一种轨道车辆轮对擦伤智能检测装置

1.本实用新型涉及轨道车辆轮对故障检测技术领域，尤其涉及一种轨道车辆轮对擦伤智能检测装置。


背景技术：

2.随着城市轨道交通的快速发展，轨道交通的安全问题重要性进一步提升。列车的运行时间不断增加，列车发生故障的概率也逐渐增加，车辆轮对是列车运行的关键部件。因此，列车轮对运行状况需要及时检测。而现在针对列车轮对的检测只是在列车结束一天的运营过后，依靠人工进行检修，地铁车辆对于轮对划痕还是采用目测的方式，在车间光线不好的情况下，可能很难发现。


技术实现要素：

3.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种轨道车辆轮对擦伤智能检测装置。
4.一种轨道车辆轮对擦伤智能检测装置，包括：
5.压电陶瓷组件，安装在轨道旁，所述压电陶瓷组件能够收集列车经过轨道时的振动能量并转换为电能；
6.转换电路，与分别与压电陶瓷组件和主控单元相连接，所述转换电路能够将所述压电陶瓷组件产生的电信号转换为主控单元的触发信号；
7.检测单元，与所述主控单元相连接，所述检测单元能够检测轨道上相应位置处是否有列车，并在列车经过时拍摄轮面状况实时图像；
8.远程传输模块，与所述检测单元相连接，所述远程传输模块能够将轮面状况实时图像数据传输到远程工作人员的工作机上。
9.在其中一个实施例中，所述主控单元经dc/dc转换器与电源模块相连接。
10.在其中一个实施例中，所述压电陶瓷组件包括质量块和悬臂梁压电陶瓷，所述悬臂梁压电陶瓷为pzt-8型号的压电陶瓷。
11.在其中一个实施例中，所述转换电路为二极管桥式整流电路。
12.在其中一个实施例中，所述检测单元包括激光源、摄像机和红外传感器，所述红外传感器能够检测列车是否达到轨道设定位置，所述激光源和摄像机用于拍摄列车的轮面状况实时图像。
13.在其中一个实施例中，还包括外箱体，所述转换电路、主控单元、远程传输模块、dc/dc转换器和电源模块均设置在所述外箱体内。
14.上述轨道车辆轮对擦伤智能检测装置，当列车经过的时候，压电陶瓷组件会产生电信号给主控单元，主控单元得到触发信号后会控制检测单元检测轨道上相应位置处是否有列车，并在列车经过时拍摄轮面状况实时图像，最后，通过远程传输模块将轮面状况实时图像数据传输到远程工作人员的工作机上，以方便远程工作人员进行查看，其在轮面擦伤检测方面具有准确、及时、高效等优点，提升了检测的可靠性。
附图说明
15.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1是本实用新型的轨道车辆轮对擦伤智能检测装置的结构示意图；
17.图2是本实用新型的轨道车辆轮对擦伤智能检测装置的原理图；
18.图3是本实用新型的转换电路的原理示意图。
具体实施方式
19.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳的实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。
20.需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
21.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
22.参阅图1-3所示，本实用新型一实施例提供一种轨道车辆轮对擦伤智能检测装置，包括：
23.压电陶瓷组件10，安装在轨道旁，所述压电陶瓷组件10能够收集列车经过轨道时的振动能量并转换为电能；可选地，压电陶瓷组件10的底部可以用耐腐蚀的螺栓进行紧固。
24.转换电路3，与分别与压电陶瓷组件10和主控单元7相连接，所述转换电路3能够将所述压电陶瓷组件10产生的电信号转换为主控单元7的触发信号；可选地，所述转换电路3为二极管桥式整流电路。
25.检测单元，与所述主控单元7相连接，所述检测单元能够检测轨道上相应位置处是否有列车，并在列车经过时拍摄轮面状况实时图像；具体地，检测单元7可以为主控器，主控器含有s7-1200的plc系统电路、3.3v降压电路和5v降压电路。
26.远程传输模块6，与所述检测单元相连接，所述远程传输模块6能够将轮面状况实时图像数据传输到远程工作人员的工作机上。可选地，远程传输模块6可采用rm500u通信模块。
27.上述轨道车辆轮对擦伤智能检测装置，当列车经过的时候，压电陶瓷组件10会产生电信号给主控单元7，主控单元7得到触发信号后会控制检测单元检测轨道上相应位置处是否有列车，并在列车经过时拍摄轮面状况实时图像，最后，通过远程传输模块6将轮面状况实时图像数据传输到远程工作人员的工作机上，以方便远程工作人员进行查看，其在轮面擦伤检测方面具有准确、及时、高效等优点，提升了检测的可靠性。
28.在本实用新型一实施例中，所述主控单元7经dc/dc转换器2与电源模块1相连接。
其中，所述电源模块1可采用mw-20-12型号电源，输出电压为12v，电流为2a，电源模块1可以给整个系统供电。可选地，dc/dc转换器2可采用输入电压为3～35v，输出电压为3.5～35v的ltc1871升降压可调电源模块。
29.在本实用新型一实施例中，所述压电陶瓷组件10包括质量块和悬臂梁压电陶瓷，所述悬臂梁压电陶瓷可以为pzt-8型号的压电陶瓷。
30.在本实用新型一实施例中，所述检测单元包括激光源4、摄像机5和红外传感器9，所述红外传感器9能够检测列车是否达到轨道设定位置，所述激光源4和摄像机5用于拍摄列车的轮面状况实时图像。
31.本实施例中，摄像机5可采用pszwok5268型号摄像头,工作电压为5v，工作电流为300ma。激光源4的工作电压为2.8～3.7v，工作电流为150～320ma,工作温度为-10～50℃。红外传感器9可采用ur-e18-d30na型号传感器，工作温度为-25～80℃,工作电压为3～3.3v。
32.在本实用新型一实施例中，还包括外箱体8，所述转换电路3、主控单元7、远程传输模块6、dc/dc转换器2和电源模块1均设置在所述外箱体8内。可选地，远程传输模块6安装在箱体8的内部上角落，以便于把天线安装在箱体8外部，用于远程通讯。
33.综上所述，本实用新型具有以下优点：
34.一、节能：具有自动唤醒、休眠功能，只有当列车经过的时候，压电陶瓷组件10才会产生电信号给主控单元7，主控单元7控制红外传感器9检测轨道上是否有列车，以防被其他轨道的车辆振动误触，当主控单元7受到压电陶瓷组件10和红外传感器9两个信号时，才会控制系统进行检测工作，没有同时满足两个信号时，系统处于休眠状态，十分节能。
35.二、检测及时且方便：装置安装在轨道旁，列车经过时就能检测轮面的运行状态和数据，采用远程传输模块6(5g传输模块)可以快速地传回数据中心，及时发现问题，及时解决问题，工作人员只需在数据中心电脑旁观看，十分方便。
36.三、检测准确性高：相较于用人肉眼去勘察轮对表面，用摄像机5能够更加清晰准确地判断出轮面的擦伤。
37.四、节省检测资源：装置固定后不需要人工看护，节省了人力，且这种检测装置也大大降低了物力消耗。
38.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
39.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征：
1.一种轨道车辆轮对擦伤智能检测装置，其特征在于，包括：压电陶瓷组件(10)，安装在轨道旁，所述压电陶瓷组件(10)能够收集列车经过轨道时的振动能量并转换为电能；转换电路(3)，与分别与压电陶瓷组件(10)和主控单元(7)相连接，所述转换电路(3)能够将所述压电陶瓷组件(10)产生的电信号转换为主控单元(7)的触发信号；检测单元，与所述主控单元(7)相连接，所述检测单元能够检测轨道上相应位置处是否有列车，并在列车经过时拍摄轮面状况实时图像；远程传输模块(6)，与所述检测单元相连接，所述远程传输模块(6)能够将轮面状况实时图像数据传输到远程工作人员的工作机上。2.如权利要求1所述的轨道车辆轮对擦伤智能检测装置，其特征在于，所述主控单元(7)经dc/dc转换器(2)与电源模块(1)相连接。3.如权利要求2所述的轨道车辆轮对擦伤智能检测装置，其特征在于，所述压电陶瓷组件(10)包括质量块和悬臂梁压电陶瓷，所述悬臂梁压电陶瓷为pzt-8型号的压电陶瓷。4.如权利要求3所述的轨道车辆轮对擦伤智能检测装置，其特征在于，所述转换电路(3)为二极管桥式整流电路。5.如权利要求1所述的轨道车辆轮对擦伤智能检测装置，其特征在于，所述检测单元包括激光源(4)、摄像机(5)和红外传感器(9)，所述红外传感器(9)能够检测列车是否达到轨道设定位置，所述激光源(4)和摄像机(5)用于拍摄列车的轮面状况实时图像。6.如权利要求2-4任一项所述的轨道车辆轮对擦伤智能检测装置，其特征在于，还包括外箱体(8)，所述转换电路(3)、主控单元(7)、远程传输模块(6)、dc/dc转换器(2)和电源模块(1)均设置在所述外箱体(8)内。

技术总结
本实用新型公开了一种轨道车辆轮对擦伤智能检测装置，包括：压电陶瓷组件，安装在轨道旁，所述压电陶瓷组件能够收集列车经过轨道时的振动能量并转换为电能；转换电路，与分别与压电陶瓷组件和主控单元相连接，所述转换电路能够将所述压电陶瓷组件产生的电信号转换为主控单元的触发信号；检测单元，与所述主控单元相连接，所述检测单元能够检测轨道上相应位置处是否有列车，并在列车经过时拍摄轮面状况实时图像；远程传输模块，与所述检测单元相连接，所述远程传输模块能够将轮面状况实时图像数据传输到远程工作人员的工作机上。本实用新型在轮面擦伤检测方面具有准确、及时、高效等优点，提升了检测的可靠性。提升了检测的可靠性。提升了检测的可靠性。


技术研发人员：叶多 文静 吴正晨 张枝森 张玮东 彭乐乐 郑树彬
受保护的技术使用者：上海工程技术大学
技术研发日：2023.01.09
技术公布日：2023/5/16