[发明专利]监视铁路车辆的轮轴

权利要求书

1.一种用于监视铁路车辆的轮对组件的轮轴的装置，该装置包括装配到轮对组件的无线传感器节点，轮对组件包括安装在相对的车轮之间的轮轴，每个车轮装配到轮轴的相应的相对的端部，无线传感器节点包括用于将来自轮对组件中的振动的机械能转换成电能的振动能量收集器、用于测量参数的传感器，以及用于无线地传输测得的参数或与其相关联的数据的无线发送器，并且该装置还包括用于处理测得的参数以产生经处理的数据的处理器，其中传感器是安装到轮轴的端部的加速度计，并且传感器和处理器被布置来分别测量和处理以沿着轮轴的共振振动的形式的轮轴冲击振动频率。

2.如权利要求1所述的装置，其中沿着轮轴的共振振动在从1000Hz至2000Hz的频率范围内。

3.如权利要求2所述的装置，其中频率范围是从1250至1750Hz。

4.如权利要求1至3中的任一项所述的装置，其中处理器与无线传感器节点成一体，并且无线发送器被布置为无线地传输经处理的数据。

5.如权利要求1至4中的任一项所述的装置，其中处理器包括：基线模块，基线模块适于预先确定沿着轮轴的轮轴冲击共振振动的基线；基线比较器模块，基线比较器模块比较沿着轮轴的当前轮轴冲击共振振动与预先确定的基线；以及分析器模块，分析器模块根据比较来确定沿着轮轴的当前轮轴冲击共振振动的参数，该参数包括经处理的数据的一部分。

6.如权利要求5所述的装置，其中无线传感器节点适于在监视时段内持续地被操作，以持续地测量沿着轮轴的轮轴冲击共振振动，并且持续地将在任何给定时间沿着轮轴的轮轴冲击共振振动与基线值进行比较。

7.如权利要求1至6中的任一项所述的装置，其中处理器包括：负载计算器模块，负载计算器模块包括比较模块以及计算模块，比较模块将沿着轮轴的轮轴冲击共振振动的频率与和轮轴负载相关联的预先确定的参考频率值进行比较；计算模块基于比较来计算轮轴上的负载。

8.如权利要求1至7中的任一项所述的装置，其中该装置包括无线传感器节点中的两个，每个无线传感器节点被装配到轮轴的相应的相对的端部，并且每个无线传感器节点包括是安装到轮轴的相应的端部的加速度计的传感器。

9.如权利要求8所述的装置，其中该装置还包括：处理器中的测量比较模块以及处理器中的比较输出模块，测量比较模块将由第一无线传感器节点的传感器测得的沿着轮轴的轮轴冲击共振振动的第一频率与由第二无线传感器节点的传感器测得的沿着轮轴的轮轴冲击共振振动的第二频率进行比较；比较输出模块基于比较来计算沿着轮轴的共振振动。

10.如权利要求9所述的装置，其中测量比较模块适于比较由第一无线传感器节点与第二无线传感器节点的相应传感器测得的沿着轮轴的轮轴冲击共振振动的一个或多个谐波频率的不同比率。

11.如权利要求1至10中的任一项所述的装置，其中铁路车辆是机车、客车或者货车或卡车。