一種地鐵車輛轉(zhuǎn)向架的安全預(yù)測分析系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種地鐵車輛轉(zhuǎn)向架的安全預(yù)測分析系統(tǒng)，其主要包括傳感器、數(shù)據(jù)采集分析儀、在線監(jiān)測控制器、無線發(fā)射器、通訊網(wǎng)絡(luò)、地面專家診斷系統(tǒng)。其中，所述的傳感器包括振動沖擊傳感器、振動傳感器、溫度傳感器、角速度傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器，各傳感器電連接至數(shù)據(jù)采集分析儀，數(shù)據(jù)采集分析儀通過以太網(wǎng)連接在線監(jiān)測控制器，在線監(jiān)測控制器通過無線發(fā)射器無線連接地面專家診斷系統(tǒng)。本系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測轉(zhuǎn)向架關(guān)鍵狀態(tài)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，提前預(yù)測轉(zhuǎn)向架運(yùn)行的安全性，主動預(yù)防重大事故發(fā)生，保證人員生命和財產(chǎn)安全。
【專利說明】一種地鐵車輛轉(zhuǎn)向架的安全預(yù)測分析系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種地鐵車輛轉(zhuǎn)向架的安全預(yù)測分析系統(tǒng)，主要用于地鐵車輛關(guān)鍵部件轉(zhuǎn)向架的安全監(jiān)測和分析預(yù)測，防止安全事故的發(fā)生。

【背景技術(shù)】
[0002]車輛作為運(yùn)載乘客的工具，在城市軌道交通系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的地位。轉(zhuǎn)向架位于車體與軌道之間，是車輛最重要的組成部件之一，起著承載、牽引、走行和制動等重要作用，是決定地鐵列車運(yùn)行安全及動力學(xué)性能最為關(guān)鍵的組成部分，其直接影響車輛的運(yùn)行品質(zhì)、動力性能和行車安全。列車安全問題屢有發(fā)生，較常遇到的故障就有“車輛運(yùn)行中的輪對故障”、“車輛蛇行失穩(wěn)”、“列車脫軌故障”等等，這些故障給行車安全帶來很大隱患和和社會經(jīng)濟(jì)損失。在各重大事故中，對于轉(zhuǎn)向架本身故障，就需要及時或提前對轉(zhuǎn)向架本身故障進(jìn)行維修，提高列車本身的安全性，因此必須對列車關(guān)鍵部件轉(zhuǎn)向架、齒輪箱、軸箱等進(jìn)行實時的狀態(tài)監(jiān)測，對轉(zhuǎn)向架的工作狀態(tài)進(jìn)行預(yù)測，提前對有故障趨勢的轉(zhuǎn)向架進(jìn)行維修與更換，提高列車自身的質(zhì)量，確保列車的安全運(yùn)行。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是要提供一種高可靠性的地鐵車輛轉(zhuǎn)向架的安全預(yù)測分析系統(tǒng)，以保證列車行駛的安全。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案如下:一種地鐵車輛轉(zhuǎn)向架的安全預(yù)測分析系統(tǒng)，其主要包括車載設(shè)備部分和地面專家分析系統(tǒng)部分。車載設(shè)備部分包括傳感器、數(shù)據(jù)采集分析儀、在線監(jiān)測控制器、無線發(fā)射器以及以太網(wǎng)。各傳感器通過電連接數(shù)據(jù)采集分析儀，數(shù)據(jù)采集分析儀通過以太網(wǎng)電連接于在線監(jiān)測控制器，在線監(jiān)測控制器通過無線發(fā)射器無線連接地面專家診斷系統(tǒng)。上述車載設(shè)備部分可獨(dú)立工作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析報警等功能。也可傳給地面專家系統(tǒng)，地面專家系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)分析功能。
[0005]數(shù)據(jù)采集分析儀安裝在每節(jié)列車車廂內(nèi)，在線監(jiān)測控制器和無線發(fā)射器安裝在列車控制室內(nèi)，地面專家診斷系統(tǒng)安裝在車庫控制器內(nèi)。
[0006]當(dāng)車輛為動車時，動車轉(zhuǎn)向架的監(jiān)測傳感器包括6個振動沖擊傳感器、3個振動傳感器、2個溫度傳感器、I個角速度傳感器以及I個轉(zhuǎn)速傳感器。各傳感器直接電連接于數(shù)據(jù)采集分析儀。所述的振動沖擊傳感器分別安裝在動車轉(zhuǎn)向架架體上，2個振動傳感器分別安裝在牽引電機(jī)軸承和齒輪箱處，另外I個振動傳感器和角速度傳感器分別安裝在轉(zhuǎn)向架架體中心處，所述的溫度傳感器分別安裝在動車的軸箱處，所述的轉(zhuǎn)速傳感器安裝在輪對處。
[0007]當(dāng)車輛為拖車時，拖車轉(zhuǎn)向架的監(jiān)測傳感器包括4個振動沖擊傳感器、I個振動傳感器以及I個角速度傳感器，各傳感器直接電連接于數(shù)據(jù)采集分析儀。所述的振動沖擊傳感器分別安裝在拖車轉(zhuǎn)向架架體上，振動傳感器和角速度傳感器分別安裝在轉(zhuǎn)向架架體中心處。
[0008]本實用新型的有益效果在于:安全監(jiān)測與預(yù)測分析系統(tǒng)通過實時采集各種傳感器數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，根據(jù)模型得到故障模式，能夠針對安全狀況進(jìn)行報警或反饋，適用于地鐵車輛的應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型地鐵轉(zhuǎn)向架的安全預(yù)測分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本實用新型地鐵轉(zhuǎn)向架的安全預(yù)測分析系統(tǒng)的動車傳感器安裝位置示意圖。
[0011]圖3為本實用新型地鐵轉(zhuǎn)向架的安全預(yù)測分析系統(tǒng)的拖車傳感器安裝位置示意圖。

【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖對本實用新型做詳細(xì)的說明。
[0013]如圖1所示，本實用新型的一種地鐵車輛轉(zhuǎn)向架的安全預(yù)測分析系統(tǒng)，包括傳感器1、數(shù)據(jù)采集分析儀2、在線監(jiān)測控制器3、無線發(fā)射器4、以太網(wǎng)5、地面專家診斷系統(tǒng)6。所述的傳感器I通過電連接至數(shù)據(jù)采集分析儀2，數(shù)據(jù)采集分析儀2通過以太網(wǎng)5連接在線監(jiān)測控制器3，在線監(jiān)測控制器3通過無線發(fā)射器4無線連接地面專家診斷系統(tǒng)6。
[0014]傳感器1、數(shù)據(jù)采集分析儀2、以太網(wǎng)5、在線監(jiān)測控制器3以及無線發(fā)射器4構(gòu)成車載監(jiān)測系統(tǒng)，即車載設(shè)備部分。地面專家診斷系統(tǒng)6為地面專家分析系統(tǒng)部分。數(shù)據(jù)采集分析儀2安裝在每節(jié)列車車廂內(nèi)，在線監(jiān)測控制器3和無線發(fā)射器4安裝在列車控制室內(nèi)，地面專家診斷系統(tǒng)6安裝在車庫控制器內(nèi)。
[0015]前述的傳感器I包括振動沖擊傳感器1-1、振動傳感器1-2、溫度傳感器1-3、角速度傳感器1-4、轉(zhuǎn)速傳感器1-5。
[0016]如圖2所示，當(dāng)?shù)罔F車輛為動車(利用自主動力前行的車輛)時，用于監(jiān)測該動車轉(zhuǎn)向架的傳感器I包括6個振動沖擊傳感器1_1、3個振動傳感器1_2、2個溫度傳感器1-3、I個角速度傳感器1-4和I個轉(zhuǎn)速傳感器1-5。其中，6個振動沖擊傳感器1-1分別安裝在動車轉(zhuǎn)向架架體上，2個振動傳感器1-2分別安裝在牽引電機(jī)軸承和齒輪箱處，另外I個振動傳感器1-2和角速度傳感器1-4分別安裝在轉(zhuǎn)向架架體中心處，2個溫度傳感器1-3分別安裝在動車的軸箱處，轉(zhuǎn)速傳感器1-5安裝在輪對處。
[0017]如圖3所示，當(dāng)?shù)罔F車輛為拖車(無自主動力需要拖行的車輛)時，用于監(jiān)測該拖車轉(zhuǎn)向架的傳感器I包括4個振動沖擊傳感器1-1、I個振動傳感器1-2以及I個角速度傳感器1-4。其中，4個振動沖擊傳感器1-1分別安裝在拖車轉(zhuǎn)向架架體上，振動傳感器1-2和角速度傳感器1-4分別安裝在轉(zhuǎn)向架架體中心處。
[0018]本實用新型的工作原理為:每個車廂配有數(shù)據(jù)采集分析儀，完成采集傳感器數(shù)據(jù)的功能，并把數(shù)據(jù)傳送給總控制平臺，每輛車廂控制室安裝有總報警平臺，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，列車人員可實時查看監(jiān)測狀態(tài)。在車廂控制室安裝有GPRS無線模塊，實時把數(shù)據(jù)發(fā)到地面服務(wù)器。總線選用成熟的以太網(wǎng)傳輸模式，速度高到100Mbps，而且穩(wěn)定可靠。
[0019]所述的車載設(shè)備可獨(dú)立工作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析報警等功能，也可傳給地面專家診斷系統(tǒng)，地面專家診斷系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)分析功能。列車與地面的狀態(tài)信息傳輸依靠GPRS實時通訊，通過安裝在列車上的GPRS無線模塊實時將列車各部件的運(yùn)行狀態(tài)傳到地面專家診斷系統(tǒng)和控制中心，實現(xiàn)地面對列車運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控，而原始過程數(shù)據(jù)可利用移動磁盤下載到地面數(shù)據(jù)庫中心。
[0020]本實用新型數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸以及地面專家診斷系統(tǒng)對于信號的處理以及報警的控制皆可采用現(xiàn)有技術(shù)來實現(xiàn)，在此不再贅述。
[0021]此外，以上僅為本實用新型實例的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型實施例，凡在本實用新型實施例的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型實施例的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種地鐵車輛轉(zhuǎn)向架的安全預(yù)測分析系統(tǒng)，包括傳感器(1)、數(shù)據(jù)采集分析儀(2)、在線監(jiān)測控制器(3)、無線發(fā)射器(4)、以太網(wǎng)(5)、地面專家診斷系統(tǒng)(6)，其特征在于:所述的傳感器(1)包括振動沖擊傳感器(1-1)、振動傳感器(1-2)、溫度傳感器(1-3)、角速度傳感器(1-4)、轉(zhuǎn)速傳感器(1-5)，所述的各傳感器(1)通過電連接至數(shù)據(jù)采集分析儀(2)，數(shù)據(jù)采集分析儀(2)通過以太網(wǎng)(5)連接在線監(jiān)測控制器(3)，在線監(jiān)測控制器(3)通過無線發(fā)射器(4)無線連接地面專家診斷系統(tǒng)(6)。
2.如權(quán)利要求1所述的地鐵車輛轉(zhuǎn)向架的安全預(yù)測分析系統(tǒng)，其特征在于:傳感器(1)、數(shù)據(jù)采集分析儀(2)、以太網(wǎng)(5)、在線監(jiān)測控制器(3)以及無線發(fā)射器(4)構(gòu)成車載監(jiān)測系統(tǒng)；數(shù)據(jù)采集分析儀(2)安裝在每節(jié)列車車廂內(nèi)，在線監(jiān)測控制器(3)和無線發(fā)射器(4)安裝在列車控制室內(nèi)，地面專家診斷系統(tǒng)(6)安裝在車庫控制器內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地鐵車輛轉(zhuǎn)向架的安全預(yù)測分析系統(tǒng)，其特征在于:所述的車輛為動車，用于監(jiān)測動車轉(zhuǎn)向架的傳感器(1)包括6個振動沖擊傳感器(1-1)、3個振動傳感器(1-2)、2個溫度傳感器(1-3)、1個角速度傳感器(1-4)以及1個轉(zhuǎn)速傳感器(1-5);其中，所述的振動沖擊傳感器(1-1)分別安裝在動車轉(zhuǎn)向架架體上，2個振動傳感器(1-2)分別安裝在牽引電機(jī)軸承和齒輪箱處，另外1個振動傳感器(1-2)和角速度傳感器(1-4)分別安裝在轉(zhuǎn)向架架體中心處，所述的溫度傳感器(1-3)分別安裝在動車的軸箱處，所述的轉(zhuǎn)速傳感器(1-5)安裝在輪對處。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的地鐵車輛轉(zhuǎn)向架的安全預(yù)測分析系統(tǒng)，其特征在于:所述的車輛為拖車，用于監(jiān)測拖車轉(zhuǎn)向架的傳感器(1)包括4個振動沖擊傳感器(1_1)、1個振動傳感器(1-2)以及1個角速度傳感器(1-4);其中，所述的振動沖擊傳感器(1-1)分別安裝在拖車轉(zhuǎn)向架架體上，振動傳感器(1-2)和角速度傳感器(1-4)分別安裝在轉(zhuǎn)向架架體中心處。
【文檔編號】G08C17/02GK204241240SQ201420618417
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】付華 申請人:付華