一種微小轉(zhuǎn)角情況下電機(jī)轉(zhuǎn)向檢測(cè)與識(shí)別裝置與方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種檢測(cè)與識(shí)別裝置，尤其是一種微小轉(zhuǎn)角情況下電機(jī)轉(zhuǎn)向與識(shí)別裝置，以及利用該裝置進(jìn)行檢測(cè)與識(shí)別的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)車組、城軌和地鐵列車在靜止調(diào)試過(guò)程中，需要通過(guò)啟動(dòng)試驗(yàn)逐一確定電機(jī)轉(zhuǎn)向是正向還是反向。啟動(dòng)試驗(yàn)是在列車制動(dòng)狀態(tài)下給列車加載較小的牽引力，因此，聯(lián)軸節(jié)只有短時(shí)、角度很小的轉(zhuǎn)動(dòng)，需要調(diào)試人員貼近、仔細(xì)觀察，對(duì)于有多臺(tái)電機(jī)的動(dòng)車調(diào)試，很容易疲勞、出現(xiàn)錯(cuò)誤判斷。因此，有必要研制一套便攜式牽引電機(jī)轉(zhuǎn)向檢測(cè)裝置，能夠輔助調(diào)試人員快速、準(zhǔn)確地確定電機(jī)轉(zhuǎn)向。
[0003]調(diào)試時(shí)，工作人員只需要手持檢測(cè)裝置靠近聯(lián)軸節(jié)，在啟動(dòng)試驗(yàn)配合下，即可準(zhǔn)確確定電機(jī)轉(zhuǎn)向，無(wú)需調(diào)試人員貼近、仔細(xì)觀察。同時(shí)，該裝置還可以自動(dòng)記錄檢測(cè)結(jié)果、測(cè)試時(shí)間等相關(guān)信息。一方面可以降低調(diào)試人員工作強(qiáng)度，提高判斷準(zhǔn)確性，另一方面又能夠有效提高工作效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要目的在于解決上述問(wèn)題和不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)需調(diào)試人員貼近、仔細(xì)觀察即可準(zhǔn)確確定電機(jī)轉(zhuǎn)向的一種微小轉(zhuǎn)角情況下電機(jī)轉(zhuǎn)向檢測(cè)與識(shí)別裝置。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0006]—種微小轉(zhuǎn)角情況下電機(jī)轉(zhuǎn)向檢測(cè)與識(shí)別裝置，所述裝置包括加速度傳感器，數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置及主機(jī)設(shè)備，其中:
[0007]加速度傳感器，放置在電機(jī)聯(lián)軸節(jié)上，在啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)配合下，檢測(cè)電機(jī)的加速度信號(hào)，并將信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置；
[0008]數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置，接收加速度傳感器收集的信號(hào)，并進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以無(wú)線的方式向主機(jī)設(shè)備發(fā)送；
[0009]主機(jī)設(shè)備，接收無(wú)線信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)向識(shí)別、存儲(chǔ)、顯示，并實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，完成有關(guān)參數(shù)的設(shè)置。
[0010]進(jìn)一步的，所述加速度傳感器采用三向振動(dòng)加速度傳感器。
[0011]進(jìn)一步的，所述加速度傳感器與所述數(shù)據(jù)與轉(zhuǎn)換裝置采用屏蔽電纜連接。
[0012]進(jìn)一步的，每個(gè)所述加速度傳感器配一個(gè)所述數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置，所述主機(jī)設(shè)備可接收多個(gè)數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置的信號(hào)并進(jìn)行相應(yīng)的處理。
[0013]本發(fā)明的另一目的在于，提供可以降低調(diào)試人員工作強(qiáng)度，提高判斷準(zhǔn)確性，另一方面又能夠有效提高工作效率的一種微小轉(zhuǎn)角情況下電機(jī)轉(zhuǎn)向檢測(cè)與識(shí)別方法，所述方法包括以下步驟，
[0014]A，將加速度傳感器放置于電機(jī)聯(lián)軸節(jié)上，就近放置數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置，啟動(dòng)主機(jī)設(shè)備；
[0015]B，啟動(dòng)試驗(yàn)，在列車制動(dòng)狀態(tài)下，給列車加載較小的牽引力；
[0016]C，加速度傳感器將采集到的信號(hào)傳輸給就近的數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置；
[0017]D，數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置將收到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成無(wú)線信號(hào)發(fā)送給主機(jī)設(shè)備；
[0018]E，主機(jī)設(shè)備對(duì)收到的無(wú)線信號(hào)進(jìn)行處理，利用轉(zhuǎn)向識(shí)別算法，獲得轉(zhuǎn)向信息，并顯示、存儲(chǔ)相關(guān)信息，進(jìn)行人機(jī)交互。
[0019]進(jìn)一步的，所述加速度傳感器為三向振動(dòng)加速度傳感器，收集電機(jī)的時(shí)域加度信號(hào)并傳輸給所述的數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置。
[0020]進(jìn)一步的，所述步驟D中，數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置將加速度信號(hào)進(jìn)行濾波、采樣后再轉(zhuǎn)換成無(wú)線信號(hào)發(fā)送給主機(jī)設(shè)備。
[0021]進(jìn)一步的，所述步驟E中，主機(jī)設(shè)備將收到的無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)換成時(shí)域信號(hào)，再利用轉(zhuǎn)向識(shí)別算法，獲得轉(zhuǎn)向?目息。
[0022]進(jìn)一步的，所述轉(zhuǎn)向識(shí)別算法包括，
[0023]I)根據(jù)設(shè)定閾值大小，截取各電機(jī)加速度有效信號(hào)；
[0024]2)對(duì)截取信號(hào)進(jìn)行濾波；
[0025]3)對(duì)濾波后信號(hào)進(jìn)行擬合；
[0026]4)對(duì)擬合后信號(hào)進(jìn)行一次和二次微分；
[0027]5)根據(jù)一次和二次微分結(jié)果可判斷電機(jī)左轉(zhuǎn)還是右轉(zhuǎn)；
[0028]6)根據(jù)試驗(yàn)開(kāi)始時(shí)刻記錄的司機(jī)操作手柄的位置信息，結(jié)合電機(jī)左、右轉(zhuǎn)信息即可檢測(cè)與識(shí)別電機(jī)正確的轉(zhuǎn)向。
[0029]進(jìn)一步的，對(duì)濾波后信號(hào)進(jìn)行擬合時(shí)，以方差最小為目標(biāo)進(jìn)行擬合。
[0030]綜上所述，本發(fā)明提供的一種微小轉(zhuǎn)角情況下電機(jī)轉(zhuǎn)向檢測(cè)與識(shí)別裝置與方法，能夠輔助調(diào)試人員快速、準(zhǔn)確地確定電機(jī)轉(zhuǎn)向。調(diào)試時(shí)，工作人員只需要將三向振動(dòng)傳感器吸附與電機(jī)聯(lián)軸節(jié)上，就近放置數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置，在啟動(dòng)試驗(yàn)配合下，即可準(zhǔn)確確定電機(jī)轉(zhuǎn)向，無(wú)需調(diào)試人員貼近、仔細(xì)觀察。同時(shí)，該裝置還可以自動(dòng)記錄檢測(cè)結(jié)果、測(cè)試時(shí)間等相關(guān)信息。一方面可以降低調(diào)試人員工作強(qiáng)度，提高判斷準(zhǔn)確性，另一方面又能夠有效提高工作效率。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1:本發(fā)明一種微小轉(zhuǎn)角情況下電機(jī)轉(zhuǎn)向檢測(cè)與識(shí)別方法示意圖；
[0032]圖2:本發(fā)明一種微小轉(zhuǎn)角情況下電機(jī)轉(zhuǎn)向檢測(cè)與識(shí)別方法示意圖。
[0033]其中:三向振動(dòng)加速度傳感器I，電機(jī)聯(lián)軸節(jié)2，屏蔽電纜3，數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置4，主機(jī)設(shè)備5，顯不屏6。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0035]本發(fā)明提供了一種微小轉(zhuǎn)角情況下電機(jī)轉(zhuǎn)向檢測(cè)與識(shí)別裝置，包括加速度傳感器，數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置4及主機(jī)設(shè)備5，其中:
[0036]加速度傳感器，放置在電機(jī)聯(lián)軸節(jié)2上，在啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)配合下，檢測(cè)電機(jī)的加速度信號(hào)，并將信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置4;
[0037]數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置4，接收加速度傳感器收集的信號(hào)，并進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以無(wú)線的方式向主機(jī)設(shè)備5發(fā)送；
[0038]主機(jī)設(shè)備5，接收無(wú)線信號(hào)，進(jìn)行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)向識(shí)別、存儲(chǔ)、顯示，并實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，完成有關(guān)參數(shù)的設(shè)置。
[0039]如圖2所示，本發(fā)明中，加速度傳感器采用三向振動(dòng)加速度傳感器I，利用三向振動(dòng)加速度傳感器I本身具有的磁性，吸附在電機(jī)聯(lián)軸節(jié)2上，一般來(lái)說(shuō)，放置在電機(jī)聯(lián)軸節(jié)2的正上方，效果最佳，一方面三向振動(dòng)加速度傳感器I的初始位置穩(wěn)定，易于放置，另一方面，此處可獲得最準(zhǔn)確真實(shí)的信號(hào)數(shù)據(jù)。
[0040]數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置4與三向振動(dòng)加速度傳感器I就近放置，可通過(guò)屏蔽電纜3相互連接，三向振動(dòng)加速度傳感器I獲得隨時(shí)間連續(xù)變化的時(shí)域信號(hào)，通過(guò)屏蔽電纜3傳輸給數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置4，數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置4將接收來(lái)的信號(hào)利用濾波器濾波后，采集有用數(shù)據(jù)，并將時(shí)域信號(hào)轉(zhuǎn)換成無(wú)線信號(hào)發(fā)送給主機(jī)設(shè)備5。在實(shí)際應(yīng)用中，也可通過(guò)無(wú)線信號(hào)的方式實(shí)現(xiàn)三向振動(dòng)加速度傳感器I與數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置4之間的信號(hào)傳輸。
[0041]主機(jī)設(shè)備5與數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置4之間可進(jìn)行無(wú)線信號(hào)傳輸，采用現(xiàn)有的任何一種信號(hào)傳輸方式均可，如USB接口、WIF1、藍(lán)牙、線外等等，本發(fā)明不做限制，同時(shí)也是現(xiàn)有技術(shù)，在此不做表述。主機(jī)設(shè)備5可為帶顯示屏6的便攜式的設(shè)備，也可為嵌入到列車上主控制室的終端設(shè)備，接收無(wú)線信號(hào)，并將無(wú)線信號(hào)再一次進(jìn)行轉(zhuǎn)換成時(shí)域信號(hào)，主機(jī)設(shè)備5中具有計(jì)算模塊，將最后的時(shí)域信號(hào)按照預(yù)定的轉(zhuǎn)向識(shí)別算法，進(jìn)行轉(zhuǎn)向檢測(cè)與識(shí)別，并在顯示屏6中顯示出來(lái)。
[0042]每個(gè)三向振動(dòng)加速度會(huì)傳感器I配備一個(gè)數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置4，每個(gè)主機(jī)設(shè)備5可同時(shí)接收多個(gè)數(shù)據(jù)處理與轉(zhuǎn)換裝置4傳輸來(lái)的信號(hào)，并同時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的處理與計(jì)算，將最終的識(shí)別結(jié)果以預(yù)定的方式在顯示屏6中顯示出來(lái)，同時(shí)，主機(jī)設(shè)備5具備存儲(chǔ)及導(dǎo)出功能，將每次的識(shí)別結(jié)果以及其他配套信息，以預(yù)定的方式進(jìn)行存儲(chǔ)，根據(jù)需要，定期導(dǎo)出相關(guān)數(shù)據(jù)。導(dǎo)出功能可通過(guò)主機(jī)設(shè)備5上的USB 口或WIFI等方式實(shí)現(xiàn)。根據(jù)每列車車廂數(shù)量的不同以及主機(jī)設(shè)備6可接收的信號(hào)量的不