列車車載風(fēng)速風(fēng)向儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種列車車載風(fēng)速風(fēng)向儀。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國高速軌道車輛的普及，在那些風(fēng)力很大的地區(qū)也修建了鐵路。研究表明:在大風(fēng)環(huán)境下，列車流場特性明顯改變，氣動性能惡化，嚴(yán)重影響列車側(cè)向穩(wěn)定性。在風(fēng)口區(qū)域的特大橋梁、高路堤、丘陵以及曲線等特殊路段，環(huán)境風(fēng)與列車氣動力相互疊加，使列車脫軌、傾覆的可能性大大增加。大風(fēng)曾多次造成我國既有蘭新、南疆鐵路長時間停輪、翻車事故，不僅影響了鐵路運(yùn)輸效率，更嚴(yán)重的是危及了旅客的生命財產(chǎn)安全。為確保列車在風(fēng)區(qū)安全運(yùn)行，主要采用在鐵路沿線某些固定點(diǎn)布置大風(fēng)監(jiān)測儀的方法。為了掌握穿越風(fēng)區(qū)鐵路沿線的大風(fēng)狀態(tài)，1998年開始陸續(xù)建造新疆鐵路大風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)，到2007年12月在蘭新、南疆鐵路沿線共建成大風(fēng)監(jiān)測站點(diǎn)50個，監(jiān)測系統(tǒng)的主站點(diǎn)設(shè)在路局，4個分局各設(shè)一次站點(diǎn)分別與轄域內(nèi)的大風(fēng)監(jiān)測站點(diǎn)直接相連。每個基站布置多個傳感器用來監(jiān)測風(fēng)速。雖然鐵路大風(fēng)監(jiān)測系統(tǒng)起到較好的作用，但其不足之處:大風(fēng)監(jiān)測站點(diǎn)之間間距大，獲得的數(shù)據(jù)只適用于站點(diǎn)附近很小的范圍，可能只有1-2公里的半徑范圍，大風(fēng)監(jiān)測站點(diǎn)位于鐵路線路外，也不能實(shí)時獲得軌道車輛所在位置的風(fēng)力風(fēng)向，增加大風(fēng)監(jiān)測站點(diǎn)，勢必增加運(yùn)營及維護(hù)成本，需要投入大量人力物力。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實(shí)時獲得車輛所在位置的大風(fēng)數(shù)據(jù)，實(shí)時計(jì)算出風(fēng)力對車輛的傾覆力，指導(dǎo)軌道車輛以合適的速度安全運(yùn)行的列車車載風(fēng)速風(fēng)向儀。
[0004]本發(fā)明系統(tǒng)的目的通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
所述風(fēng)速風(fēng)向儀主要由測風(fēng)裝置、主機(jī)、GPS、控制面板和顯示器組成；
所述測風(fēng)裝置的外部主要由底座和頂蓋構(gòu)成筒體結(jié)構(gòu)，底座的筒體上均布12個感壓腔，感壓腔內(nèi)安裝壓力傳感器；
所述主機(jī)以中央處理器為核心，配置GPS接口，測風(fēng)儀接口，存儲單元、電源單元和對外接口 ；
所述GPS與配置GPS接口電連接；
所述測風(fēng)裝置與測風(fēng)儀接口電連接；
所述控制面板和顯示器均與中央處理器連接。
[0005]所述感壓腔的尾部設(shè)置泄壓孔，同時，頂蓋上設(shè)置排氣孔，排氣孔為防雨水結(jié)構(gòu)。
[0006]所述感壓腔的迎風(fēng)口處安裝防雨水的鼓膜，且壓力傳感器的周邊與感壓腔的周邊密封。
[0007]所述中央處理器配置溫濕度接口，溫濕度接口連接溫濕度傳感器。
[0008]壓力傳感器采用空氣壓力傳感器。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡單合理，造價低廉，不僅能夠獲得作用于列車上的風(fēng)速數(shù)據(jù)，還能獲得大風(fēng)對車輛的傾覆力，通過溫濕度計(jì)還能夠獲得輪軌的摩擦系數(shù)，指導(dǎo)安全的行車速度。
【附圖說明】
[0010]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2為圖1的測風(fēng)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3為圖2的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖中:1_測風(fēng)裝置，2-主機(jī)，3-感壓腔，4-壓力傳感器，5-泄壓孔，6-頂蓋，7-排氣孔，8-底座。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
所述風(fēng)速風(fēng)向儀主要由測風(fēng)裝置1、主機(jī)2、GPS、控制面板和顯示器組成；
所述測風(fēng)裝置I的外部主要由底座8和頂蓋6構(gòu)成筒體結(jié)構(gòu)，底座8的筒體上均布12個感壓腔3，感壓腔3內(nèi)安裝壓力傳感器4 ;
所述主機(jī)2以中央處理器為核心，配置GPS接口，測風(fēng)儀接口，存儲單元、電源單元和對外接口 ；
所述GPS與配置GPS接口電連接；
所述測風(fēng)裝置I與測風(fēng)儀接口電連接；
所述控制面板和顯示器均與中央處理器連接。
[0015]所述感壓腔3的尾部設(shè)置泄壓孔5，同時，頂蓋6上設(shè)置排氣孔7，排氣孔7為防雨水結(jié)構(gòu)。
[0016]所述感壓腔3的迎風(fēng)口處安裝防雨水的鼓膜，且壓力傳感器4的周邊與感壓腔3的周邊密封。
[0017]所述中央處理器配置溫濕度接口，溫濕度接口連接溫濕度傳感器。
[0018]壓力傳感器4采用空氣壓力傳感器，如M191D型空氣壓力傳感器。
[0019]實(shí)施例1:
本發(fā)明的風(fēng)速風(fēng)向儀主要由測風(fēng)裝置1、主機(jī)2、GPS、控制面板和顯示器組成；測風(fēng)裝置I的外部主要由底座8和頂蓋6構(gòu)成筒體結(jié)構(gòu)，底座8的筒體上均布12個感壓腔3，感壓腔3內(nèi)安裝壓力傳感器4 ;主機(jī)2以中央處理器為核心，配置GPS接口，測風(fēng)儀接口，存儲單元、電源單元和對外接口 ；GPS與配置GPS接口電連接；測風(fēng)裝置I與測風(fēng)儀接口電連接；控制面板和顯示器均與中央處理器連接。
[0020]實(shí)施例2:
與實(shí)施例1基本相同，不同的是:感壓腔3的尾部設(shè)置泄壓孔5，同時，頂蓋6上設(shè)置排氣孔7，排氣孔7為防雨水結(jié)構(gòu)。
[0021]實(shí)施例3:
與實(shí)施例1基本相同，不同的是:感壓腔3的迎風(fēng)口處安裝防雨水的鼓膜，且壓力傳感器4的周邊與感壓腔3的周邊密封。
[0022]實(shí)施例4、5、6:
分別在實(shí)施例1、2、3的基礎(chǔ)上，中央處理器配置溫濕度接口，溫濕度接口連接溫濕度傳感器。
[0023]實(shí)施例7-12:
分別與實(shí)施例1-6基本相同，不同的是:壓力傳感器4采用M191D型空氣壓力傳感器。
[0024]工作原理:
GPS能夠獲得東南西北正確的方位，也能夠獲得軌道車輛運(yùn)行的方向和行駛速度。測風(fēng)裝置I安裝在車頂上的位置是固定的，12個圓周均布的感壓腔3內(nèi)各安裝一個壓力傳感器4，每個壓力傳感器4有一個固定編號，如編號1-12，順時針或者反時針順序都行，如:編號為I和編號為7的壓力傳感器4的連線位于軌道車輛的同一橫截面內(nèi)。根據(jù)每個壓力傳感器4獲得的壓力數(shù)據(jù)，能夠計(jì)算出列車所在位置的風(fēng)速，由風(fēng)速得到作用于軌道車輛側(cè)面的風(fēng)壓，進(jìn)一步計(jì)算出風(fēng)力對軌道車輛的傾覆力，最后評判在對應(yīng)的行駛速度時的傾覆安全指標(biāo)。根據(jù)溫濕度指標(biāo)，計(jì)算出輪軌當(dāng)前的摩擦系數(shù)。指導(dǎo)以安全的速度運(yùn)行。能夠最大限度地保障軌道車輛的行車安全。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種列車車載風(fēng)速風(fēng)向儀，其特征在于:所述風(fēng)速風(fēng)向儀主要由測風(fēng)裝置(I)、主機(jī)(2)、GPS、控制面板和顯示器組成； 所述測風(fēng)裝置(I)的外部主要由底座(8)和頂蓋(6)構(gòu)成筒體結(jié)構(gòu)，底座(8)的筒體上均布12個感壓腔(3)，感壓腔(3)內(nèi)安裝壓力傳感器(4); 所述主機(jī)(2 )以中央處理器為核心，配置GPS接口，測風(fēng)儀接口，存儲單元、電源單元和對外接口 ； 所述GPS與配置GPS接口電連接； 所述測風(fēng)裝置(I)與測風(fēng)儀接口電連接； 所述控制面板和顯示器均與中央處理器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向儀，其特征在于:所述感壓腔(3)的尾部設(shè)置泄壓孔(5)，同時，頂蓋(6)上設(shè)置排氣孔(7)，排氣孔(7)為防雨水結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)速風(fēng)向儀，其特征在于:所述感壓腔(3)的迎風(fēng)口處安裝防雨水的鼓膜，且壓力傳感器(4)的周邊與感壓腔(3)的周邊密封。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的風(fēng)速風(fēng)向儀，其特征在于:所述中央處理器配置溫濕度接口，溫濕度接口連接溫濕度傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的風(fēng)速風(fēng)向儀，其特征在于:壓力傳感器(4)采用空氣壓力傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)速風(fēng)向儀，其特征在于:壓力傳感器(4)采用空氣壓力傳感器。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種列車車載風(fēng)速風(fēng)向儀，所述風(fēng)速風(fēng)向儀主要由測風(fēng)裝置、主機(jī)、GPS、控制面板和顯示器組成；測風(fēng)裝置的外部主要由底座和頂蓋構(gòu)成筒體結(jié)構(gòu)，底座的筒體上均布12個感壓腔，感壓腔內(nèi)安裝壓力傳感器；主機(jī)以中央處理器為核心，配置GPS接口，測風(fēng)儀接口，存儲單元、電源單元和對外接口；GPS與配置GPS接口電連接；測風(fēng)裝置與測風(fēng)儀接口電連接；控制面板和顯示器均與中央處理器連接。進(jìn)一步，中央處理器配置溫濕度接口，溫濕度接口連接溫濕度傳感器。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單合理，造價低廉，不僅能夠獲得大風(fēng)對車輛的傾覆力，還能夠獲得輪軌的摩擦系數(shù)，指導(dǎo)安全的行車速度。
【IPC分類】G01P5/02, G01N19/02, G01P13/02, G01L1/00
【公開號】CN105092889
【申請?zhí)枴緾N201510527553
【發(fā)明人】田紅旗, 梁習(xí)鋒, 劉堂紅, 楊明智, 孫博, 魯寨軍, 周丹, 熊小慧, 王中鋼
【申請人】中南大學(xué)
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年8月26日