接触网作业车轴温监测系统的制作方法

1.本实用新型属于接触网作业车轴温监测管理技术领域，涉及一种轴温监测系统，具体涉及一种接触网作业车轴温监测系统。


背景技术：

2.由于接触网作业车与钢轨的冲击效应和振动，将导致接触网作业车在运行过程中走行部分各轴承的发热。当轴承不正常磨损或产生缺陷时，发热增大，轻则热轴、固死造成机械损坏，影响接触网作业车的正常运行；重则造成疲劳破坏和热切轴，容易酿成铁路事故，造成巨大的财产损失。
3.目前轴温检测装置采用的主要是车载接触测量式与地面红外探测式两大类，由于地面红外探测式报警装置易受外界环境影响、定位困难等原因，使得轴温过高告警兑现率低、误报率高，而且成本很高；因此绝大多数长途旅客列车都安装了车载接触测量式报警装置，该报警装置一般包括用于测量车轴温度的温度传感器和设在驾驶室内的声光报警器，温度传感器和声光报警器之间均通过一条导线连接。但接触网作业车5~6年需大修或项修一次，现有的车载接触测量式报警装置在进行大修或项修时需要将温度传感器和声光报警器之间的导线剪断才能将车轮、车体和驾驶室分开，因此不适用于接触网作业车轴温的测量。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的，是要提供一种接触网作业车轴温监测系统，已解决接触网作业车在大修或项修时现有的轴温检测装置无法分离的问题。
5.本实用新型为实现上述目的，所采用的技术方案如下：
6.一种接触网作业车轴温监测系统，包括至少一个用于监测接触网作业车车轴温度的轴温测量变送模块，还包括轴温监测采集模块、人机交互模块和轴温后台数据管理模块；人机交互模块和轴温后台数据管理模块设置在接触网作业车驾驶室内，轴温监测采集模块设置在接触网作业车车体底部；
7.所述轴温测量变送模块的输出端与轴温监测采集模块的输入端通过导线连接，轴温监测采集模块的输出端与人机交互模块的输入端通过导线连接，人机交互模块的输出端与轴温后台数据管理模块的输入端通过导线连接；轴温测量变送模块与轴温监测采集模块连接的导线和轴温监测采集模块与人机交互模块连接的导线上均设有至少一个航空插头，航空插头包括航空插头公头和航空插头母头。
8.作为限定，所述轴温测量变送模块包括螺栓、温度传感器和温度变送器；所述螺栓螺纹连接在接触网作业车车轴的预留孔内，螺栓头部设有通孔，温度传感器穿插在螺栓头部的通孔中并通过可固化的导热硅脂固定，温度变送器设置在接触网作业车车轴齿轮箱上；
9.所述温度传感器的输出端与温度变送器的输入端通过导线连接，温度变送器的输
出端与轴温监测采集模块的输入端通过导线连接；温度传感器与温度变送器连接的导线、温度变送器与轴温监测采集模块连接的导线上均设有至少一个航空插头。
10.作为进一步限定，所述测量变送模块还包括密封铝盒，温度变送器设置在密封铝盒内，密封铝盒设置在接触网作业车车轴齿轮箱上。
11.作为再进一步限定，所述螺栓为黄铜材质制成。
12.作为更进一步限定，所述温度变送器采用sbwz温度变送器；温度传感器采用pt100温度传感器。
13.作为第二种限定，所述轴温监测采集模块由采集控制板和外壳组成，采集控制板设在外壳中；
14.所述采集控制板的输入端与温度变送器输出端通过导线连接，采集控制板的输出端与人机交互模块的输入端通过导线连接；所述采集控制板与温度变送器连接的导线和采集控制板与人机交互模块连接的导线上均设有至少一个航空插头。
15.作为进一步限定，所述采集控制板采用jy-dam16cc采集控制板。
16.作为第三种限定，所述人机交互模块包括组态触摸屏和声光报警器；
17.组态触摸屏的输入端与采集控制板输出端通过rs485总线连接，组态触摸屏的输出端与声光报警器和轴温后台数据管理模块的输入端通过导线连接，组态触摸屏与采集控制板连接的rs485总线上设有至少一个航空插头。
18.作为进一步限定，所述组态触摸屏内置有手动温度补偿模块。
19.作为再进一步限定，所述组态触摸屏采用tpc7062tx（kx）组态触摸屏。
20.本实用新型由于采用了上述的技术方案，其与现有技术相比，所取得的技术进步在于：
21.（1）本实用新型通过在模块连接的导线上均设有航空插头，安装布线简单灵活，方式多，可以在对接触网作业车在大修或项修时，便于将车轮、车体和驾驶室分离；
22.（2）本实用新型中温度变送器设置在密封铝盒内，可以在接触网作业车在运行时防止灰尘较大；
23.（3）本实用新型通过将黄铜螺栓连接在接触网作业车车轴的预留孔内，具有导热性好的优势，采用pt100温度传感器将采集接触网作业车车轴的物理温度通过温度变送器转化为电流信号传递给采集控制板，相对于采集电压信号的测温方式，本实用新型测温方式精度更高，传输距离远，抗干扰性好，而且性能稳定、防振和耐腐蚀，更适合安装在接触网作业车上；
24.（4）本实用新型中人机交互模块采用组态触摸屏进行显示，相较于传统led显示屏，可拓展性好，支持多种通讯方式，可以直观显示各个接触网作业车车轴温度；此外传统led显示屏只有显示功能，需要搭配其他装置记录数据，而本实用新型中组态触摸屏可以集显示数据和记录数据功能于一体，数据记录准确，延时短，抗干扰能力强；
25.（5）本实用新型中组态触摸屏内置有手动温度补偿模块，由于pt100温度传感器会随着使用时间电阻缓慢增大，通过手动温度补偿模块可以弥补因元件老化引起的测量误差，保证了监测数据的精准度。
26.综上所述，本实用新型适用于铁路接触网作业车轴温的监测管理，具有测温精度高、抗干扰能力强、工作稳定可靠、声光报警迅速、准确等特点。
附图说明
27.图1所示为本实用新型实施例的原理框图；
28.图2所示为本实用新型实施例轴温测量变送模块中螺栓的结构示意图。
29.图中：1、轴温测量变送模块；2、轴温监测采集模块；3、人机交互模块；4、螺栓；5、螺栓头部；6、通孔。
具体实施方式
30.为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
31.实施例 一种接触网作业车轴温监测系统
32.如图1所示，本实施例提供了一种接触网作业车轴温监测系统，包括至少一个用于监测接触网作业车车轴温度的轴温测量变送模块1，还包括轴温监测采集模块2、人机交互模块3和轴温后台数据管理模块；人机交互模块3和轴温后台数据管理模块设置在接触网作业车驾驶室内，轴温监测采集模块2设置在接触网作业车车体底部。
33.轴温测量变送模块1的输出端与轴温监测采集模块2的输入端通过导线连接，轴温监测采集模块2的输出端与人机交互模块3的输入端通过导线连接，人机交互模块3的输出端与轴温后台数据管理模块的输入端通过导线连接；轴温测量变送模块1与轴温监测采集模块2连接的导线和轴温监测采集模块2与人机交互模块3连接的导线上均设有至少一个航空插头，航空插头包括航空插头公头和航空插头母头。通过设置航空插头，可以在对接触网作业车在大修或项修时，将航空插头公头和航空插头母头分离，并将轴温测量变送模块1、轴温监测采集模块2、人机交互模块3分离，以便于将车轮、车体和驾驶室分离。
34.本实施例中，轴温测量变送模块1包括螺栓4、温度传感器和温度变送器；螺栓4螺纹连接在接触网作业车车轴的预留孔内，用于传导车轴上的螺栓4所安装位置的轴温；螺栓头部5设有通孔6，温度传感器穿插在螺栓头部5的通孔6中并通过可固化的导热硅脂固定，用于检测螺栓4所传导的轴温，如图2所示。温度变送器可以通过固定螺栓或焊接固定在接触网作业车车轴齿轮箱上。温度传感器的输出端与温度变送器的输入端通过导线连接，温度变送器输出端与轴温监测采集模块2的输入端通过导线连接；温度传感器与温度变送器连接的导线、温度变送器与轴温监测采集模块2连接的导线上均设有一个航空插头。
35.轴温测量变送模块1还包括密封铝盒，温度变送器设置在密封铝盒内，密封铝盒设置在接触网作业车车轴齿轮箱上。密封铝盒上设有使导线通过的孔，通过设置密封铝盒，可以在接触网作业车在运行时，防止灰尘较大。
36.其中，螺栓4为黄铜材质制成，具有导热性好的优势；温度变送器采用sbwz温度变送器；温度传感器采用pt100温度传感器；导热硅脂采用ts-ks101导热硅脂，在-50℃~150℃范围内不熔化、不流失、不挥发，其导热性为普通导热硅脂的三倍。
37.本实施例中，轴温监测采集模块2由采集控制板和外壳组成，采集控制板设在外壳中，外壳上设有使导线通过的孔，外壳通过固定螺栓或焊接固定在接触网作业车车体底部。采集控制板的输入端与温度变送器输出端通过导线连接，采集控制板的输出端与人机交互模块3的输入端通过导线连接；采集控制板与温度变送器连接的导线和采集控制板与人机交互模块3连接的导线上均设有一个航空插头。其中，采集控制板采用jy-dam16cc采集控制
板。
38.人机交互模块3包括组态触摸屏和声光报警器；组态触摸屏的输入端与采集控制板输出端通过rs485总线连接，组态触摸屏的输出端与声光报警器和轴温后台数据管理模块的输入端通过导线连接，组态触摸屏与采集控制板连接的rs485总线上设有一个航空插头。
39.其中，组态触摸屏采用tpc7062tx（kx）组态触摸屏，可以保存近6个月轴温数据；与采集控制板连接的rs485总线建立通讯后，用于显示车轴的温度，若温度超过设定的阈值，声光报警器则警灯发亮，并蜂鸣警示，当司机发现异常情况，可以尽快下车检查相应车轴，并采取相应措施。
40.组态触摸屏内置有手动温度补偿模块，由于pt100温度传感器会随着使用时间电阻缓慢增大，通过手动温度补偿模块可以弥补因元件老化引起的测量误差，保证了监测数据的精准度，当工作人员观测到组态触摸屏上的数据明细有错误时，可以根据手动测温枪测量相应车轴的温度，然后手动输入组态触摸屏内相应车轴温度处。
41.下面以jw-4接触网作业车为例说明工作过程：jw-4接触网作业车有四个车轴，将与车轴数目相同的四个轴温测量变送模块1中的螺栓4分别螺纹连接在每个车轴的预留孔内，通过温度传感器将采集的每个车轴的温度通过温度变送器转化为电流信号传递给采集控制板，采集控制板以rs485总线将电流信号传递给组态触摸屏，组态触摸屏显示每个车轴的轴温数据，若温度超过设定阈值75℃，或者轴温大于环境温度50℃即温升超过50℃，则温度异常启动声光报警器报警。
42.组态触摸屏将记录的每个车轴的轴温数据发送至轴温后台数据管理模块中，组建车辆运行轴温数据库，操作人员通过对比轴温数据库，可以分析车轴在运行中温度变化情况，对温度异常点早发现早处理，还可以通过和gyk（接触网作业车运行监控装置，用来记录车运行速度，里程等信息）数据进行分析对比，分析司机操作情况，更全面系统的监控行车。
43.当需要对接触网作业车在大修或项修时，只需有选择的将温度传感器与温度变送器或\和温度变送器与采集控制板或\和采集控制板与组态触摸屏之间的航空插头断开，即可将接触网作业车的车轮、车体和驾驶室分离，无需将导线剪断。
44.本实施例中温度传感器与温度变送器、温度变送器与采集控制板、采集控制板与组态触摸屏之间航空插头的使用数量可以根据接触网作业车的型号，车体的长度具体选择。温度传感器与温度变送器、温度变送器与采集控制板、采集控制板与组态触摸屏之间的航空插头的数量也可以根据接触网作业车的型号，车体的长度具体选择。

技术特征：
1.一种接触网作业车轴温监测系统，其特征在于，包括至少一个用于监测接触网作业车车轴温度的轴温测量变送模块，还包括轴温监测采集模块、人机交互模块和轴温后台数据管理模块；人机交互模块和轴温后台数据管理模块设置在接触网作业车驾驶室内，轴温监测采集模块设置在接触网作业车车体底部；所述轴温测量变送模块的输出端与轴温监测采集模块的输入端通过导线连接，轴温监测采集模块的输出端与人机交互模块的输入端通过导线连接，人机交互模块的输出端与轴温后台数据管理模块的输入端通过导线连接；轴温测量变送模块与轴温监测采集模块连接的导线和轴温监测采集模块与人机交互模块连接的导线上均设有至少一个航空插头，航空插头包括航空插头公头和航空插头母头。2.根据权利要求1所述的接触网作业车轴温监测系统，其特征在于，所述轴温测量变送模块包括螺栓、温度传感器和温度变送器；所述螺栓螺纹连接在接触网作业车车轴的预留孔内，螺栓头部设有通孔，温度传感器穿插在螺栓头部的通孔中并通过可固化的导热硅脂固定，温度变送器设置在接触网作业车车轴齿轮箱上；所述温度传感器的输出端与温度变送器的输入端通过导线连接，温度变送器的输出端与轴温监测采集模块的输入端通过导线连接；温度传感器与温度变送器连接的导线、温度变送器与轴温监测采集模块连接的导线上均设有至少一个航空插头。3.根据权利要求2所述的接触网作业车轴温监测系统，其特征在于，所述轴温测量变送模块还包括密封铝盒，温度变送器设置在密封铝盒内，密封铝盒设置在接触网作业车车轴齿轮箱上。4.根据权利要求3所述的接触网作业车轴温监测系统，其特征在于，所述螺栓为黄铜材质制成。5.根据权利要求4所述的接触网作业车轴温监测系统，其特征在于，所述温度变送器采用sbwz温度变送器；温度传感器采用pt100温度传感器。6.根据权利要求1所述的接触网作业车轴温监测系统，其特征在于，所述轴温监测采集模块由采集控制板和外壳组成，采集控制板设在外壳中；所述采集控制板的输入端与温度变送器输出端通过导线连接，采集控制板的输出端与人机交互模块的输入端通过导线连接；所述采集控制板与温度变送器连接的导线和采集控制板与人机交互模块连接的导线上均设有至少一个航空插头。7.根据权利要求6所述的接触网作业车轴温监测系统，其特征在于，所述采集控制板采用jy-dam16cc采集控制板。8.根据权利要求1所述的接触网作业车轴温监测系统，其特征在于，所述人机交互模块包括组态触摸屏和声光报警器；组态触摸屏的输入端与采集控制板输出端通过rs485总线连接，组态触摸屏的输出端与声光报警器和轴温后台数据管理模块的输入端通过导线连接，组态触摸屏与采集控制板连接的rs485总线上设有至少一个航空插头。9.根据权利要求8所述的接触网作业车轴温监测系统，其特征在于，所述组态触摸屏内置有手动温度补偿模块。10.根据权利要求9所述的接触网作业车轴温监测系统，其特征在于，所述组态触摸屏采用tpc7062tx（kx）组态触摸屏。

技术总结
本实用新型属于接触网作业车轴温监测管理技术领域，公开了一种接触网作业车轴温监测系统，包括至少一个用于监测接触网作业车车轴温度的轴温测量变送模块，还包括轴温监测采集模块、人机交互模块和轴温后台数据管理模块；人机交互模块和轴温后台数据管理模块设置在接触网作业车驾驶室内，轴温监测采集模块设置在接触网作业车车体底部；轴温测量变送模块与轴温监测采集模块连接的导线和轴温监测采集模块与人机交互模块连接的导线上均设有至少一个航空插头，航空插头包括航空插头公头和航空插头母头。本实用新型适用于铁路接触网作业车轴温的监测管理，安装布线简单灵活，方式多，声光报警迅速准确。声光报警迅速准确。声光报警迅速准确。


技术研发人员：程伟锋 王鹏龙 曹嵛翔 王卓毅 许鹏龙 周新 李浩
受保护的技术使用者：中铁电气化局集团有限公司石家庄机械装备分公司
技术研发日：2022.12.29
技术公布日：2023/4/19