货运列车脱轨自动制动停车装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101879907A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN101879907A(43)申请公布日2010.11.10(21)申请号201010204580.8(22)申请日2010.06.21(71)申请人南京航空航天大学地址210016江苏省南京市御道街29号(72)发明人王平田贵云王海涛丁松徐维磊姜禹吴文南(74)专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人许方(51)Int.Cl.B61L3/00(2006.01)G01M7/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称货运列车脱轨自动制动停车装置及方法(57)摘要本发明公布了一种货运列车脱轨自动制动停车装置及方法，所述装置包括振动传感器模块、振动频谱分析处理单元、自动充电蓄能装置、电磁阀以及制动装置和存储模块。所述方法采用数字传感器拾取车辆轮对与轴承的振动信号，再经过频域分析法捡取特征频段的振动信息，判别列车运行是否脱轨，并将振动的特征数据存入非易失性存储器，用于状态记录；若脱轨则启动报警机制，制动装置动作使列车制动直至停止，声光报警装置发出报警信号。本发明对铁路货车的运行状态进行实时监控，能够检测故障隐患，对可能发生脱轨的状态发出预警信号，预防事故的发生。CN10879ACN101879907A权利要求书1/1页1.一种货运列车脱轨自动制动停车装置，其特征在于：包括振动传感器模块、振动频谱分析处理单元、自动充电蓄能装置、电磁阀以及制动装置和存储模块，其中：振动传感器模块的输出端连接振动频谱分析处理单元的输入端，振动频谱分析处理单元的输出端连接存储模块和电磁阀以及制动装置的输入端，自动充电蓄能装置给各模块供电。2.根据权利要求1所述的货运列车脱轨自动制动停车装置，其特征在于：所述货运列车每节车厢与机车上装配报警装置，报警装置与振动频谱分析处理单元连接。3.根据权利要求1所述的1货运列车脱轨自动制动停车装置，其特征在于：振动传感器模块包括4只基于MEMS的振动传感器。4.根据权利要求1或2所述的货运列车脱轨自动制动停车装置，其特征在于：振动频谱分析处理单元由数字信号处理单元串接控制单元构成。5.一种基于权利要求1所述的货运列车脱轨自动制动停车装置的制动方法，其特征在于包括如下步骤：a.振动传感器实时测量车轴垂直于钢轨和平行于枕木方向的振动分量；b.振动频谱分析处理单元对垂直于钢轨方向振动数据进行频域分析并比对，判断是否已经脱轨；c.振动频谱分析处理单元对水平方向振动数据进行频域分析并比对，判断是否存在横向失稳；d.振动频谱分析处理单元根据步骤b和c采集的轮对与轴承工作频段的振动信息，对其进行状态分析和故障预报；e.当状态判断为脱轨时，振动频谱分析处理单元控制电磁阀以及制动装置实施车辆制动，报警装置发出警报；f.存储模块循环存储实时数据。2CN101879907A说明书1/3页货运列车脱轨自动制动停车装置及方法技术领域[0001]本发明设计了货运列车脱轨自动制动停车装置及方法，属于脱轨自动停车的动态测试与校准技术领域。背景技术[0002]货物列车在运行中，由于多种原因导致车轮脱轨的事故时有发生。由于货车脱轨目前尚无有效办法及时发现并紧急制动，由此每年给铁路工务部门造成了很大的损失和麻烦，很大程度上影响了铁路的正常运输。[0003]货车的脱轨事故除了对货车自身的安全造成危害之外，还会导致切割枕木等事故对线路造成损害以及在线路上高速运行的别的车辆造成危险。特别是在当前铁路大提速，以及动车运行实施的情况下，货车脱轨事故在如今的铁路运营过程中可能造成重大财产、人员破坏和损失，后果严重。[0004]由于车辆运行状态能够被其轴承的振动信号特征本质的反映出来，而货车的脱轨运行，将导致其轮轴振动频率等特征发生明显变化，所以依靠振动分析和智能控制技术、电子技术对于货车轮轴的振动信号进行采集和检测，从本质上及时的发现货车脱轨事故从而及时紧急的制动，是完全可行而有效的方法。发明内容[0005]本发明目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种货运列车脱轨自动制动停车装置及方法。[0006]本发明为实现上述目的，采用如下技术方案：[0007]本发明货运列车脱轨自动制动停车装置，包括振动传感器模块、振动频谱分析处理单元、自动充电蓄能装置、电磁阀以及制动装置和存储模块，其中：振动传感器模块的输出端连接振动频谱分析处理单元的输入端，振动频谱分析处理单元的输出端连接存储模块和电磁阀以及制动装置的输入端，自动充电蓄能装置给各模块供电。[0008]优选地，所述货运列车每节车厢与机车上装配报警装置，报警装置与振动频谱分析处理单元连接。[0009]优选地，振动传感器模块包括4只基于MEMS的振动传感器。[0010]优选地，振动频谱分析处