一种铁路货车转向架关键点温度监测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种铁路货车转向架关键点温度监测系统，包括安装于铁路货车车厢转向架上的温度采集终端以及安装于铁路货车车头的数据处理终端；温度采集终端包括温度采集模块、第一稳压电源与第一无线通信模块；数据处理终端包括工控机、第二稳压电源与第二无线通信模块；通过第一稳压电源以及第二稳压电源为温度采集模块、第一无线通信模块、工控机以及第二无线通信模块供电，通过温度采集模块实时采集温度数据，并将实时温度数据通过第一无线通信装置与第二无线通信装置传输到工控机进行数据检测与展示；本实用新型专利技术可精准测量列车关键点温度并提高列车运行过程中故障监测的数字化、智能化水平。智能化水平。智能化水平。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路货车转向架关键点温度监测系统


[0001]本技术涉及温度检测技术，具体涉及一种铁路货车转向架关键点温度监测系统。

技术介绍

[0002]铁路是国家战略性和关键性的基础设施，是承担国民经济发展大动脉。我国一直重视铁路发展，十九大以来，在“交通强国，铁路先行”发展理念的指导下，铁路迎来了重要的发展契机。2020年8月由国家铁路集团出台的《新时代交通强国铁路先行规划纲要》中指出，要发展自主先进的技术和装备体系，提升基础设施技术装备水平，研发应用新型智能综合检测技术，加大智能检测监测安全保障技术应用，提高运行状态自感知、设备故障自诊断水平和预警预告能力。
[0003]铁路货车运行过程中，转向架关键点温度是反映列车健康状态的重要因素之一。转向架关键点温度包括4个轴承温度点与4个闸瓦温度点。目前铁路货车普遍采用“5T”系统进行轴承温度监测，非接触式测量温度方法误差大且在高温时容易误判报警，带来较大的经济损失。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中的上述不足，为更加精准测量列车关键点温度并提高列车运行过程中故障监测的数字化、智能化水平，本技术提供了一种铁路货车转向架关键点温度监测系统。
[0005]为了达到上述专利技术目的，本技术采用的技术方案为：
[0006]一种铁路货车转向架关键点温度监测系统，包括安装于铁路货车车厢转向架上的温度采集终端以及安装于铁路货车车头的数据处理终端；
[0007]所述温度采集终端包括温度采集模块、第一稳压电源、第一无线通信模块；所述温度采集模块与所述第一无线通信模块通信连接；所述第一稳压电源分别与所述温度采集模块、所述第一无线通信模块电性连接；
[0008]所述数据处理终端包括工控机、第二稳压电源以及第二无线通信模块；所述工控机与所述第二无线通信模块通信连接；所述第二稳压电源分别与所述工控机、所述第二无线通信模块电性连接。
[0009]进一步地，
[0010]所述第一稳压电源采用第一芯片SGM2036
‑
3.3V、第二芯片SGM2036
‑
3.3V、电源开关装置以及4.2V锂电池；
[0011]所述第一芯片SGM2036
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3.3V的引脚1分别与所述4.2V锂电池正极输出端、接地电容C207连接；所述第一芯片SGM2036
‑
3.3V的引脚2接地；所述第一芯片SGM2036
‑
3.3V的引脚3分别与接地电阻R214、所述温度采集模块连接；所述第一芯片SGM2036
‑
3.3V的引脚4与电容C218一端连接；所述第一芯片 SGM2036
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3.3V的引脚5与电容C209一端连接，并作为3.3V
模拟电压输出端；所述电容C218另一端与所述电容C209另一端连接并接地；
[0012]所述第二芯片SGM2036
‑
3.3V的引脚1分别与所述4.2V锂电池正极输出端、接地电容C206连接；所述第二芯片SGM2036
‑
3.3V的引脚2接地；所述第二芯片SGM2036
‑
3.3V的引脚3分别与接地电阻R216、所述电源开关装置连接；所述第二芯片SGM2036
‑
3.3V的引脚4与电容C215一端连接；所述第二芯片 SGM2036
‑
3.3V的引脚5分别与电容C208一端、接地电感CD201、接地电感CD202、接地电容C200以及接地电容C201连接，并作为3.3V数字电压输出端；所述电容C215另一端与所述电容C208另一端连接并接地；
[0013]所述电源开关装置包括开关SS12D10，所述开关SS12D10的引脚2与所述 4.2V锂电池正极输出端连接；所述开关SS12D10的引脚1分别与电阻R200一端、接地电容C202、接地电阻R201以及所述第二芯片SGM2036
‑
3.3V的引脚3 连接；所述电阻R200另一端与所述温度采集模块连接；
[0014]进一步地，所述温度采集模块包括主控装置以及温度采集装置；所述温度采集装置与所述主控装置通信连接；所述温度采集装置、所述主控装置与所述第一稳压电源电性连接；所述主控装置与所述第一无线通信模块通信连接。
[0015]进一步地，所述主控装置采用单片机STM32，所述单片机STM32的引脚 39与所述第一芯片SGM2036
‑
3.3V的引脚3连接，所述单片机STM32的引脚 42与所述电阻R200另一端连接，所述单片机STM32的引脚10、引脚19、引脚20、引脚49、引脚99以及引脚74均接地；所述单片机STM32的引脚3、引脚4、引脚5、引脚16、引脚17、引脚18、引脚44、引脚45、引脚25以及引脚98均与所述温度采集装置连接。
[0016]进一步地，所述温度采集装置包括数据采集电路、精准电源发生与驱动电路、信号调理电路、多路温度传感器复用控制电路以及模数转换电路；
[0017]所述数据采集电路依次与所述信号调理电路、所述多路温度传感器复用控制电路、所述模数转换电路以及所述主控装置连接；
[0018]所述精准电源发生与驱动电路分别与所述数据采集电路、所述模数转换电路连接。
[0019]进一步地，所述精准电源发生与驱动电路包括发生电路以及驱动电路；
[0020]所述发生电路包括稳压芯片LM285
‑
2.5；所述稳压芯片LM285
‑
2.5的引脚8 分别与接地电容C23、接地电容CD8以及电阻R77一端连接，并作为所述发生电路的电压输出端，所述电阻R77另一端分别与接地电容CD9连接，并作为所述发生电路的电压输入端，与所述3.3V模拟电压输出端连接；
[0021]所述驱动电路包括运算放大器SGM8042；所述运算放大器SGM8042的正向输入端与所述发生电路的电压输出端连接，所述运算放大器SGM8042的反向输入端分别与接地电容C59、电阻R83一端以及三极管Q5的发射极连接，并作为所述驱动电路的电压输出端，所述电阻R83另一端分别与接地电阻R84、接地电容C60连接，所述运算放大器SGM8042的正极输入端与接地电容C58连接，并作为所述发生电路的电压输入端，与所述3.3V模拟电压输出端连接；所述运算放大器SGM8042的输出端与所述三极管Q5的基极连接；所述运算放大器SGM8042的负极输出端接地，所述三极管Q5的集电极与电阻R82一端连接，所述电阻R82另一端作为所述三极管电压输入端，与所述3.3V模拟电压输出端连接；所述3.3V模拟电压输出端与接地电容C26连接。
[0022]所述数据采集电路包括多个电气参数相同的数据采集分电路；
[0023]所述数据采集分电路中铂电阻温度传感器PT100一端作为所述数据采集分电路的正极电压输出端，与所述驱动电路的电压输出端连接，所述铂电阻温度传感器PT100另一端与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路货车转向架关键点温度监测系统，其特征在于，包括安装于铁路货车车厢转向架上的温度采集终端以及安装于铁路货车车头的数据处理终端；所述温度采集终端包括温度采集模块、第一稳压电源、第一无线通信模块；所述温度采集模块与所述第一无线通信模块通信连接；所述第一稳压电源分别与所述温度采集模块、所述第一无线通信模块电性连接；所述数据处理终端包括工控机、第二稳压电源以及第二无线通信模块；所述工控机与所述第二无线通信模块通信连接；所述第二稳压电源分别与所述工控机、所述第二无线通信模块电性连接。2.根据权利要求1所述的一种铁路货车转向架关键点温度监测系统，其特征在于，所述第一稳压电源采用第一芯片SGM2036
‑
3.3V、第二芯片SGM2036
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3.3V、电源开关装置以及4.2V锂电池；所述第一芯片SGM2036
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3.3V的引脚1分别与所述4.2V锂电池正极输出端、接地电容C207连接；所述第一芯片SGM2036
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3.3V的引脚2接地；所述第一芯片SGM2036
‑
3.3V的引脚3分别与接地电阻R214、所述温度采集模块连接；所述第一芯片SGM2036
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3.3V的引脚4与电容C218一端连接；所述第一芯片SGM2036
‑
3.3V的引脚5与电容C209一端连接，并作为3.3V模拟电压输出端；所述电容C218另一端与所述电容C209另一端连接并接地；所述第二芯片SGM2036
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3.3V的引脚1分别与所述4.2V锂电池正极输出端、接地电容C206连接；所述第二芯片SGM2036
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3.3V的引脚2接地；所述第二芯片SGM2036
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3.3V的引脚3分别与接地电阻R216、所述电源开关装置连接；所述第二芯片SGM2036
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3.3V的引脚4与电容C215一端连接；所述第二芯片SGM2036
‑
3.3V的引脚5分别与电容C208一端、接地电感CD201、接地电感CD202、接地电容C200以及接地电容C201连接，并作为3.3V数字电压输出端；所述电容C215另一端与所述电容C208另一端连接并接地；所述电源开关装置包括开关SS12D10，所述开关SS12D10的引脚2与所述4.2V锂电池正极输出端连接；所述开关SS12D10的引脚1分别与电阻R200一端、接地电容C202、接地电阻R201以及所述第二芯片SGM2036
‑
3.3V的引脚3连接；所述电阻R200另一端与所述温度采集模块连接。3.根据权利要求2所述的一种铁路货车转向架关键点温度监测系统，其特征在于，所述温度采集模块包括主控装置以及温度采集装置；所述温度采集装置与所述主控装置通信连接；所述温度采集装置、所述主控装置与所述第一稳压电源电性连接；所述主控装置与所述第一无线通信模块通信连接。4.根据权利要求3所述的一种铁路货车转向架关键点温度监测系统，其特征在于，所述主控装置采用单片机STM32，所述单片机STM32的引脚39与所述第一芯片SGM2036
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3.3V的引脚3连接，所述单片机STM32的引脚42与所述电阻R200另一端连接，所述单片机STM32的引脚10、引脚19、引脚20、引脚49、引脚99以及引脚74均接地；所述单片机STM32的引脚3、引脚4、引脚5、引脚16、引脚17、引脚18、引脚44、引脚45、引脚25以及引脚98均与所述温度采集装置连接。5.根据权利要求4所述的一种铁路货车转向架关键点温度监测系统，其特征在于，所述温度采集装置包括数据采集电路、精准电源发生与驱动电路、信号调理电路、多路温度传感器复用控制电路以及模数转换电路；
所述数据采集电路依次与所述信号调理电路、所述多路温度传感器复用控制电路、所述模数转换电路以及所述主控装置连接；所述精准电源发生与驱动电路分别与所述数据采集电路、所述模数转换电路连接。6.根据权利要求5所述的一种铁路货车转向架关键点温度监测系统，其特征在于，所述精准电源发生与驱动电路包括发生电路以及驱动电路；所述发生电路包括稳压芯片LM285
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2.5；所述稳压芯片LM285
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2.5的引脚8分别与接地电容C23、接地电容CD8以及电阻R77一端连接，并作为所述发生电路的电压输出端，所述电阻R77另一端分别与接地电容CD9连接，并作为所述发生电路的电压输入端，与所述3.3V模拟电压输出端连接；所述驱动电路包括运算放大器SGM8042；所述运算放大器SGM8042的正向输入端与所述发生电路的电压输出端连接，所述运算放大器SGM8042的反向输入端分别与接地电容C59、电阻R83一端以及三极管Q5的发射极连接，并作为所述驱动电路的电压输出端，所述电阻R83另一端分别与接地电阻R84、接地电容C60连接，所述运算放大器SGM8042的正极输入端与接地电容C58连接，并作为所述发生电路的电压输入端，与所述3.3V模拟电压输出端连接；所述运算放大器SGM8042的输出端与所述三极管Q5的基极连接；所述运算放大器SGM8042的负极输出端接地，所述三极管Q5的集电极与电阻R82一端连接，所述电阻R82另一端作为所述三极管电压输入端，与所述3.3V模拟电压输出端连接；所述3.3V模拟电压输出端与接地电容C26连接；所述数据采集电路包括多个电气参数相同的数据采集分电路；所述数据采集分电路中铂电阻温度传感器PT100一端作为所述数据...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢涛涛，李坤，吴畅，廖军，罗汉江，杨柳，邹应全，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：新型
国别省市：