[发明专利]一种用于铁路红外轴温监测的列车信号模拟系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种铁路红外轴温监测系统中的列车信号模拟设备，用于探测器开发和测试过程中的过车信号模拟调试。属于自动测试和系统仿真技术领域。

背景技术

红外轴温监测系统是探测铁路货车轴承温度，防止列车燃轴、切轴事故，保证行车安全的重要设施。随着我国铁路提速，对红外轴温监测提出了更高的技术要求。

在高速红外探测技术的研制和整个系统的调试与测试过程中，需要配备一种模拟的测试平台。本发明采用虚拟仪器技术，以计算机为核心，配有由用户设计、具有信号分析、处理和再建功能的驱动软件，最终由I/O设备输出，实现各种过车信号模拟。该平台用来验证和检测探头功能、减小在现场调试的时间和成本，高效完成现场设备检修和定标等测试任务。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

主要包括PC机，USB-6251数据采集卡，在LABVIEW 2010 环境下的模拟列车信号的开发平台；USB-6251数据采集卡通过USB电缆与PC机相连，通过PC机操作模拟系统界面，进行各项参数设置，包括磁钢传感器信号、轴温传感器信号、车速等设置，由USB-6251数据采集卡的I/O口完成多路信号输出。

本发明的主要目的是，提供一种能用于铁路红外轴温监测系统中模拟列车信号设备，能在没有真实列车通过的情况下，实时模拟探测系统所产生的各路过车信号，并检验工作状况，辅助进行探头处理系统故障检修及验收，从而实现铁路红外轴温监测的列车信号模拟任务。

1.                   一种用于铁路红外轴温监测的列车信号模拟系统，其特征在于：本系统由模拟列车信号的开发平台、通过USB电缆与之相连接的USB-6251数据采集卡、带有BNC测试电缆的信号接口板、信号输出电缆夹和多通道示波器组成；此模拟系统在LABVIEW 2010环境下，搭建起来的模拟开发平台，并以PC机为核心，控制整个系统的运行；通过鼠标可以设定系统参数及功能，点击运行按钮，使整个系统处于运行状态，通过USB-6251数据采集卡输出端口输出所需的模拟信号和数字信号，实现目标功能。

2.                   根据权利要求1所述的一种用于铁路红外轴温监测的列车信号模拟系统，其特征在于：所述模拟列车信号的开发平台，是运行在PC机中LABVIEW 2010图形化软件开发环境下，搭建的模拟开发平台；通过鼠标可以操作开发平台和设置各项参数，从而控制这个模拟系统的运行。

3.                   根据权利要求1所述的一种用于铁路红外轴温监测的列车信号模拟系统，特征在于：所述的USB-6251数据采集卡，具有16路模拟输入，16位精度，单通道采样率为1.25ks/s，电压采集范围为-10V~10V；具有2路模拟输出，更新速率2.8ms/s；3个数字输入/输出端口，每个端口有8路数字线状态，共24路数字I/O口，速度可达1Mhz，其输出范围0~5V；2个32位计数器/定时器；支持USB 2.0，需要外部供电。

4.     所述的USB-6251数据采集卡，共有2路模拟输出，AO0路模拟左轴温信号，AO1路模拟右轴温信号；3路磁钢信号通过数字线P0.1~P0.3输出，此外，使用计数器CTR0同步模拟输出和数字输出的信号。

5.     所述的USB-6251数据采集卡的信号经带有BNC测试电缆的信号接口板、信号输出电缆夹与被测探头的各个测试点连接，运行程序后，多路模拟信号加在被测探测器上，同时示波器显示信号波形，实现参数测试。

与以往的铁路红外轴温监测的列车信号模拟系统相比，本发明有以下优点：

（1）采用以硬件为基础，软件为核心的虚拟仪器技术。

（2）虚拟仪器技术采用数据流模型，实现自动多线程，可充分利用多处理器的处理能力，提高测试效率。

（3）USB-6251数据采集卡内部有信号调理功能，不用外接信号处理电路，信号稳定。

（4）USB-6251数据采集卡内有32位定时器/计数器，处理时间精度高，速度快。

（5）整个系统设备少，界面友好，操作简单，易于理解和学习。

（6）可直接在实验室进行探头处理系统的测试，减少现场调试时间和成本。

（7）系统成本较低，易于开发成产品，进行推广。

附图说明

图1实际铁路探测现场设备安装示意图。

图2列车信号时序关系示意图。

图3 USB-6251数据采集卡与PC机连接图。