列車車軸溫度無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

孫睿智 胡慧瑩 閆航

摘? 要：針對(duì)火車貨物運(yùn)輸時(shí)因?yàn)榛疖囕S制動(dòng)溫度不斷升高而可能產(chǎn)生熱切保溫軸升高現(xiàn)象，直接影響導(dǎo)致部分火車車輛發(fā)生制動(dòng)故障導(dǎo)致翻車，造成巨大社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失;針對(duì)火車貨運(yùn)運(yùn)輸列車的熱切軸溫升高故障問題，設(shè)計(jì)了對(duì)高速列車發(fā)生故障時(shí)各軸無線溫度自動(dòng)進(jìn)行實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)的全列車軸無線實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng);本監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于新型熱處理電阻式apt100、電橋式溫度傳感器、atmegal6工單片機(jī)、rf90}無線電和射頻電源模塊等，采用功能強(qiáng)大的rcatmeua48芯片組來進(jìn)行射頻電源電路控制。本控制系統(tǒng)采用溫度控制輸出輸入誤差不可能超過10，通信輸入距離可以達(dá)到不少于2km的矢量測(cè)試精度要求，具有矢量測(cè)試工作效率高，實(shí)時(shí)性好，精度高等四大主要特點(diǎn)，已成功廣泛應(yīng)用于某些大型同軸電和耐壓中高溫應(yīng)用型號(hào)的產(chǎn)品測(cè)試質(zhì)量管理系統(tǒng)當(dāng)中。

關(guān)鍵詞：無線傳輸;實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);RF90}射頻模塊

引言：

機(jī)動(dòng)列車在鐵路高速運(yùn)行中的行駛運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)車車輛與軌道平行左側(cè)鋼軌的相互摩擦沖擊、動(dòng)力場的變化及熱效應(yīng)和機(jī)械振動(dòng)，將直接影響導(dǎo)致該列機(jī)動(dòng)車輛左側(cè)鋼軌走行部分各傳動(dòng)部件及其軸承的內(nèi)部擠壓發(fā)熱。當(dāng)疲勞滾動(dòng)發(fā)熱軸承部件發(fā)生嚴(yán)重磨損和受力振動(dòng)從而產(chǎn)生質(zhì)量缺陷時(shí)，不正常發(fā)熱部件滾動(dòng)發(fā)熱時(shí)的阻力急劇增大，輕則可能使?jié)L動(dòng)發(fā)熱件斷軸、固件卡死等專用可燃件造成機(jī)損，影響制動(dòng)性能妨礙車輛的正常運(yùn)行工作效率運(yùn)行;較嚴(yán)重則甚至可能直接造成疲勞滾動(dòng)部件嚴(yán)重破壞和熱切斷更換滾動(dòng)轉(zhuǎn)軸，車毀人亡，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響當(dāng)時(shí)我國國內(nèi)鐵路運(yùn)輸安全，造成巨大的國家人民財(cái)產(chǎn)生命和其他經(jīng)濟(jì)社會(huì)財(cái)產(chǎn)損失可見，所以危險(xiǎn)從離開發(fā)電廠自主研制并形成了一種性能優(yōu)良、可靠的高速列車運(yùn)行鐵路車輛制動(dòng)專用電機(jī)軸溫自動(dòng)控制監(jiān)測(cè)系統(tǒng)溫度控制報(bào)警自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)有效保證鐵路行車安全行駛具有重大的重要意義。

1監(jiān)測(cè)系統(tǒng)架構(gòu)及原理

軸溫溫度控制管理系統(tǒng)的硬件總體結(jié)構(gòu)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由控制軸承和溫度的數(shù)據(jù)采集控制裝置、手持溫度接收機(jī)兩個(gè)大部分共同組成。軸溫度的溫度高速采集儀中軸的溫度裝置中心是軸對(duì)物體溫度采集進(jìn)行高速采集的中軸的溫度裝置一般可以選用接觸式的大功率電量溫度傳感器在高速溫度測(cè)溫儀的運(yùn)動(dòng)工作模式下的用中軸對(duì)物體溫度采集進(jìn)行高速測(cè)溫采集技術(shù)。采用德國US'I'環(huán)境傳感技術(shù)有限公司技術(shù)生產(chǎn)的新型鉑熱克斯電阻溫度傳感器，其允許測(cè)量范圍：-200}-}8500c;同時(shí)允許測(cè)量偏差和閾值}0c：a{x級(jí)士（0.15+0.002}t），y級(jí)士（0.30+0.005}t

}）;最小輸入電流深度置入最大電流深度）200mm;允通電流深度控制置入最大輸出電流（0毛5ma0''}）在控制部分萬es控制核心為aiatmeuai6i.控制單片機(jī)，該控制單片的主機(jī)內(nèi)部控制集成了一個(gè)具有帶外部采樣控制保持器的指令adc，并且采樣保持器設(shè)置可由內(nèi)部的一個(gè)指令集來進(jìn)行采樣控制并可選擇內(nèi)部或外部的一個(gè)參考電壓信號(hào)源來作為最大電壓源。另外，該產(chǎn)品系列專用單片式主機(jī)通信接口還同時(shí)配備了一個(gè)具有多項(xiàng)國際標(biāo)準(zhǔn)的i/spi/i接口，可與有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線通信的部分民用電子通信設(shè)備已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了有線網(wǎng)絡(luò)無縫通信連接。5okbps，高效功率c}fsk載波調(diào)制，抗干擾能力強(qiáng)，最大載波發(fā)射功率：+33dym，放置點(diǎn)發(fā)射距離3米開闊度比地面3米高，開闊的天地面與進(jìn)行無線通信的射頻放置空間距離最高高度甚至可達(dá)2000米.如果通信設(shè)備需要配置高載波功率和低增益的射頻天線，則其射頻通信的放置距離甚至可以直接延伸達(dá)到更遠(yuǎn)。系統(tǒng)的電壓可調(diào)式充蓄池電源直流電路模組采用兩節(jié)8.'1v的電壓可調(diào)式充蓄池電源電和鋰鏗型鋰在蓄電池電源模組中來進(jìn)行直流電路供電，通過兩節(jié)可選的充蓄池電源直流電路模組中的一個(gè)電壓電流調(diào)節(jié)器和一個(gè)電壓電流轉(zhuǎn)換控制模塊，能分別提供一個(gè)數(shù)據(jù)處理單元控制運(yùn)算單元所用時(shí)需要的5v直流工作電壓和一個(gè)用于無線通信數(shù)據(jù)控制處理單元的3v直流工作電壓。

2硬件設(shè)計(jì)

由溫采集裝置硬件開始設(shè)計(jì)客車軸溫語音采集溫度控制制動(dòng)裝置主要由客車溫度控制系統(tǒng)電源部分、溫度控制制動(dòng)信號(hào)語音采集控制部分、無線通信控制部分及客列車軸內(nèi)部溫度控制由分和客車制動(dòng)部分等四十多個(gè)子部分共同結(jié)合組成，負(fù)責(zé)列車進(jìn)行旅客貨運(yùn)車或旅客列車時(shí)對(duì)車軸內(nèi)部有關(guān)溫度的信息實(shí)時(shí)自動(dòng)采集與溫度語音控制信號(hào)一同進(jìn)行傳送。接收器可以得到由一個(gè)手持式的自動(dòng)接收機(jī)所自動(dòng)接收發(fā)送的所發(fā)出的原來的接收信號(hào)執(zhí)行命令，根據(jù)接收主機(jī)自動(dòng)發(fā)送的接收信號(hào)執(zhí)行命令對(duì)這個(gè)發(fā)送信號(hào)命令進(jìn)行溫度采集器的溫度參數(shù)自動(dòng)執(zhí)行程序進(jìn)行自動(dòng)設(shè)置，并且它可以自動(dòng)進(jìn)行單次采集溫度儀器采集單次采集溫度數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序單次采集使用電量溫度儀器采集或據(jù)的程序可以進(jìn)行多次溫度采集，回收上次采集發(fā)送的電量溫度采集數(shù)據(jù)相關(guān)信息，同時(shí)它還應(yīng)有多路電量溫度監(jiān)視顯示功能。溫度控制模塊數(shù)據(jù)采集部分及通信溫度控制部分分別需要3.3v的直流電壓供電，無線通信溫度控制兩個(gè)模塊分別需要分為jv和3.3v交流供電。市面上常用的以下鏗種鋰離子可充電式蓄電池及其供電之應(yīng)用手持移動(dòng)接收機(jī)及其硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)說明手持移動(dòng)接收機(jī)主要由移動(dòng)電源部分、鍵盤及自動(dòng)控制器部分、數(shù)據(jù)狀態(tài)顯示及自動(dòng)報(bào)警控制部分、無線通信控制部分所組合構(gòu)成。

結(jié)語：

列車車軸溫度無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要功能為接受使用者通過輸入的計(jì)算機(jī)或鍵盤執(zhí)行操作的指令，發(fā)送相應(yīng)的單次數(shù)據(jù)采集或應(yīng)用程序自動(dòng)采集的命令，接收軸溫噪聲采集控制裝置在發(fā)送來的工作溫度控制數(shù)據(jù)且在工作溫度控制參數(shù)不能超限的場合設(shè)定工作溫度范圍情況下對(duì)其輸出無噪聲光報(bào)警信號(hào)，能夠在內(nèi)部和外部雙電源條件下工作。

參考文獻(xiàn)

[1]? 朱益之.變電站設(shè)備溫度無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子測(cè)試，2019（23）：79-80+42.

[2]? 陳希湘，朱嶸濤，高璐，李永全.一種高精度大氣壓力和溫度無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2019，42（22）：35-38+43.

[3]? 施國偉，楊文勇，韓聰，黃浙文.機(jī)械化糧庫布袋除塵器壓差與溫度無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)改造實(shí)踐[J].糧食科技與經(jīng)濟(jì)，2019，44（06）：95-99.

作者簡介：孫睿智，1992年12月30日，男，研究生，研究方向：列車軸溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。