一种基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统与方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统，包括安装在铁路车辆轴承表面的抗金属无源RFID电子标签，所述抗金属无源RFID电子标签集成有低功耗的温度传感器、声音传感器和振动传感器。本发明专利技术还提供了一种基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控方法。本发明专利技术的有益效果是：采用抗金属无源RFID电子标签来监控铁路车辆轴承的运行状态，受环境影响较小，安装维护方便，成本低。成本低。成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统与方法


[0001]本专利技术涉及铁路信息系统，尤其涉及一种基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统与方法。

技术介绍

[0002]目前对铁路车辆轴承运行状态的监测包括红外线轴温探测系统（THDS）和车辆滚动轴承故障轨边声学诊断系统（TADS），上述两种监测系统，都是通过安装在轨边设备，采用非接触测量的方式，分别测量轴承外圈的温度和货车轴承噪声信号，这两种非接触测量的方式，测量准确性受到雨雪、油污等恶劣环境影响较大，并且系统复杂，建设及维护成本高。
[0003]另外，现有技术中的轴端螺栓测温方式，直接测量的是车辆车轴的内部温度，无法直接测量轴承的表面温度。

技术实现思路

[0004]为了解决现有技术中的问题，本专利技术提供了一种基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统与方法。
[0005]本专利技术提供了一种基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统，包括安装在铁路车辆轴承表面的抗金属无源RFID电子标签，所述抗金属无源RFID电子标签集成有低功耗的温度传感器、声音传感器和振动传感器。
[0006]作为本专利技术的进一步改进，所述系统还包括安装在轨道两侧的数据采集设备，所述数据采集设备实时接收所述抗金属无源RFID电子标签测量到的数据。
[0007]作为本专利技术的进一步改进，所述系统还包括信息管理平台，所述数据采集设备将接收到的数据上传到所述信息管理平台，所述信息管理平台对接收到的信息进行分析，并对异常轴承进行报警，保障车辆运行安全。
[0008]作为本专利技术的进一步改进，所述数据采集设备与所述抗金属无源RFID电子标签通过无线的方式连接。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，位于同侧的数据采集设备和抗金属无源RFID电子标签通过无线的方式连接。
[0010]作为本专利技术的进一步改进，所述数据采集设备部署在轨道外侧的两个枕木之间。
[0011]作为本专利技术的进一步改进，所述抗金属无源RFID电子标签通过粘接或抱箍的方式，安装在每个铁路车辆轴承靠近轨面的底部表面位置。
[0012]作为本专利技术的进一步改进，所述抗金属无源RFID电子标签设计为条形，安装在铁路车辆轴承中间的凹槽表面或者凹槽表面的两侧。
[0013]本专利技术还提供了一种基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控方法，基于上述中任一项所述的系统进行以下过程：所述抗金属无源RFID电子标签通过接触式测量的方式，直接测量铁路车辆运行过程中轴承表面的温度，轴承噪声，以及轴承振动，并把测量的温度信息、声音信息、振动信息
和标签内存储的基本信息发送到安装在轨边的数据采集设备，通过数据采集设备将信息上传到信息管理平台，信息管理平台对接收到的信息进行分析，并按照设定的故障报警模型，对异常轴承进行实时报警，提醒人员及时处理。
[0014]作为本专利技术的进一步改进，标签内存储的基本信息包括轴承型号、生产厂家、轴端号以及轴承位置；通过温度传感器实时测量铁路车辆运行过程中轴承表面的温度；通过声音传感器实时测量铁路车辆运行过程中轴承内部噪声；通过振动传感器实时测量铁路车辆运行过程中轴承的振动本专利技术的有益效果是：采用抗金属无源RFID电子标签来监控铁路车辆轴承的运行状态，受环境影响较小，安装维护方便，成本低。
附图说明
[0015]图1是本专利技术一种基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统的抗金属无源RFID电子标签的原理图。
[0016]图2是本专利技术一种基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统的示意图。
具体实施方式
[0017]下面结合附图说明及具体实施方式对本专利技术作进一步说明。
[0018]如图1至图2所示，一种基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统，包括安装在铁路车辆轴承表面的抗金属无源RFID电子标签，抗金属无源RFID电子标签集成低功耗的温度传感器、声音传感器和振动传感器，通过接触式测量的方式，直接测量铁路车辆运行过程中轴承表面的温度，轴承噪声，以及轴承振动，并把测量的温度信息、声音信息、振动信息和标签内存储的基本信息等以无线方式发送到安装在轨边的数据采集设备200，通过数据采集设备将信息上传到信息管理平台100，信息管理平台100对接收到的信息进行分析，并对异常轴承进行报警，保障车辆运行安全，本专利技术解决了传统THDS和TADS系统存在的受环境影响大，安装维护复杂，成本高等弊端。
[0019]抗金属无源RFID电子标签集成低功耗的温度传感器、声音传感器和振动传感器，同时，电子标签存储包括轴承型号、生产厂家、轴端号等基本信息,与轴承位置一一对应，实现对轴承的准确定位。
[0020]抗金属无源RFID电子标签通过粘贴或抱箍的方式，固定在铁路车辆轴承的外表面，直接接触车辆轴承，温度传感器实时测量铁路车辆运行过程中轴承表面的温度；声音传感器实时测量铁路车辆运行过程中轴承内部噪声；振动传感器实时测量铁路车辆运行过程中轴承的振动。
[0021]将抗金属无源RFID电子标签设计为条形，在轴承中间凹槽表面，或者凹槽表面的两侧分别安装，监测轴承底部表面的多点位置的温度、轴承内部噪声、轴承振动；数据采集设备200部署在轨道外侧的两个枕木之间，数据采集设备200与同侧位置的抗金属无源RFID电子标签进行无线通讯，实时读取同侧位置的电子标签信息，读取的信息包括测量的温度信息、轴承内部噪声、轴承振动信息，以及电子标签存储的轴承型号、生产厂家、轴端号等基本信息；数据采集设备200读取到电子标签信息后，通过有线网络将数据实时上传到信息管理平台100，信息管理平台100按照轴承型号、安装位置等，利用机器学习系统，对接收到的
温度、声音、振动数据进行分类统计分析，并对异常轴承进行实时报警，通知人员对报警信息进行及时确认和处理，并将处理结果及时反馈到信息管理平台100，保障铁路车辆的运行安全。
[0022]本专利技术提供的一种基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统，具有以下有益效果：1.RFID电子标签集成温度传感器、声音传感器和振动传感器，不需要外部额外供电。
[0023]2.电子标签直接安装在轴承表面，采用接触式测量温度、轴承内部噪声、轴承振动，测量准确性不受雨雪、油污等恶劣环境的影响。
[0024]3.通过无线通讯的方式，数据采集设备实时采集运行过程中电子标签测量的温度、轴承内部噪声、轴承振动信息，无需人工干预。
[0025]4.信息管理平台按照设定的故障报警模型，对异常轴承进行实时报警，保障铁路车辆的运行安全。
[0026]以上内容是结合具体的优选实施方式对本专利技术所作的进一步详细说明，不能认定本专利技术的具体实施只局限于这些说明。对于本专利技术所属
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统，其特征在于：包括安装在铁路车辆轴承表面的抗金属无源RFID电子标签，所述抗金属无源RFID电子标签集成有低功耗的温度传感器、声音传感器和振动传感器。2.根据权利要求1所述的基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统，其特征在于：所述系统还包括安装在轨道两侧的数据采集设备，所述数据采集设备实时接收所述抗金属无源RFID电子标签测量到的数据。3.根据权利要求2所述的基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统，其特征在于：所述系统还包括信息管理平台，所述数据采集设备将接收到的数据上传到所述信息管理平台，所述信息管理平台对接收到的信息进行分析，并对异常轴承进行报警，保障车辆运行安全。4.根据权利要求2所述的基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统，其特征在于：所述数据采集设备与所述抗金属无源RFID电子标签通过无线的方式连接。5.根据权利要求2所述的基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统，其特征在于：位于同侧的数据采集设备和抗金属无源RFID电子标签通过无线的方式连接。6.根据权利要求2所述的基于RFID的铁路车辆轴承运行状态监控系统，其特征在于：所述数据采集设备部署在轨道外侧的两个枕木之间。7.根据权利要求1所述的基于RFID的铁路...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖远桥，陆智，蒲宗礼，孔令荣，梁伟，殷伟彬，
申请(专利权)人：深圳市远望谷信息技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：