專利名稱：一種高速列車轉(zhuǎn)向架蛇形運(yùn)動(dòng)檢測、分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種高速列車轉(zhuǎn)向架蛇形運(yùn)動(dòng)檢測、分析系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及鐵路機(jī)車領(lǐng)域的一種轉(zhuǎn)向架檢測、分析系統(tǒng)，尤其涉及一種高速 列車轉(zhuǎn)向架蛇形運(yùn)動(dòng)檢測、分析系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]轉(zhuǎn)向架以較高速度在平直線路運(yùn)行時(shí)會(huì)產(chǎn)生橫向異常振動(dòng)，振動(dòng)的幅度會(huì)隨著時(shí) 間的延續(xù)不斷擴(kuò)大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)產(chǎn)生蛇形運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)。轉(zhuǎn)向架蛇形運(yùn)動(dòng)失穩(wěn)會(huì)影響高速列車的 行車安全，應(yīng)該對(duì)轉(zhuǎn)向架蛇形失穩(wěn)實(shí)施有效的檢測與分析。[0003]現(xiàn)有轉(zhuǎn)向架蛇形失穩(wěn)監(jiān)測技術(shù)是檢測轉(zhuǎn)向架橫向振動(dòng)加速度。[0004]現(xiàn)有的轉(zhuǎn)向架蛇形失穩(wěn)監(jiān)測系統(tǒng)是通過設(shè)置在轉(zhuǎn)向架上的橫向二維加速度傳感 器與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器相連接，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器通過電流環(huán)連接到列車網(wǎng)絡(luò)，通過 列車網(wǎng)絡(luò)連接至列車輸出終端。[0005]通過上述系統(tǒng)，可以檢測轉(zhuǎn)向架的橫向振動(dòng)加速度，使得在轉(zhuǎn)向架的橫向振動(dòng)加 速大于某一限值時(shí)判斷轉(zhuǎn)向架出現(xiàn)蛇形失穩(wěn)，并進(jìn)行相應(yīng)報(bào)警。[0006]現(xiàn)有轉(zhuǎn)向架監(jiān)測系統(tǒng)存在以下缺點(diǎn):[0007]只能對(duì)轉(zhuǎn)向架的橫向加速度值進(jìn)行計(jì)算、報(bào)警，不能對(duì)轉(zhuǎn)向架的橫向加速度值進(jìn) 行存儲(chǔ)、顯示與分析，無法對(duì)轉(zhuǎn)向架發(fā)生蛇形失穩(wěn)時(shí)的具體工況與嚴(yán)重程度進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù) 分析，也就無法進(jìn)而研究轉(zhuǎn)向架蛇形失穩(wěn)的本質(zhì)原因。[0008]只能監(jiān)測轉(zhuǎn)向架前后兩側(cè)橫向加速度情況，不監(jiān)測縱向加速度，這就無法了解轉(zhuǎn) 向架運(yùn)行過程時(shí)的搖擺情況。[0009]基于以上需要和缺點(diǎn)，特提出本實(shí)用新型。實(shí)用新型內(nèi)容[0010]本實(shí)用新型的目的是為了提供一套高速列車轉(zhuǎn)向架蛇形失穩(wěn)檢測、分析系統(tǒng)，通 過該系統(tǒng)可以對(duì)轉(zhuǎn)向架的橫向加速度和縱向加速度進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示與分析，可以了解轉(zhuǎn)向 架運(yùn)行過程時(shí)的搖擺情況，實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向架發(fā)生蛇形失穩(wěn)時(shí)的本質(zhì)原因分析。[0011]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:[0012]本實(shí)用新型公開了一套高速列車轉(zhuǎn)向架蛇形失穩(wěn)檢測、分析系統(tǒng)，其在于橫向二 維加速度傳感器和縱向二維加速度傳感器分別通過光纖與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器相連接，實(shí) 時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器通過20mA電流環(huán)連接列車網(wǎng)絡(luò)。[0013]進(jìn)一步，所述的橫向二維加速度傳感器和縱向二維加速度傳感器設(shè)置在轉(zhuǎn)向架 上。[0014]進(jìn)一步，所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器上設(shè)置有存儲(chǔ)卡。[0015]進(jìn)一步，所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器采用Labview測試測量軟件系統(tǒng)。[0016]進(jìn)一步，所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器與列車上設(shè)置的輔助供電模塊相連接。[0017]進(jìn)一步，所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器設(shè)置有與輔助供電模塊并聯(lián)的蓄電池模塊。[0018]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型通過上述結(jié)構(gòu)，使高速列車蛇形運(yùn)動(dòng)檢測、分析試驗(yàn)系統(tǒng)的硬件與軟件運(yùn)行得更加穩(wěn)定可靠，能夠大幅度抑制電磁干擾對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生的干擾。本實(shí)用新型通過傳感器和儲(chǔ)存卡，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向架橫向、縱向加速度的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，便于對(duì)失穩(wěn)強(qiáng)度與原因進(jìn)行分析與研究。本實(shí)用新型通過設(shè)置縱向加速度傳感器，實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)向架的縱向加速度進(jìn)行測量與存儲(chǔ)的目的，實(shí)現(xiàn)了對(duì)轉(zhuǎn)向架搖擺情況進(jìn)行評(píng)估的效果。說明書附圖
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。圖中標(biāo)記說明:1一橫向二維加速度傳感器，2—縱向二維加速度傳感器，3—光纖，4一實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)米集控制器，5一20mA電流環(huán),6—列車網(wǎng)絡(luò),7一列車輸出終端，401—存儲(chǔ)卡，402—蓄電池模塊，403—輔助供電模塊。
具體實(shí)施方式
參見圖1本實(shí)用新型公開了一套高速列車轉(zhuǎn)向架蛇形失穩(wěn)檢測、分析系統(tǒng)，其在于橫向二維加速度傳感器I和縱向二維加速度傳感器2分別通過光纖3與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器4上相連接，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器4通過20mA電流環(huán)5連接列車網(wǎng)絡(luò)6，通過列車網(wǎng)絡(luò)6連接列車輸出終端7。本實(shí)用新型上述的一套高速列車轉(zhuǎn)向架蛇形失穩(wěn)檢測、分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過橫向二維加速度傳感器I和縱向二維加速度傳感器2采集轉(zhuǎn)向架橫向與縱向加速度信號(hào)，將信號(hào)通過光纖3傳遞給實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器4。通過實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集器4對(duì)信號(hào)濾波之后，將特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集器上設(shè)置的存儲(chǔ)卡401中。然后，通過20mA電流環(huán)5將存儲(chǔ)卡401中存儲(chǔ)得到特征數(shù)據(jù)傳輸至列車網(wǎng)絡(luò)6。通過列車網(wǎng)絡(luò)6將特征數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析。最后，將結(jié)果與趨勢(shì)走向傳輸給列車顯示終端7。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)據(jù)的長期跟蹤與趨勢(shì)分析，從而能夠?qū)α熊囘\(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效評(píng)估，并對(duì)列車轉(zhuǎn)向架提出改進(jìn)意見。本實(shí)用新型所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器4采用美國NI公司生產(chǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器進(jìn)行硬件搭建，該硬件系統(tǒng)在低溫、高溫、振動(dòng)、沖擊等指標(biāo)中有著良好的特性，能夠適應(yīng)高速列車運(yùn)行環(huán)境，并且能夠擴(kuò)展存儲(chǔ)設(shè)備。并采用美國NI公司研發(fā)的Labview測試測量軟件系統(tǒng)，該軟件系統(tǒng)與NI硬件系統(tǒng)可以進(jìn)行無縫結(jié)合，在測試測量系統(tǒng)中運(yùn)行穩(wěn)定，操作簡便，界面友好，編程簡單易學(xué)。本實(shí)用新型所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器的硬件系統(tǒng)中設(shè)置有存儲(chǔ)卡401，其將橫向振動(dòng)、縱向振動(dòng)的特征數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)。從而便于數(shù)據(jù)的提取、顯示與分析。所設(shè)置的存儲(chǔ)卡401，使本系統(tǒng)能夠存儲(chǔ)至少100M重要數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)分析與顯示提供方便。本實(shí)用新型所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器4通過列車上設(shè)置的IlOV的輔助供電模塊403來提供電力。當(dāng)IlOV的輔助供電模塊403掉電后，系統(tǒng)可以自動(dòng)監(jiān)測，并向列車網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行報(bào)警，由與輔助供電模塊403并聯(lián)的蓄電池模塊402向?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)采集控制器4供電。從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)特征數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)保存和列車安全行駛的目的。[0032]本實(shí)用新型所述的橫向二維加速度傳感器I和縱向二維加速度傳感器2分別設(shè)置 在轉(zhuǎn)向架上，其收集的信號(hào)通過光纖3傳輸能夠避免高速列車中惡劣的電磁環(huán)境對(duì)其進(jìn)行 的干擾。[0033]本實(shí)用新型通過設(shè)置縱向二維加速度傳感器2，可以測出轉(zhuǎn)向架四個(gè)角的縱向加 速度。同時(shí)因?yàn)榱熊囘\(yùn)行的縱向加速度相對(duì)緩慢，可以通過算法有效濾除列車運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生 的加速度，從而能夠?qū)D(zhuǎn)向架搖擺程度做出顯示與評(píng)估。[0034]需要注意的是，上述具體實(shí)施例僅僅是示例性的，在本實(shí)用新型的上述教導(dǎo)下，本 領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上進(jìn)行各種改進(jìn)和變形，而這些改進(jìn)或者變形落在 本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。[0035]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，上面的具體描述只是為了解釋本實(shí)用新型的目的，并 非用于限制本實(shí)用新型。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求1.一種高速列車轉(zhuǎn)向架蛇形失穩(wěn)檢測、分析系統(tǒng)，其特征在于:橫向二維加速度傳感器(I)和縱向二維加速度傳感器(2)分別通過光纖(3)與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器(4)相連接，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器(4)通過20mA電流環(huán)(5)連接列車網(wǎng)絡(luò)(6)，列車網(wǎng)絡(luò)(6)與列車終端(7)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速列車轉(zhuǎn)向架蛇形失穩(wěn)檢測、分析系統(tǒng)，其特征在于:所述的橫向二維加速度傳感器(I)和縱向二維加速度傳感器(2)設(shè)置在轉(zhuǎn)向架前后端構(gòu)架上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速列車轉(zhuǎn)向架蛇形失穩(wěn)檢測、分析系統(tǒng)，其特征在于:所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器(4)上設(shè)置有存儲(chǔ)卡(401)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高速列車轉(zhuǎn)向架蛇形失穩(wěn)檢測、分析系統(tǒng)，其特征在于:所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器(4)與列車上設(shè)置的輔助供電模塊(403)相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高速列車轉(zhuǎn)向架蛇形失穩(wěn)檢測、分析系統(tǒng)，其特征在于:所述的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器(4)與蓄電池模塊(402)相連接，蓄電池模塊(402)與輔助供電模塊(403)并聯(lián)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高速列車轉(zhuǎn)向架蛇形運(yùn)動(dòng)檢測、分析系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)置在轉(zhuǎn)向架上的橫向二維加速度傳感器和縱向二維加速度傳感器與實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器連接后，將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集控制器上設(shè)置的存儲(chǔ)卡通過列車傳輸網(wǎng)絡(luò)與列車顯示終端相連接。從而，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)轉(zhuǎn)向架的橫向和縱向數(shù)據(jù)的采集和存儲(chǔ)，并能對(duì)轉(zhuǎn)向架出現(xiàn)的故障進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與報(bào)警的目的。
文檔編號(hào)G01M17/08GK203164001SQ201220509968
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2012年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月29日
發(fā)明者王晗, 梁建英, 宋德剛, 姚非 申請(qǐng)人:南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司