[发明专利]一种铁路机车车辆车轮在线擦伤自动检测系统及方法

权利要求书

1.一种铁路机车车辆车轮在线擦伤自动检测系统，其特征在于，包括进线感应模块、离线感应模块、n个摆杆检测模块、数据库存储模块、上位机通信模块和擦伤数据分析模块；所述摆杆检测模块包括左摆杆检测模块、右摆杆检测模块以及擦伤数据采集模块；左摆杆检测模块和右摆杆检测模块是相互对称的分别设置在两条工作轨的内侧，n个摆杆检测模块之间是有间隔的设置在工作轨的内侧且总长度大于车轮周长，其中，n为L₁/L₂的值加1后取整数，L₁为车轮周长，L₂为单个摆杆检测模块的长度；其中：

进线感应模块，设置在工作轨的进入端，用于当铁路机车车辆以预先设置的车速驶入所述进线感应模块的检测区域时，输出机车车辆进线标志信号至数据库存储模块；

离线感应模块，设置在工作轨的离开端，用于当铁路机车车辆以预先设置的车速驶离所述离线感应模块的检测区域时，输出机车车辆离线标志信号至数据库存储模块；

左摆杆检测模块、右摆杆检测模块，用于被车轮轮缘下压时，采集车轮轮缘下压的角度变化数据，并输出至擦伤数据采集模块；

擦伤数据采集模块，用于接收左摆杆检测模块、右摆杆检测模块输出的车轮轮缘下压的角度变化数据，并输出至上位机通信模块；

数据库存储模块，用于接收机车车辆进线标志信号和机车车辆离线标志信号；

上位机通信模块，用于实时读取数据库存储模块中的机车车辆进线标志信号和机车车辆离线标志信号；当上位机通信模块从数据库存储模块中读取到一组完整的机车车辆进线标志信号和机车车辆离线标志信号后，从擦伤数据采集模块中读取车轮轮缘下压的角度变化数据，并输出至擦伤数据分析模块；

擦伤数据分析模块，用于对车轮轮缘下压的角度变化数据进行分析处理，获取车轮擦伤的信息。

2.根据权利要求1所述的一种铁路机车车辆车轮在线擦伤自动检测系统，其特征在于，所述左摆杆检测模块、右摆杆检测模块均包括与车轮轮缘接触且水平放置的摆杆、齿轮机构、在摆杆上设置的与齿轮机构同轴的旋转编码器；当摆杆经车轮的轮缘下压时，摆杆产生角度变化，齿轮机构用于将摆杆的角度变化放大后再经的旋转编码器处理输出角度变化数据至擦伤数据采集模块。

3.根据权利要求1所述的一种铁路机车车辆车轮在线擦伤自动检测系统，其特征在于，所述摆杆检测模块还包括两个设置在左摆杆检测模块或者右摆杆检测模块两端的车轮定位感应模块；当铁路机车车辆通过所述车轮定位感应模块的检测区域时，输出触发信号至擦伤数据采集模块，擦伤数据采集模块根据接收的触发信号得到时间，并根据预先存储的位置参数，计算出车轮的速度，当速度在预先设置的车速内，则获取的车轮擦伤的信息有效。

4.根据权利要求1所述的一种铁路机车车辆车轮在线擦伤自动检测系统，其特征在于，所述进线感应模块、离线感应模块均为光电开关式传感器。

5.根据权利要求3所述的一种铁路机车车辆车轮在线擦伤自动检测系统，其特征在于，所述的车轮定位感应模块为涡流式接近开关或者电容式接近开关或者霍尔式接近开关或者光电式接近开关或者超声波式接近开关或者微波式接近开关。

6.根据权利要求3所述的一种铁路机车车辆车轮在线擦伤自动检测系统，其特征在于，所述擦伤数据采集模块包括控制器单元、编码器数据接收单元、编码器数据解码单元、存储单元、通讯单元和车轮定位数据接收单元；车轮轮缘下压的角度变化数据由编码器数据接收单元接收，再经编码器数据解码单元解码处理后送至控制器单元；车轮定位数据接收单元接收车轮定位感应模块输出的触发信号后送至控制器单元；控制器单元将接收的解码处理后的角度变化数据输出至存储单元，最后经通讯单元输出至上位机通信模块。

7.根据权利要求1所述的一种铁路机车车辆车轮在线擦伤自动检测系统，其特征在于，所述预先设置的车速是匀速的且为1km/h-20km/h。