專利名稱：一種機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)車檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
機(jī)車作為一種重要的交通工具，已經(jīng)擁有廣大的乘坐人群，被越來越多的人作為出行的首選。同時(shí)，在國家政策的指引下，全國的鐵道線路建設(shè)也大規(guī)模啟動(dòng)。國內(nèi)市場(chǎng)的各大廠商為了更多的搶占市場(chǎng)不斷加大新機(jī)車的研究的投入，相繼推出了性能更好、穩(wěn)定性更高的機(jī)車。但在新型機(jī)車研制或出廠階段，都需要對(duì)機(jī)車的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的測(cè)試和驗(yàn)收。牽引性能是指列車輪周牽引力隨速度變化的規(guī)律，是軌道車輛最重要的性能之一，牽引性能能否滿足設(shè)計(jì)要求必須在車輛正式交付前得到驗(yàn)證。

現(xiàn)有技術(shù)中使用一種測(cè)量方法，根據(jù)動(dòng)力分散型軌道車輛的運(yùn)動(dòng)方程和列車牽引力的產(chǎn)生原理，通過測(cè)量整列車電機(jī)功率，換算得到牽引力以及測(cè)量整車加速度并換算得到牽引力相結(jié)合的方式測(cè)量其牽引性能。但是在實(shí)際操作中，由于整列列車長度較長，被測(cè)試的參數(shù)點(diǎn)分布距離很大，很難實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)同步采集。因此，如何提供一種便于動(dòng)力分散型軌道車輛牽引力的測(cè)量系統(tǒng)，是本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)，能夠方便地測(cè)量動(dòng)力分散型軌道車輛的牽引力。—種機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括:主控機(jī)和至少兩個(gè)信號(hào)采集子系統(tǒng)，每個(gè)信號(hào)采集子系統(tǒng)與主控機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信；每個(gè)信號(hào)采集子系統(tǒng)包括:網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、同步模塊、控制器和信號(hào)采集模塊；所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，用于主控機(jī)與所述控制器進(jìn)行通信；所述同步模塊，用于提供時(shí)鐘同步信號(hào)，將所述時(shí)鐘同步信號(hào)發(fā)送給所述控制器；所述信號(hào)采集模塊，用于接收電壓傳感器和電流傳感器發(fā)送的電機(jī)的電壓模擬信號(hào)和電流模擬信號(hào)，并將電壓模擬信號(hào)和電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送給所述控制器，接收速度傳感器發(fā)送的速度模擬信號(hào)，并將速度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送給所述控制器；所述控制器，用于接收主控機(jī)發(fā)送的指令，控制所述信號(hào)采集模塊以所述時(shí)鐘同步信號(hào)為基準(zhǔn)進(jìn)行信號(hào)采集，將接收到的所述數(shù)字信號(hào)發(fā)送到所述主控機(jī)。優(yōu)選地，所述信號(hào)采集子系統(tǒng)還包括:信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊；所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊用于將所述電流傳感器采集的電機(jī)的電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓型模擬信號(hào)，發(fā)送到所述信號(hào)采集模塊。
優(yōu)選地，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊包括:電阻集子模塊和開關(guān)控制子模塊；所述電阻集子模塊，用于連接不同電流或電壓傳感器，將電流型模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓型模擬信號(hào)；所述開關(guān)控制子模塊，用于控制所述電阻集子模塊與所述電壓傳感器和所述電流傳感器的連接斷開。優(yōu)選地，所述同步模塊包括:同步時(shí)鐘子模塊和信號(hào)發(fā)送子模塊；所述同步時(shí)鐘子模塊，用于生成同步信號(hào)，將同步信號(hào)發(fā)送給信號(hào)發(fā)送子模塊；所述信號(hào)發(fā)送子模塊，用于將所述同步時(shí)鐘子模塊生成的時(shí)鐘同步信號(hào)發(fā)送給所述控制器。優(yōu)選地，所述同步模塊包括:同步信號(hào)接收子模塊和信號(hào)發(fā)送子模塊；所述時(shí)鐘同步信號(hào)具體為TTL電平信號(hào)；所述同步信號(hào)接收子模塊，用于接收所述主控機(jī)發(fā)送的TTL電平信號(hào)，將所述TTL電平信號(hào)發(fā)送給所述信號(hào)發(fā)送子模塊；所述信號(hào)發(fā)送子模塊，用于將所述TTL電平信號(hào)發(fā)送給所述控制器。優(yōu)選地，所述同步模塊包括:同步信號(hào)無線接收子模塊和信號(hào)發(fā)送子模塊；所述同步信號(hào)無線接收子模塊，用于接收所述主控機(jī)發(fā)送的無線同步信號(hào)，將所述無線同步信號(hào)發(fā)送給所述信 號(hào)發(fā)送子模塊；所述信號(hào)發(fā)送子模塊，用于將所述同步信號(hào)無線接收子模塊接收到的所述同步信號(hào)發(fā)送給所述控制器。優(yōu)選地，所述信號(hào)采集子系統(tǒng)還包括:存儲(chǔ)模塊；所述存儲(chǔ)模塊，用于接收所述控制器發(fā)送的所述信號(hào)采集模塊采集到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。優(yōu)選地，所述存儲(chǔ)模塊為固態(tài)硬盤。優(yōu)選地，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。優(yōu)選地，所述機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)還包括:供電模塊，所述供電模塊用于為電壓傳感器、電流傳感器和速度傳感器提供電源。優(yōu)選地，所述信號(hào)采集子系統(tǒng)還包括:電源模塊；所述電源模塊，用于將10V-32V直流電源轉(zhuǎn)換為12V直流電源，為所述信號(hào)采集子系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、同步模塊、控制器和信號(hào)采集模塊提供電源。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明提供的一種機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)，包括:至少兩個(gè)信號(hào)采集子系統(tǒng)，每個(gè)信號(hào)采集子系統(tǒng)與主控機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信；每個(gè)信號(hào)采集子系統(tǒng)包括:網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、同步模塊、控制器、信號(hào)采集模塊。所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，用于主控機(jī)與所述控制器進(jìn)行通信。所述同步模塊，用于提供時(shí)鐘同步信號(hào)，將所述時(shí)鐘同步信號(hào)發(fā)送給所述控制器。所述信號(hào)采集模塊，用于接收電壓傳感器和電流傳感器發(fā)送的電機(jī)的電壓和電流的模擬信號(hào)，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送給所述控制器；或，用于接收速度傳感器發(fā)送的模擬信號(hào)，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送給所述控制器。所述控制器，用于接收主控機(jī)發(fā)送的指令，控制所述信號(hào)采集模塊以所述時(shí)鐘同步信號(hào)為基準(zhǔn)進(jìn)行信號(hào)采集，將接收到的所述信號(hào)采集模塊的數(shù)字信號(hào)發(fā)送到所述主控機(jī)。在使用本系統(tǒng)時(shí)，由于可以將各個(gè)信號(hào)采集子系統(tǒng)分散安裝在各節(jié)機(jī)車車廂內(nèi)，各個(gè)子系統(tǒng)之間通過有線或無線連接，因此可以實(shí)現(xiàn)在同步測(cè)量機(jī)車牽引性能時(shí)，不受測(cè)試機(jī)車長度的限制，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的同步和機(jī)車數(shù)據(jù)的采集。


圖1是本發(fā)明提供的機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)施例一的原理框圖；圖2是本發(fā)明提供的機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)施例二的原理框圖；圖3是本發(fā)明提供的機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)施例三的原理框圖；圖4是本發(fā)明提供的機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)施例四的原理框圖；圖5是本發(fā)明提供的機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)施例五的原理框圖；圖6是本發(fā)明提供的機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)施例六的原理框圖；圖7是本發(fā)明提供的機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)的實(shí)施例七的原理框圖。
具體實(shí)施例方式為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解和實(shí)施本發(fā)明提供的技術(shù)方案，下面首先介紹機(jī)車牽引性能測(cè)量的原理。一般包括兩種測(cè)試方式，一種是利用電壓和電流進(jìn)行計(jì)算，另外一種是利用速度進(jìn)行計(jì)算。本發(fā)明實(shí)施例提供的系統(tǒng)既可以通過電壓和電流進(jìn)行測(cè)試，又可以通過速度進(jìn)行測(cè)試。動(dòng)力分散型軌道車輛牽引特性計(jì)算方法起動(dòng)區(qū)采用加速度法，恒功率區(qū)采用電功率法。I加速度法其中:動(dòng)車組瞬時(shí)加速度a按式(I)的算法進(jìn)行計(jì)算:
權(quán)利要求
1.一種機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，包括:主控機(jī)和至少兩個(gè)信號(hào)采集子系統(tǒng)，每個(gè)信號(hào)采集子系統(tǒng)與主控機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信；每個(gè)信號(hào)采集子系統(tǒng)包括:網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、同步模塊、控制器和信號(hào)采集模塊； 所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，用于主控機(jī)與所述控制器進(jìn)行通信； 所述同步模塊，用于提供時(shí)鐘同步信號(hào)，將所述時(shí)鐘中同步信號(hào)發(fā)送給所述控制器； 所述信號(hào)采集模塊，用于接收電壓傳感器和電流傳感器發(fā)送的電機(jī)的電壓模擬信號(hào)和電流模擬信號(hào)，并將電壓模擬信號(hào)和電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送給所述控制器，接收速度傳感器發(fā)送的速度模擬信號(hào)，并將速度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送給所述控制器； 所述控制器，用于接收主控機(jī)發(fā)送的指令，控制所述信號(hào)采集模塊以所述時(shí)鐘同步信號(hào)為基準(zhǔn)進(jìn)行信號(hào)采集，將接收到的所述數(shù)字信號(hào)發(fā)送到所述主控機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集子系統(tǒng)還包括:信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊； 所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊用于將所述電流傳感器采集的電機(jī)的電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓型模擬信號(hào)，發(fā)送到所述信號(hào)采集模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)轉(zhuǎn)換模塊包括:電阻集子模塊和開關(guān)控制子模塊； 所述電阻集子模塊，用于連接不同電流或電壓傳感器，將電流型模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓型模擬信號(hào)； 所述開關(guān)控制子模塊，用于控制所述電阻集子模塊與所述電壓傳感器和所述電流傳感器的連接斷開。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述同步模塊包括:同步時(shí)鐘子模塊和信號(hào)發(fā)送子模塊； 所述同步時(shí)鐘子模塊，用于生成同步信號(hào)，將同步信號(hào)發(fā)送給信號(hào)發(fā)送子模塊； 所述信號(hào)發(fā)送子模塊，用于將所述同步時(shí)鐘子模塊生成的時(shí)鐘同步信號(hào)發(fā)送給所述控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述同步模塊包括:同步信號(hào)接收子模塊和信號(hào)發(fā)送子模塊； 所述時(shí)鐘同步信號(hào)具體為TTL電平信號(hào)； 所述同步信號(hào)接收子模塊，用于接收所述主控機(jī)發(fā)送的TTL電平信號(hào)，將所述TTL電平信號(hào)發(fā)送給所述信號(hào)發(fā)送子模塊； 所述信號(hào)發(fā)送子模塊，用于將所 述TTL電平信號(hào)發(fā)送給所述控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述同步模塊包括:同步信號(hào)無線接收子模塊和信號(hào)發(fā)送子模塊； 所述同步信號(hào)無線接收子模塊，用于接收所述主控機(jī)發(fā)送的無線同步信號(hào)，將所述無線同步信號(hào)發(fā)送給所述信號(hào)發(fā)送子模塊； 所述信號(hào)發(fā)送子模塊，用于將所述同步信號(hào)無線接收子模塊接收到的所述同步信號(hào)發(fā)送給所述控制器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集子系統(tǒng)還包括:存儲(chǔ)模塊；所述存儲(chǔ)模塊，用于接收所述控制器發(fā)送的所述信號(hào)采集模塊采集到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述存儲(chǔ)模塊為固態(tài)硬盤。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)為工業(yè)以太網(wǎng)交換機(jī)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)還包括:供電模塊，所述供電模塊用于為電壓傳感器、電流傳感器和速度傳感器提供電源。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集子系統(tǒng)還包括:電源模塊； 所述電源模塊，用于將10V-32V直流電源轉(zhuǎn)換為12V直流電源，為所述信號(hào)采集子系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、同步模塊 、控制器和信號(hào)采集模塊提供電源。
全文摘要
本發(fā)明提供一種機(jī)車牽引性能測(cè)量系統(tǒng)，包括主控機(jī)和至少兩個(gè)信號(hào)采集子系統(tǒng)；每個(gè)信號(hào)采集子系統(tǒng)包括同步模塊，用于提供時(shí)鐘同步信號(hào)，將時(shí)鐘同步信號(hào)發(fā)送給控制器；信號(hào)采集模塊，用于接收電壓傳感器和電流傳感器發(fā)送的電機(jī)的電壓模擬信號(hào)和電流模擬信號(hào)，將電壓模擬信號(hào)和電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送給控制器，接收速度傳感器發(fā)送的速度模擬信號(hào)，并將速度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送給控制器；控制器，用于接收主控機(jī)發(fā)送的指令，控制所述信號(hào)采集模塊以時(shí)鐘同步信號(hào)為基準(zhǔn)進(jìn)行信號(hào)采集，將接收到的所述數(shù)字信號(hào)發(fā)送到所述主控機(jī)?？梢詫?shí)現(xiàn)在同步測(cè)量機(jī)車牽引性能時(shí)，不受測(cè)試機(jī)車長度的限制，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的同步和機(jī)車數(shù)據(jù)的采集。
文檔編號(hào)G01L5/13GK103246274SQ20131018773
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月20日
發(fā)明者周晶杰 申請(qǐng)人:南車株洲電力機(jī)車有限公司