高速动车组轴温监测系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103010257A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103010257A(43)申请公布日2013.04.03(21)申请号201210541079.X(51)Int.Cl.(22)申请日2012.12.12B61K9/06(2006.01)(71)申请人长春轨道客车股份有限公司地址130062吉林省长春市青荫路435号(72)发明人哈大雷王乾田永洙常振臣张文忠崔凤钊程林袁德强李雪飞邓海孙国斌薛浩飞王铁胜丁勇刘金柱金文斌沈迪(74)专利代理机构长春众益专利商标事务所(普通合伙)22211代理人余岩权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书66页页附图附图99页(54)发明名称高速动车组轴温监测系统(57)摘要一种高速动车组轴温监测系统，包括两台轴温监测装置和由两个温度传感器构成的温度采集模块，两台轴温监测装置的内部通讯采用RS485通讯方式进行数据交换，数据交换的内容为各个主机的生命信号、温度采集模块的工作状态和采集的温度值，两台轴温监测装置分别对各自的温度传感器进行温度采样并与设定的预/报警温度比较并做出预/报警判断，轴温监测装置控制相应的数字量输出、LED显示和蜂鸣器动作，通过外部通讯模块将监控数据传送给列车网络控制系统。本发明中的轴温监测系统由轴温监测装置和温度采集模块两部分构成，集成度高，结构简单，采用新型装置和软件设计方法以提高系统的测温精度、抗干扰能力和工作稳定性，提醒和引导司机及时实施保护措施和检查工作，有效降低事故发生率，对动车组的准时到达和安全运营起到了积极作用。CN103257ACN103010257A权利要求书1/2页1.一种高速动车组轴温监测系统，其特征在于：包括两台轴温监测装置和由两个温度传感器构成的温度采集模块，两台轴温监测装置的内部通讯采用RS485通讯方式进行数据交换，数据交换的内容为各个主机的生命信号、温度采集模块的工作状态和采集的温度值，两台轴温监测装置分别对各自的温度传感器进行温度采样并与设定的预/报警温度比较并做出预/报警判断，轴温监测装置控制相应的数字量输出、LED显示和蜂鸣器动作，通过外部通讯模块将监控数据传送给列车网络控制系统。2.根据权利要求1所述的高速动车组轴温监测系统，其特征在于：轴温监测装置内部主要由电源处理模块、能调多路输入缓冲开关、恒流源电路、传感器故障诊断电路、AD转换模块、CPU处理模块、数字量输入输出电路、内部通讯模块、外部通讯模块和服务接口模块组成，电源处理模块将DC110V转换成DC24V、DC5V、DC3.3V，DC24V为数字量输出继电器提供线圈电压；DC5V、DC3.3V为其它电路提供供电电压，恒流源电路与能调多路输出缓冲开关、传感器故障诊断电路串联在一起，恒流源电路给传感器提供一个恒定的电流源，能调多路输出缓冲开关控制传感器通道的选择，AD转换模块将传感器的电压值转换成数字量发送给CPU处理模块，进行相关的数据计算和逻辑处理，数字量输入输出电路与CPU处理模块相连，CPU处理模块通过数字量输入确认设备地址，通过数字量输出给出当前的状态信号，内部通讯模块、外部通讯模块和服务接口模块直接与CPU模块连接。3.根据权利要求2所述的高速动车组轴温监测系统，其特征在于：CPU模块存储的程序包括：一、自检启动：轴温监测装置上电后，会自动对装置内所有硬件进行诊断，自检成功后进入工作模式：1、RTC-实时时钟、LM-电路板温度监测电路-初始化：对RTC和LM电路进行初始化配置，如果配置不成功返回上一步配置，配置成功后进行下一步硬件电路诊断；2、硬件诊断：读取设备外部硬线地址和使数字量输出来诊断硬件电路，如果诊断不成功，返回上一步诊断，诊断成功进行下一步传感器状态的诊断；3、传感器状态诊断：诊断传感器的状态，如果传感器状态不正常，给出传感器状态，进入到正常工作模式；如果传感器状态正常，给大幅跳变诊断赋初始值，进入到正常工作模式；4、工作模式：工作模式同时进行通讯诊断和温度采集；二、工作模式中温度采集：通过对温度传感器PT100输出一个恒流源，测得PT100两端的电压值，来获得当前的电阻值，并折算出当前的温度值：1、PT100电压采集：连续采集5次PT100两端的电压取平均值，判断是否在正常范围内，在正常范围内，进行是否大幅跳变的诊断，并对不在正常范围的计数器进行清零；如果不在正常范围内，计数器加一，累计满四次进入传感器状态诊断，没满四次时进入下一个通道进行PT100电压的采集；2、大幅跳变判断：通过和初始值的比较，判断测得的电压是否大幅跳变，如果是大幅跳变计数器加一，累计满四次给出大幅跳变故障进入下一通道进行PT100电压的采集；如果没大幅跳变，将该次电压值更新大幅跳变初始值；3、计算温度值：将正常的电压值折算成温度值