[发明专利]机车车轮地面识别系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电子识别系统，更具体地，涉及一种机车车轮的地面识别系统和方法。

背景技术

机车车轮是铁路机车重要的走行部件，对运输安全有着直接影响，其生产、检修是极为重要的关键环节。目前我国铁路共有机车近2万辆，24万多片车轮，另有数量众多的备用车轮。车轮故障种类较多，包括外形尺寸、踏面剥离、车轮内部和外表面缺陷等。由于机车车轮生产、检修技术含量高、工艺复杂，产生的数据量大，所以原始资料的采集、保存、查找都是机车车轮管理信息化的关键因素。但受现有技术和设备的限制，机车车轮的制造、检修、探伤信息原始的手工台帐管理模式及互相独立割据的信息管理模式很难对全路机车车轮进行动态的故障预测与健康管理。如机车整备场车轮检查主要靠人工目视检查；检修库探伤靠手工操作；中修、大修时既有手工探伤，又有设备探伤。各阶段存在自动化探伤水平不高，探伤效率低，易受操作人员业务水平影响，各修程检测信息独立、未实现网络信息化等问题。

目前全路机车信息系统已初具规模，可对全路机车厂、机务段、车轮厂、铁路局、总公司各级信息系统进一步规范、提升，完成全路机车车轮故障预测与健康管理，实现车轮履历管理、质量追踪、寿命管理，控制生命周期全过程，达到监控车轮寿命周期内的使用过程，为机车车轮资产管理、质量检修决策提供科学依据。因此，针对目前机车装备水平的提升及机车运用方式的需要，有必要建立“场、库、厂”三位一体的机车车轮全寿命管理系统，通过规范机车车轮生产、检修，包括无损检测工艺和无损检测设备信息，实现网络化信息管理，提高我国机车车轮安全防控水平。

申请号为201410316982.5的中国发明专利公开申请了一种轨道交通工具车轮追踪系统，该系统的结构组成包括控制系统、地面识别系统和复数个电子标签，电子标签安装在轨道交通的车轮上，地面识别系统包括地面识别装置和地面天线阵列。地面识别装置包括微处理器、RFID读写模块和射频切换电路，微处理器接RFID读写模块，RFID读写模块接射频切换电路，射频切换电路接地面天线阵列的各个天线。地面天线阵列分为发射天线组合和接收天线组合，每个组合包括3-8个单体天线，天线阵列安装在铁路两轨之间固定在两轨之间的枕木上，单体天线沿轨道纵向分开布置或交错布置，相邻单体天线之间距离为2-6米。该现有技术方案存在以下问题：1.只能识别车轮上的电子标签，无法识别该标签对应的车轮所处的轴位，这就造成识别到的车轮信息与后续的车轮探伤信息和检修信息在系统数据库中无法相互对应，而机车车轮全寿命管理要求通过数据网络进行机车车轮各层级各子系统之间的数据传输、数据管理、数据处理工作，实现车轮产、检、修质量信息综合数据管理、检测周期监控等，因此，如果车轮标签识别系统无法实现与车轮探伤信息和检修信息的相互对应，就无法实现机车车轮全寿命管理；2.地面天线沿铁路轨道纵向布置在轨道中间，在识别车轮电子标签时，会受到机车底部设备，如齿轮箱、牵引电机等影响，无法保证100％识别车轮电子标签，进而导致后续系统判断及数据管理出现错误，影响系统可靠性；3.现行方案的“车轮追踪系统”地面识别系统过于复杂，造成生产成本增加，此外对于施工安装、检修和维护会需要大量的人工和辅助设备。

发明内容

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面提出了一种机车车轮地面识别系统，该系统包括：

多个电子标签，多个电子标签分别设置在机车的每个车轮的外侧；

启动传感器，启动传感器紧贴钢轨设置；

天线组，天线组沿行车方向设置在启动传感器的前方，天线组包括对称设置在钢轨两侧、相邻轨枕之间的多个天线，天线组能够接收多个电子标签中的每一个的信息；和

控制装置，控制装置分别与启动传感器和天线组相连接以收集启动传感器和天线组传送的信号并处理信号。

在本发明的一个实施例中，启动传感器设置在钢轨的内侧，优选地，启动传感器包括沿机车行车方向依次设置的第一启动传感器和第二启动传感器。

在本发明的一个实施例中，启动传感器与天线组之间的垂直距离在1m-3m之间，优选地，启动传感器与天线组之间的垂直距离为2m。

在本发明的一个实施例中，天线组还包括计位传感器，计位传感器沿机车行车方向设置在多个天线的后方并且与控制装置相连接，计位传感器用于记录当前识别的车轮的轴位，优选地，计位传感器与多个天线之间的垂直距离在0.5m-1.5m之间，更优选地，计位传感器与多个天线之间的垂直距离为1.0m。