用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置，其特征在于，包括用于接收和存儲制動缸狀態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接收單元、與所述數(shù)據(jù)接收單元連接并將其接收到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)接收單元的無線轉發(fā)單元和多個分別安裝在所述編組列車各個車輛制動缸上的、用于取得其所在制動缸試風時的制動參數(shù)并將其取得的制動參數(shù)通過無線網絡傳輸?shù)剿鰺o線轉發(fā)單元的風壓傳感單元。實施本實用新型的用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置，具有以下有益效果：其適用范圍較廣、可靠、成本低。
【專利說明】用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及列車檢測設備，更具體地說，涉及一種用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置。
【背景技術】
[0002]在鐵路運輸生產中，列車編組和編組列車安全檢查是鐵路運輸?shù)闹匾h(huán)節(jié)，由列檢所負責實施。在列檢中目前采用以人工肉眼觀察為基礎的作業(yè)方式完成列車的技術檢查，在列車制動系統(tǒng)試風試驗中為了檢查制動缸工作狀態(tài)和性能需要跑風作業(yè)，列檢員勞動強度大，存在漏檢誤檢的現(xiàn)象，特別是在惡劣天氣條件下作業(yè)難度更大。列檢所對試風作業(yè)自動化的需求一直很強烈。在現(xiàn)有技術中，也有采用基于拍照和圖象處理的方案試圖解決上述試風作業(yè)自動化的問題。雖然這種方法或裝置在一定程度上實現(xiàn)了試風作業(yè)自動化，但是這種方案受天氣的影響大，同時其采用的滑動照相機的軌道容易被雜物阻斷，導致系統(tǒng)無法工作；同時，上述采用基于拍照和圖像處理的方案的安裝工程復雜，成本高。
實用新型內容
[0003]本實用新型要解決的技術問題在于，針對現(xiàn)有技術的上述適用范圍較小、不可靠、成本高等缺陷，提供一種適用范圍較大、可靠、成本低的用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置。
[0004]本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置，包括用于接收和存儲制動缸狀態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接收單元、與所述數(shù)據(jù)接收單元連接并將其接收到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)接收單元的無線轉發(fā)單元和多個分別安裝在所述編組列車各個車輛制動缸上的、用于取得其所在制動缸試風時的制動參數(shù)并將其取得的制動參數(shù)通過無線網絡傳輸?shù)剿鰺o線轉發(fā)單元的風壓傳感單元。
[0005]更進一步地，所述風壓傳感單元包括用于取得其所在制動缸試風壓力值的風壓傳感器、用于存儲所述風壓傳感器取得數(shù)據(jù)的存儲器、用于發(fā)送所述取得數(shù)據(jù)的無線傳輸模塊和控制上述各模塊操作的微控制器。
[0006]更進一步地，所述風壓傳感器和所述微控制器通過SPI總線連接；所述微控制器通過SPI總線和所述存儲器連接；所述微控制器還通過控制信號線和數(shù)據(jù)線與所述無線傳輸模塊連接。
[0007]更進一步地，所述風壓傳感單元還包括通過微帶線和所述無線傳輸模塊連接的天線。
[0008]更進一步地，所述微控制器是RFID標簽控制器，所述風壓傳感單元采用RFID標簽通信方式與其外部進行通信。
[0009]更進一步地，所述多個風壓傳感器單元中至少設置有一個與所述無線轉發(fā)單元通過無線鏈路連接的根風壓傳感單元，未設置為根風壓傳感單元的其他風壓傳感單元通過其作用范圍內的根風壓傳感單元傳輸其取得數(shù)據(jù)到所述無線轉發(fā)單元。[0010]更進一步地，所述多個風壓傳感單元通過無線通信自組網的方式傳輸所述數(shù)據(jù)到所述根風壓傳感單元。
[0011]更進一步地，通過設置所述無線傳輸模塊的狀態(tài)使風壓傳感單元成為根風壓傳感單元。
[0012]更進一步地，所述無線轉發(fā)單元和所述根風壓傳感單元之間和所述風壓傳感單元和所述根風壓傳感單元之間進行的無線通信均采用UHF頻段的有源RFID方式，其頻段是840MHz~845MHz，其調制方式為MSK，其數(shù)據(jù)編碼方式為FM0，其通信速率為9.6~76.8Kbpso
[0013]實施本實用新型的用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置，具有以下有益效果:由于采用分別安裝在編組列車車輛制動缸上的風壓傳感單元取得每個車輛制動缸試風時的壓力值，同時，這些風壓傳感單元又通過無線的方式將其取得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綗o線轉發(fā)單元，由無線轉發(fā)單元傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收單元對這些數(shù)據(jù)進行處理和判斷。所以，其可以較為準確地得到車輛制動缸的狀態(tài)。同時，由于采用無線傳輸，不用在地面安裝或設置其他設備。因而其適用范圍較廣、可靠、成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型 用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置實施例的結構示意圖；
[0015]圖2是所述實施例中一種情況下的結構示意圖；
[0016]圖3是所述實施例中風壓傳感單元的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面將結合附圖對本實用新型實施例作進一步說明。
[0018]如圖1所示，在本實用新型一種用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置實施例中，該裝置包括數(shù)據(jù)接收單元、無線轉發(fā)單元和多個風壓傳感單元(包括風壓傳感單元1、風壓傳感單元2、…、風壓傳感單元n);其中，數(shù)據(jù)接收單元用于接收和存儲制動缸狀態(tài)數(shù)據(jù)，同時，還對其接收到的數(shù)據(jù)進行判斷，在數(shù)據(jù)與設定的標準或之前的數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大差異時，發(fā)出報警信號，提醒檢測人員的注意；無線轉發(fā)單元通過有線或無線的方式與上述數(shù)據(jù)接收單元連接，并將其接收到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)接收單元；而多個風壓傳感單元分別安裝在編組列車各個車輛制動缸上，用于取得其所在制動缸試風時的制動參數(shù)并將其取得的制動參數(shù)通過無線網絡(或無線鏈路)傳輸?shù)缴鲜鰺o線轉發(fā)單元。在本實施例中，請參見圖3，上述風壓傳感單元包括風壓傳感器31、微控制器32、存儲器33、無線傳輸模塊34、天線35以及電源36。風壓傳感器31用于取得其所在制動缸試風壓力值，存儲器33用于存儲風壓傳感器31取得的數(shù)據(jù)，無線傳輸模塊35用于發(fā)送取得的數(shù)據(jù)到上述無線轉發(fā)單元，而微控制器32控制上述各模塊操作的微控制器。風壓傳感器31和微控制器32通過SPI總線連接，使得微控制器32能夠對風壓傳感器31進行氣壓數(shù)據(jù)的寫入和讀出；微控制器32通過SPI總線和存儲器33連接，微控制器32還通過控制信號線和數(shù)據(jù)線與無線傳輸模塊34連接，以便進行數(shù)據(jù)的收發(fā)和狀態(tài)控制；天線35通過微帶線和無線傳輸模塊34連接。在本實施例中，上述電源36為風壓傳感單元中的各模塊供電，其為可充電的電池。[0019]在本實施例中，上述各風壓傳感單元是通過各自的無線鏈路直接與無線轉發(fā)單元進行數(shù)據(jù)交互的，請參見圖1。但是，在本實施例中的一些情況下，也可以在上述多個風壓傳感單元中設置至少一個根風壓傳感單元，用于與上述無線轉發(fā)單元進行數(shù)據(jù)交換，而其他未設置為根風壓傳感單元的，則不再直接與無線轉發(fā)裝置連接，而是與上述根風壓傳感單元通過無線鏈路連接，通過上述根風壓傳感單元將其采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到無線轉發(fā)裝置。這種設置雖然較為復雜，但是，其作用范圍將得到較大的提高；也就是說，在保證接收(數(shù)據(jù)傳輸)的條件下，其中的多個風壓傳感單元可以分布在更為廣泛的區(qū)域內。在這種情況下，上述微控制器32是RFID標簽控制器，而風壓傳感單元采用RFID標簽通信方式與其外部進行通信；通過設置多個風壓傳感器單元中至少一個為與無線轉發(fā)單元通過無線鏈路連接的根風壓傳感單元，未設置為根風壓傳感單元的其他風壓傳感單元通過其作用范圍內的根風壓傳感單元傳輸其取得數(shù)據(jù)到無線轉發(fā)單元。在本實施例中，是通過設置風壓傳感單元中的無線傳輸模塊34的狀態(tài)使風壓傳感單元成為根風壓傳感單元的。
[0020]在本實施例中，多個風壓傳感單元通過無線通信自組網的方式查找其作用范圍內的根風壓傳感單元，并傳輸其采集到的數(shù)據(jù)到所述根風壓傳感單元。在本實施例中，這些數(shù)據(jù)中包括采集到的壓力數(shù)據(jù)值、采集時間、微控制器編號或無線傳輸模塊的編號以及車輛編號等等。某些情況下，微控制器編號或無線傳輸模塊的編號就是車輛編號。這樣使得數(shù)據(jù)能夠在數(shù)據(jù)接收單元上能夠被識別出來，與車輛一一對應。
[0021]在本實施例中，無線轉發(fā)單元和根風壓傳感單元之間進行的無線通信均采用UHF頻段的有源RFID方式，其頻段是840MHz?845MHz，其調制方式為MSK，其數(shù)據(jù)編碼方式為FM0，其通信速率為9.6?76.8Kbps。同樣地，風壓傳感單元和其他根風壓傳感單元(包括根風壓傳感單元)之間的通訊方式也是如上所述，只不過使用的信道不一樣而已。
[0022]一般來講，在地面安裝電子標簽讀寫器來進行風壓傳感單元的數(shù)據(jù)收集和傳輸是一種常規(guī)的做法，在鐵路列檢應用中，由于一個列車編組可長達1000米以上，如果采用這樣的方案，受現(xiàn)有的無線通信技術識別距離和法律法規(guī)的制約，地面需要安裝數(shù)量眾多的讀寫器，成本高，工程安裝復雜。
[0023]在本實施例中，風壓傳感單元內嵌標簽之間無線通信協(xié)議棧，具有自動尋找合適的通信路由，進行通信網絡組建，傳遞控制命令和各個標簽采集的氣壓數(shù)據(jù)的功能。因此不需要常規(guī)的地面電子標簽讀寫器，也可以通過風壓傳感單元組成的無線通信網，將一個列車編組中所有風壓傳感單元的數(shù)據(jù)匯總到一個根風壓傳感單元中。根風壓傳感單元除了內嵌標簽之間無線通信協(xié)議棧外，還有與無線轉發(fā)單元進行無線通信的協(xié)議棧。根風壓傳感單元與無線轉發(fā)單元進行無線通信，接收無線轉發(fā)的控制命令并把匯總的本列列車所有風壓傳感單元的數(shù)據(jù)發(fā)送給無線轉發(fā)單元。
[0024]無線轉發(fā)單元進一步通過有線通信模塊或無線通信模塊將存儲器中存儲的風壓數(shù)據(jù)發(fā)送給上層的數(shù)據(jù)接收單元(通常是計算機)。數(shù)據(jù)接受數(shù)據(jù)接收單元對風壓數(shù)據(jù)進行處理，得到出每輛車制動缸的工作狀態(tài)，進而可以判斷每輛車的空氣制動系統(tǒng)性能是否符合要求。
[0025]無線轉發(fā)單元由微控制器、有線通信模塊、無線通信模塊、電源模塊、存儲器和天線組成。微控制器通過數(shù)據(jù)線和控制線連接無線通信模塊和有線通信模塊，通過SPI總線連接存儲器，無線通信模塊通過射頻電纜連接天線。電源模塊為交流轉直流模塊。同樣地，無線轉發(fā)單元進行的無線通信采用UHF頻段的有源RFID技術，頻段是840MHz?845MHz，調制方式=MSK,數(shù)據(jù)編碼方式:FM0，通信速率:9.6?76.8Kbps。
[0026]以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【權利要求】
1.一種用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置，其特征在于，包括用于接收和存儲制動缸狀態(tài)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)接收單元、與所述數(shù)據(jù)接收單元連接并將其接收到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)接收單元的無線轉發(fā)單元和多個分別安裝在所述編組列車各個車輛制動缸上的、用于取得其所在制動缸試風時的制動參數(shù)并將其取得的制動參數(shù)通過無線網絡傳輸?shù)剿鰺o線轉發(fā)單元的風壓傳感單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置，其特征在于，所述風壓傳感單元包括用于取得其所在制動缸試風壓力值的風壓傳感器、用于存儲所述風壓傳感器取得數(shù)據(jù)的存儲器、用于發(fā)送所述取得數(shù)據(jù)的無線傳輸模塊和控制上述各模塊操作的微控制器。
3.根據(jù)權利要求2所述的用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置，其特征在于，所述風壓傳感器和所述微控制器通過SPI總線連接；所述微控制器通過SPI總線和所述存儲器連接；所述微控制器還通過控制信號線和數(shù)據(jù)線與所述無線傳輸模塊連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置，其特征在于，所述風壓傳感單元還包括通過微帶線和所述無線傳輸模塊連接的天線。
5.根據(jù)權利要求4所述的用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置，其特征在于，所述微控制器是RFID標簽控制器，所述風壓傳感單元采用RFID標簽通信方式與其外部進行通信。
6.根據(jù)權利要求5所述的用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置，其特征在于，所述多個風壓傳感器單元中至少設置有一個與所述無線轉發(fā)單元通過無線鏈路連接的根風壓傳感單元，未設置為根風壓傳感單元的其他風壓傳感單元通過其作用范圍內的根風壓傳感單元傳輸其取得數(shù)據(jù)到所述無線轉發(fā)單元。
7.根據(jù)權利要求6所述的用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置，其特征在于，所述多個風壓傳感單元通過無線通信自組網的方式傳輸所述數(shù)據(jù)到所述根風壓傳感單J Li o
8.根據(jù)權利要求7所述的用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置，其特征在于，通過設置所述無線傳輸模塊的狀態(tài)使風壓傳感單元成為根風壓傳感單元。
9.根據(jù)權利要求8所述的用于編組列車列檢試風時取得制動缸狀態(tài)的裝置，其特征在于，所述無線轉發(fā)單元和所述根風壓傳感單元之間和所述風壓傳感單元和所述根風壓傳感單元之間進行的無線通信均采用UHF頻段的有源RFID方式，其頻段是840MHz?845MHz，其調制方式為MSK，其數(shù)據(jù)編碼方式為FM0，其通信速率為9.6?76.8Kbps。
【文檔編號】G01M17/08GK203502240SQ201320599997
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權日:2013年9月27日
【發(fā)明者】申波, 陳志堅, 賴遠橋 申請人:深圳市遠望谷信息技術股份有限公司