基于无线自组网的铁路货客车轴温、风压监测装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102050138A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102050138A(43)申请公布日2011.05.11(21)申请号201010581849.4H04W84/18(2009.01)(22)申请日2010.11.30(71)申请人张兴莲地址310012浙江省杭州市西湖区文三路508号申请人许宝淮(72)发明人张健许宝淮(74)专利代理机构杭州九洲专利事务所有限公司33101代理人韩小燕(51)Int.Cl.B61L23/00(2006.01)B61L9/00(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称基于无线自组网的铁路货客车轴温、风压监测装置及方法(57)摘要本发明涉及一种基于无线自组网的铁路货客车轴温、风压监测装置及方法。本发明目的旨在可随机组网，监测工作实时、准确，实现低功耗工作模式，操作简单、维护成本低，维护简便。本发明的技术方案是：基于无线自组网的铁路货客车轴温、风压监测装置，其特征在于该装置包括了一个车头单元和一组车厢根单元，车头单元与各车厢根单元之间通过无线电自组网络如：ZigBee网络、WiFi网络或蓝牙网络构建成一个具有路由功能的网络系统，其中，车头单元由协调器模块、GSM通讯模块、工控机和读卡器组成，车厢根单元由根单元模块、参量采集传感器及电池组成。本发明适用于对具有巨大数量的铁路货车集群进行车轮轴温度、制动风压力等物理参量的实时监控。CN102538ACCNN110205013802050143A权利要求书1/2页1.一种基于无线自组网的铁路货客车轴温、风压监测装置，其特征在于该装置包括了一个车头单元(1)和一组车厢根单元(2)，车头单元与各车厢根单元之间通过无线电自组网络如：ZigBee网络、WiFi网络或蓝牙网络构建成一个具有路由功能的网络系统，其中，车头单元(1)由协调器模块、GSM通讯模块(1-2)、工控机(1-3)和读卡器(3)组成，车厢根单元(2)由根单元模块、参量采集传感器及电池(6)组成。2.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于：所述协调器模块优选协调器ZigBee模块(1-1)，它始终处于激活状态，并建立一个临时的ZigBee网络，用于向各根单元模块发出召唤信号进行点名排队、接收各根单元模块发来的报警信号或向各根单元模块采集数据；所述根单元模块优选根单元ZigBee模块(2-1)，其内部包含了主控CPU、通讯电路及存储器，根单元ZigBee模块与本车厢的各参量采集传感器相连接。3.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于：所述读卡器(3)经工控机(1-3)与协调器ZigBee模块(1-1)相连接，读卡器用于读出调度员提供的发车信息磁卡内的信息，该磁卡中写有本列货车各车厢根单元(2)的ID序列号及密码。4.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于：所述参量采集传感器为轴温传感器(7)，每节车厢的每个轮轴上安装一至两个轴温传感器，另外还安装一个环境温度传感器。5.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于：所述车头单元(1)中装有装有机头操作状态采集单元(9)，所述机头操作状态包括制动、缓解及保压状态，该采集单元采集到的数据通过ZigBee网络传递给工控机(1-3)。6.根据权利要求5所述的监测装置，其特征在于：所述参量采集传感器为风压传感器(8)或风压开关，安装于每节车厢的制动用风管装置上，用于检测制动用供风压力。7.根据权利要求4所述的监测装置，其特征在于：所述根单元ZigBee模块(2-1)和轴温传感器(7)均安装于金属质屏蔽盒内，根单元ZigBee模块(2-1)与盒体之间垫有绝缘衬垫，轴温传感器(7)采用金属片型温度传感器并固定于屏蔽盒的底部，屏蔽盒上部设有伞形天线，伞形天线与盒体之间垫有绝缘垫圈。8.根据权利要求1所述的监测装置，其特征在于：所述电池(6)外面加装太阳能电板(10)。9.根据权利要求2所述的监测装置，其特征在于：所述协调器ZigBee模块(1-1)接有显示器(4)和微型打印机(5)。10.一种基于无线自组网的货客车轴温、风压监测方法，其特征在于包括：10.1、本方法对应的基于无线自组网的货客车轴温、风压监测装置系在包括了ZigBee网络、WiFi网络或蓝牙网络在内的无线电自组网络下工作，并对网络通信进行加密，加密方式为AES的加密算法；10.2、将列车车头单元设置为协调器模式，车头中设置了由协调器模块、GSM通讯模块(1-2)、工控机(1-3)和读卡器(3)组成的车头单元(1)，另外还配置了显示器(4)和微型打印机(5)，该协调器模块始终处于激活状态，并建立一个临时存在的无线电自组网络；10.3、将列车的每一节车厢设置为根单元终端模式，每个车厢根单元(2)由根单元模块、参量采集传感器