車軸軸承溫度的測量結(jié)構(gòu)為：在軸承的軸箱設(shè)有貫穿軸箱且對準(zhǔn)軸承圓周面的無線軸溫傳感器螺紋安裝孔；無線軸溫傳感器安裝于不銹鋼柱形殼體內(nèi)，在柱形殼體外表面設(shè)有螺紋，在柱形殼體一端設(shè)有透明材質(zhì)，紅外傳感器的紅外線接收部朝向透明材質(zhì)并對準(zhǔn)軸承，紅外傳感器的無線通訊模塊位于柱形殼體另一端，柱形殼體旋接于無線軸溫傳感器螺紋安裝孔內(nèi)。

無線軸溫傳感器、近距無線通訊單元及車廂軸溫采集單元均采用鋰電池供電。