CN107415983A - 铁路快捷货车车载轴承温度在线监测装置 - Google Patents
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Abstract
铁路快捷货车车载轴承温度在线监测装置，涉及车载轴承在线温度监测领域。本发明是为了解决现有缺少对时速达160km/h的快捷货车的轴承温度进行在线监控的问题。货车两侧的转向架上一共安装8个分线盒，货车底部固定有6个分线盒和一个数字温度传感器，该数字温度传感器用于检测环境温度，该数字温度传感器连接车体底部的分线盒，数字温度传感器，用于车载在线检测轴承温度和环境温度数据，并将该温度数据发送给采集及通信单元，有源电子标签，用于将采集及通信单元数据内的温度数据发送出去，且当货车经过地面红外线探测站时，向地面红外线自动识别设备发送货车轴承温度数据，实现货车轴承温度在线监测功能。用于货车轴承温度在线监测。
Description
技术领域
本发明涉及铁路快捷货车车载轴承温度在线监测装置，属于车载轴承在线温度监测领域。
背景技术
近年，中国物流行业呈现快速发展势头，零散货物运输主要依靠公路和航空，公路运输的时效性一般，航空运输的成本较高，铁路行业已注意到这个问题，并组织研发快捷货车。为了保证快捷货车运行安全，避免因快捷货车轴承温度监控不及时，造成轴承温度上升过快，甚至“切轴”等危险，因此，实时监测轴承温度，通过红外线监控网络实现对快捷货车安全监控十分必要。
铁路货车现有红外线轴承温度监控网络，主要是针对设计时速不超过120km/h的货车轴承温度进行监控。快捷货车的设计时速达160km/h，时速达160km/h的快捷货车的转向架的结构与时速不超过120km/h的货车转向架不同，如果采用红外线轴承温度监控网络对快捷货车轴承温度进行监控会降低红外线轴温探测的精度和准确度，可能会出现轴温漏报或误报的可能。
发明内容
本发明是为了解决现有缺少对时速达160km/h的快捷货车的轴承温度进行在线监控的问题。现提供铁路快捷货车车载轴承温度在线监测装置。
铁路快捷货车车载轴承温度在线监测装置，它包括9个数字温度传感器、1个有源电子标签、标签支架和14个分线盒，
货车的每个车轮轴箱顶部的转向架上固定安装1个分线盒，货车两侧的转向架上一共安装8个分线盒，
货车底部固定有6个分线盒和一个数字温度传感器，该数字温度传感器用于检测环境温度，该数字温度传感器连接车体底部的分线盒，
另外8个数字温度传感器中的每个数字温度传感器的检测端插入一个轴箱，并以螺栓形式固定在轴箱上，用于检测轴承温度，每个数字温度传感器的信号输出端分别通过线缆防护管接入转向架上的一个分线盒，
货车两侧转向架上的8个分线盒级联后汇入车体底部的6个分线盒，
车体底部的6个分线盒的分布：将车体底部的6个分线盒分成两组，两组分线盒均沿车体底部宽度方向排列，且每组中的位于两侧的分线盒分别固定安装在车体底部的两个边角处，每组中的第三个分线盒位于该组中两个边角处分线盒之间；
每组中的第三个分线盒汇集两侧车轮轴箱上的4个数字温度传感器线缆，两组中的第三个分线盒共汇集9个数字温度传感器的线缆，转向架上固定的8个分线盒通过车体底部的6个分线盒与采集及通信单元连接，
通过防脱螺母将有源电子标签被安装在标签支架上，标签支架固定在车体底部，
数字温度传感器，用于车载在线检测轴承温度和环境温度数据，并将该温度数据发送给采集及通信单元，
有源电子标签，用于将采集及通信单元数据内的温度数据发送出去，且当货车经过地面红外线探测站时，向地面红外线自动识别设备发送货车轴承温度数据，实现货车轴承温度在线监测功能。
本发明的有益效果为：
在每个轴箱上各安装一个数字温度传感器，两侧轴箱上共有8个数字温度传感器，该8个数字温度传感器用于车载在线检测轴承温度，车体底部安装一个数字温度传感器，该数字温度传感器用于检测环境温度，
在货车两侧的转向架上共安装8个分线盒，在车体底部安装6个分线盒，转向架上安装的8个分线盒级联后汇入车体底部的6个分线盒，车体底部安装6个分线盒用于与转向架上安装的8个分线盒实现近距离的线缆连接，避免线缆外露；
利用轴箱上的数字温度传感器对各轴承温度进行实施检测，再通过有源电子标签将轴承温度发送给地面红外线自动识别设备，实现红外线轴温监控网络对快捷货车轴承温度的监控，同时可以利用车载GPRS模块，将轴承温度信息实时传送到地面接口服务器后，与5T红外线系统进行数据交互，实现快捷货车轴承温度的监控。
经封装后的数字温度传感器放在快捷货车转向架轴箱的螺孔中紧固，通过线缆防护钢管将数字温度传感器连接到分线盒，有源电子标签与分线盒进行RS485差分信号通信，以实现对轴承温度和环境温度的检测，然后向地面红外线探测站传输轴承温度信息，纳入红外线轴温监测系统，或者通过GPRS模块将轴承温度向地面监控系统进行传输，采用该装置对时速达160km/h的快捷货车的轴承温度进行监控相比采用红外线轴承温度监控网络的方式探测精度提高了6倍以上，轴温探测的准确度提高了5倍以上。
本申请的的优点：
1、在线式轴承温度监测与地面红外线设备监测相结合的监控方案，更加准确有效得保证快捷货车运行安全；
2、通过有源电子标签进行货车车辆轴承温度的传输应用，实现动态将车上监测数据向地面接收设备进行传输的功能，以达到红外线车辆安全监控网络对快捷货车轴承温度的监控；
3、采用快捷货车轴承温度实时监测，可根据实际现场需要，定点向地面红外线监测系统发送，或利用公网GPRS进行数据传输。
附图说明
图1为货车一侧转向架上的数字温度传感器安装示意图；
图2为货车底部分线盒的连接示意图；
图3为有源电子标签及安装架结构图；
图4(a)为数字温度传感器与货车轴箱连接结构图，图4(c)为数字温度传感器与货车轴箱连接结构主视图；图(b)为图(c)的俯视图；
图5(a)为一种分线盒的结构图，图5(b)为图5(a)的左视图；图5(c)为图5(a)的仰视图；
图6(a)为采集及通信单元的主视图，图6(b)为采集及通信单元的俯视图，图6(c)为采集及通信单元的左视图，图6(d)为采集及通信单元的右视图。
具体实施方式
具体实施方式一：参照图1至图3具体说明本实施方式，本实施方式所述的铁路快捷货车车载轴承温度在线监测装置，它包括9个数字温度传感器、1个有源电子标签、标签支架和14个分线盒，
货车的每个车轮轴箱顶部的转向架上固定安装1个分线盒，货车两侧的转向架上一共安装8个分线盒，
货车底部固定有6个分线盒和一个数字温度传感器，该数字温度传感器用于检测环境温度，该数字温度传感器连接车体底部的分线盒，
另外8个数字温度传感器中的每个数字温度传感器的检测端插入一个轴箱，并以螺栓形式固定在轴箱上，用于检测轴承温度，每个数字温度传感器的信号输出端分别通过线缆防护管接入转向架上的一个分线盒，
货车两侧转向架上的8个分线盒级联后汇入车体底部的6个分线盒，
车体底部的6个分线盒的分布：将车体底部的6个分线盒分成两组，两组分线盒均沿车体底部宽度方向排列，且每组中的位于两侧的分线盒分别固定安装在车体底部的两个边角处，每组中的第三个分线盒位于该组中两个边角处分线盒之间；
每组中的第三个分线盒汇集两侧车轮轴箱上的4个数字温度传感器线缆，两组中的第三个分线盒共汇集9个数字温度传感器的线缆，转向架上固定的8个分线盒通过车体底部的6个分线盒与采集及通信单元连接，
通过防脱螺母将有源电子标签被安装在标签支架上，标签支架固定在车体底部，
数字温度传感器，用于车载在线检测轴承温度和环境温度数据，并将该温度数据发送给采集及通信单元，
有源电子标签，用于将采集及通信单元数据内的温度数据发送出去，且当货车经过地面红外线探测站时，向地面红外线自动识别设备发送货车轴承温度数据，实现货车轴承温度在线监测功能。
本实施方式中，铁路快捷货车包括多辆车厢，每辆车厢有4对车轮，每辆车厢上安装9个数字温度传感器、1个有源电子标签、标签支架和14个分线盒。
本实施方式中，采用数字温度传感器实施采集货车运行过程中的轴承温度，车辆在通过红外线探测站时，将轴承温度通过有源电子标签向地面红外线自动识别设备进行发送，实现对货车轴承温度的定点监测功能；同时，该装置也可以集成GPRS模块，实施发送货车轴承温度信息。
有源电子标签安装在车体底部。
数字温度传感器作为温度测量的主要器件，用于实时检测轴承温度和环境温度。数字温度传感器可靠性和稳定性符合现场实用要求。数字温度传感器将以螺栓的形式固定在转向架的轴箱部位。如图4所示。
有源电子标签作为车地之间数据传输的媒介，负责车载轴温监测数据向地面设备传输。它通过标签安装架固定在车辆底部。
分线盒主要实现数字温度传感器线缆的转接功能，因快捷货车的车体与转向架是两个独立结构，因此，将安装在转向架上的数字温度传感器，通过分线盒与安装在快捷货车车底部的车载轴温监控装置进行连接。
实施例：
在快捷货车车底焊接轴温监测装置和有源电子标签，数字温度传感器2以螺栓形式插入轴箱1螺孔中进行固定。分线盒焊接在车辆的转向架或者车体底部，数字温度传感器2一端连接轴箱1，数字温度传感器2另一端通过线缆转接到分线盒，轴箱上的8个分线盒串联最终汇聚到车体底部的6个分线盒上；数字温度传感器2检测各轴箱温度，在经过地面红外线探测站时，通过有源电子标签将接收温度数据向地面红外线自动识别设备发送快捷货车轴承温度数据。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的铁路快捷货车车载轴承温度监测装置作进一步说明，本实施方式中，采集及通信单元包括GPRS模块和数据存储模块，
有源电子标签的数据输出端连接GPRS模块的数据输入端，GPRS模块用于将接收到的温度数据传输给地面监控平台；
数据存储模块用于存储温度数据。
本实施方式中，图1为转向架上数字温度传感器安装示意图，附图标记1表示轴箱，附图标记2表示数字温度传感器，附图标记3表示线缆防护管，附图标记4表示每个轴箱放置的1个分线盒，附图标记5表示图2中车体底部的6个分线盒；
图2为车体底部6个分线盒的连接示意图，从图2中可以看出车体底部安装有6个分线盒，
图3为有源电子标签及安装架结构图，通过防脱螺母7将有源电子标签8安装在标签支架9上，有源电子标签8通过电缆线10与航空接头11连接；
图4(a)为数字温度传感器与转向架轴箱连接结构图，每个轴箱上安装一个数字温度传感器；附图标记12表示螺栓，附图标记13表示轴箱；
图5(a)为一种分线盒的结构图，图中，附图标记14表示分线盒支架，附图标记15表示分线盒，附图标记16表示进出线孔；
图6为轴温监测装置的结构图，轴温监测装置上设置有数字温度传感器接口17、RS-485接口18、有源电子标签接口19和电源输入接口20。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的铁路快捷货车车载轴承温度监测装置作进一步说明，本实施方式中，有源电子标签包括标签天线和标签安装架，
标签天线固定在标签安装架上，标签天线用于向红外线探测站发送轴承温度数据的调制信号。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的铁路快捷货车车载轴承温度监测装置作进一步说明，本实施方式中，分线盒的外壳均采用硬塑材料，分线盒的外壳均通过分线盒支架焊接在轴箱上端的转向架上。
Claims (4)
1.铁路快捷货车车载轴承温度在线监测装置，其特征在于，它包括9个数字温度传感器、1个有源电子标签、标签支架和14个分线盒，
货车的每个车轮轴箱顶部的转向架上固定安装1个分线盒，货车两侧的转向架上一共安装8个分线盒，
货车底部固定有6个分线盒和一个数字温度传感器，该数字温度传感器用于检测环境温度，该数字温度传感器连接车体底部的分线盒，
另外8个数字温度传感器中的每个数字温度传感器的检测端插入一个轴箱，并以螺栓形式固定在轴箱上，用于检测轴承温度，每个数字温度传感器的信号输出端分别通过线缆防护管接入转向架上的一个分线盒，
货车两侧转向架上的8个分线盒级联后汇入车体底部的6个分线盒，
车体底部的6个分线盒的分布：将车体底部的6个分线盒分成两组，两组分线盒均沿车体底部宽度方向排列，且每组中的位于两侧的分线盒分别固定安装在车体底部的两个边角处，每组中的第三个分线盒位于该组中两个边角处分线盒之间；
每组中的第三个分线盒汇集两侧车轮轴箱上的4个数字温度传感器线缆，两组中的第三个分线盒共汇集9个数字温度传感器的线缆，转向架上固定的8个分线盒通过车体底部的6个分线盒与采集及通信单元连接，
通过防脱螺母将有源电子标签被安装在标签支架上，标签支架固定在车体底部，
数字温度传感器，用于车载在线检测轴承温度和环境温度数据，并将该温度数据发送给采集及通信单元，
有源电子标签，用于将采集及通信单元数据内的温度数据发送出去，且当货车经过地面红外线探测站时，向地面红外线自动识别设备发送货车轴承温度数据，实现货车轴承温度在线监测功能。
2.根据权利要求1所述的铁路快捷货车车载轴承温度在线监测装置，其特征在于，采集及通信单元包括GPRS模块和数据存储模块，
GPRS模块，用于将有源电子标签内的温度数据传输给地面监控平台；
数据存储模块用于存储温度数据。
3.根据权利要求1所述的铁路快捷货车车载轴承温度在线监测装置，其特征在于，有源电子标签包括标签天线和标签安装架，
标签天线固定在标签安装架上，标签天线用于向红外线探测站发送轴承温度数据的调制信号。
4.根据权利要求1所述的铁路快捷货车车载轴承温度在线监测装置，其特征在于，分线盒的外壳均采用硬塑材料，分线盒的外壳均通过分线盒支架焊接在轴箱上端的转向架上。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 150090 Nangang District, Harbin City, Heilongjiang Province, 35-2 new and high tech Industrial Development Zones Applicant after: HARBIN RAILWAY RESEARCH INSTITUTE TECHNOLOGY CO.,LTD. Address before: 150090 Nangang District, Harbin City, Heilongjiang Province, 35-2 new and high tech Industrial Development Zones Applicant before: HARBIN VEIC TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20201208 Address after: Room 501, building B2, Changyuan road international enterprise community, Wuqing Development Zone, Wuqing District, Tianjin Applicant after: Tianjin Harwick Technology Co.,Ltd. Address before: 150090 35-2 building, hi tech Industrial Development Zone, Nangang District, Harbin, Heilongjiang Applicant before: HARBIN RAILWAY RESEARCH INSTITUTE TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20171201 |