[实用新型]高速动车组轴温监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种轴温监测系统，应用于高速动车组中的列车轴端温度的监测和报警系统。

背景技术

随着铁路提速范围的不断扩大，列车速度提高，牵引功率增大，使得列车与钢轨的冲击、动力效应和振动增大，导致列车走行部分和齿轮箱大、小齿轮的发热增多。当轴承和大、小齿轮发生磨损或者产生缺陷时，非正常发热增大，就会影响列车的运行安全。

目前在高速动车组列车中，现有技术方案的轴温监测系统由轴温监测装置、温度转换装置、输入输出设备、车下接线盒、温度传感器等构成。系统的构成复杂，之间连接的连接器选用不当，造成连接虚接、脱落，经常出现轴温误报的现象，而且很多设备安装在车下，由于工作环境恶劣，其本身的IP防护等级也不够，导致设备的介电强度降低，降低了系统的稳定性。多次造成限速和停车，严重影响我国铁路运行秩序。因此，开发研制性能可靠、优良的高速列车轴温监测系统，对保证列车运行安全具有重要意义。

实用新型内容

本实用新型针对现有高速列车中应用的轴温监测系统存在的上述不足，提供了新一代高速动车组轴温监测系统，该监测系统可实现Pt100温度传感器信号和温度信号之间的转化，改变Pt100温度传感器信号传输过程中由于干扰等因素造成的温度报警，降低监测系统的误报率。

为实现上述目的，本实用新型提供一种高速动车组轴温监测系统，其特征在于：包括两台轴温监测装置和由两个温度传感器构成的温度采集模块，两台轴温监测装置的内部通讯采用RS485通讯方式进行数据交换，数据交换的内容为各个主机的生命信号、温度采集模块的工作状态和采集的温度值，两台轴温监测装置分别对各自的温度传感器进行温度采样并与设定的预/报警温度比较并做出预/报警判断，轴温监测装置控制相应的数字量输出、LED显示和蜂鸣器动作，通过外部通讯模块将监控数据传送给列车网络控制系统。

轴温监测装置内部主要由电源处理模块、能调多路输入缓冲开关、恒流源电路、传感器故障诊断电路、AD转换模块、CPU处理模块、数字量输入输出电路、内部通讯模块、外部通讯模块和服务接口模块组成，电源处理模块将DC110V转换成DC24V、DC5V、DC3.3V，DC24V为数字量输出继电器提供线圈电压；DC5V、DC3.3V为其它电路提供供电电压，恒流源电路与能调多路输出缓冲开关、传感器故障诊断电路串联在一起，恒流源电路给传感器提供一个恒定的电流源，能调多路输出缓冲开关控制传感器通道的选择，AD转换模块将传感器的电压值转换成数字量发送给CPU处理模块，进行相关的数据计算和逻辑处理，数字量输入输出电路与CPU处理模块相连，CPU处理模块通过数字量输入确认设备地址，通过数字量输出给出当前的状态信号，内部通讯模块、外部通讯模块和服务接口模块直接与CPU模块连接，CPU模块通过其存储的程序达到各个通讯的实现。

温度采集模块中的温度传感器为工业级探针式双路温度传感器，安装在列车底部转向架的轴箱内，监控每个轴端的温度状态。

本实用新型中的轴温监测系统由轴温监测装置和温度采集模块两部分构成，集成度高，结构简单，可拆卸的铸铝外壳使其可安装在电气柜内的帽式导轨上。车下传感器的连接采用防护等级IP68的Harting Han8系列连接器，保证其介电强度。采用新型装置和软件设计方法以提高系统的测温精度、抗干扰能力和工作稳定性，提醒和引导司机及时实施保护措施和检查工作，有效地降低了事故发生率，对动车组的准时到达和安全运营起到了积极作用。

附图说明

图1为本实用新型中轴温监测系统组成结构框图；

图2为本实用新型中轴温监测装置内部组成结构框图；

图3为本实用新型能调多路输入模块的电路图；

图4为本实用新型恒流源源模块的电路图；

图5为本实用新型A/D转换模块的电路图；

图6为本实用新型具体实施方案传感器故障诊断电路的电路图。

具体实施方式

参照图1，系统包括两台轴温监测装置和由两个温度传感器构成的温度采集模块，两台轴温监测装置的内部通讯采用RS485通讯方式进行数据交换，数据交换的内容为各个主机的生命信号、温度采集模块的工作状态和采集的温度值。两台轴温监测装置分别对各自的温度传感器进行温度采样并与设定的预/报警温度比较并做出预/报警判断，轴温监测装置控制相应的数字量输出、LED显示和蜂鸣器动作，通过外部通讯模块将监控数据传送给列车网络控制系统。

参照图2，轴温监测装置内设置有如下模块：