[发明专利]一种低功耗机车轴温检测装置

说明书

技术领域

本发明属于机车轴温检测技术领域，尤其涉及一种低功耗机车轴温检测装置。

背景技术

现如今我国经济快速发展，高铁、动车、地铁以及其他机车被广泛使用，极大地方便了人民的生活。机车行驶时与钢轨容易产生冲击，加上机车自身重量和载重量较大，导致机车轴承发热、磨损。车轴磨损严重时造成脱轨、车毁人亡等严重事故。因此机车安全运行是保证人民生命财产安全的前提，而机车轴温是列车正常运行的一个重要参数，必须保持实时检测，倘若车轴轴温满足报警条件应保证及时发送报警代码至上层处理器进行处理。而目前广泛使用的机车轴温检测装置存在很多缺点，例如非接触式红外线轴温探测设备存在成本高、适应环境能力差、测量误差大、可靠性差等缺点，而接触式轴温检测装置则存在结构复杂、抗干扰性能低、功耗大等缺点。

发明内容

发明目的：针对上述问题，本发明提供了一种测量精度高、结构简单、抗干扰能力强、低功耗的机车轴温检测装置。

技术方案：一种低功耗机车轴温检测装置，包括：

温度采集模块，用于采集机车轴温和环境温度，并将采集的温度数据发送给单片机；

单片机，用于接收和处理温度采集模块采集的温度数据，判断温度数据是否达到报警条件，若达到报警条件则发出相应的报警代码至上层处理器，此外每隔一段时间将温度数据经通信模块发送至上层处理器；

通信模块，用于单片机与上层处理器之间的通信；

电源模块，用于给温度采集模块、单片机、通信模块供电；

屏蔽盒，用于屏蔽干扰信号，所述温度采集模块、单片机、通信模块、电源模块都安装在屏蔽盒内。

进一步的，所述单片机判断是否达到报警条件具体为判断是否达到以下任意一项报警条件：

2.1基于环境温度报警方式的报警条件：T≥TA1+ΔT1；

T为测量轴温，TA1为环境温度，ΔT1为设定的温升值，40≤ΔT1≤60；

2.2基于平均温度报警方式的报警条件：T≥TA2+ΔT2；

T为测量轴温，TA2为平均温度，ΔT2为设定的温升值，10≤ΔT2≤40。

2.3基于温升报警方式的报警条件：ΔT≥ΔT3；

ΔT为测量轴温在经历时间n分钟之后升高的数值；ΔT3为设定的温升值，其中10≤ΔT3≤80，1≤n≤30；

2.4基于超温报警方式的报警条件：T≥TALM；

T为测量轴温，TALM为超温度报警温度限值，设定TALM＝100。

进一步的，所述电源模块采用高效率低功耗降压芯片URB1D05YMD-6W和LM1117-3.3。

进一步的，所述通信模块采用CAN总线，采用SN65HVD230作为CAN收发芯片。

进一步的，所述温度采集模块包括低功耗传感器DS18B20，低功耗传感器DS18B20传感器接口在所述屏蔽盒外。

进一步的，所述单片机型号为STM32F103T8U6。

进一步的，所述屏蔽盒为铝制屏蔽盒，其表面喷塑处理。

进一步的，还包括USB接口。

有益效果：本发明采用了低功耗DS18B20数字温度传感器，具有测量范围广，测量精度高，响应速度快且传感器接线方便等特点，有效提高了温度采集时的准确性和实时性。在轴温检测装置与上层处理器之间采用CAN总线进行通信，保证了数据传送的准确性和快速性。此外，本发明安装了USB接口，极大地方便了安装与调试。单片机采用STM32F103T8U6，相比其他单片机，具有高性能、处理速度快、低功耗、低成本等优势。电源模块更加集成化、转换效率高。最后使用铝制屏蔽箱，表面喷塑处理，有效提高了轴温检测装置的使用寿命和抗干扰性。该轴温检测装置具有结构简单、测量范围广、测量精度高、响应速度快、低功耗、可靠性好等特点，轴温检测装置的消耗功率不超过3W。

附图说明

图1是本发明的结构框图。

图2是本发明屏蔽盒实现功能的结构图。

图3是本发明应用在机车上的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本发明的实施案例进行详细的描述；

如图1所示，一种低功耗机车轴温检测装置，包括电源模块、通信模块、温度采集模块、单片机以及屏蔽箱。