[实用新型]一种基于光纤式温度传感器的铁路客运列车轴温度监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种铁路车辆安全运营装置，尤其是一种车温检测装置，具体地说是一种基于光纤式温度传感器的铁路客运列车轴温度监测系统。

背景技术

目前，在列车各个轴端均安装有温度传感器，负责将温度物理量转换为电信号量；轴温报警器则安装在车上电气柜内，负责收集各传感器的电信号量，并对这些信号量进行处理、显示、报警等。目前既有列车上采用的传感器类型为数字式或模拟式。数字式传感器将温度转换为方波形式的信号量，而模拟式传感器将温度转换为电阻值的变化。无论是数字式还是模拟式，在受电磁干扰或者绝缘性能下降时，测温都会发生偏差，严重时引起误报警，造成铁路运行安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的是现有的测温系统易受电磁干扰，造成测量偏差大，易引起误报警，影响安全运行的问题，设计一种抗干扰能力强的基于光纤式温度传感器的铁路客运列车轴温度监测系统。

本实用新型的技术方案是：

一种基于光纤式温度传感器的铁路客运列车轴温度监测系统，它由多个相同的模块组成，各模块之间通过FSK实现通信，其特征是所述的模块主要由轴温报警器、信号转换器、电源和光纤温度传感器组成，轴温报警器与信号转换器双向连接，信号转换器与光纤温度传感器相连，光纤温度传感器正对车轴测温点；电源为各模块提供工作用电流。

所述的光纤温度传感器由多模光纤、调制模块和荧光材料层组成，荧光材料层涂覆在多模光纤的测量端上，多模光纤的另一端与调制模块相连；轴温报警器定时向信号转换器发送命令，信号转换器收到命令后向光纤温度传感器对应的调制模块发送命令，调制模块接收到命令后向光纤温度传感器的多模光纤发射一定波长的光激励，通过多模光纤顶部的荧光材料，荧光材料在受到光激励后，受激辐射出荧光余晖；激励停止后，荧光余晖的衰变时间受环境温度影响；通过测量荧光的衰变时间，结合荧光衰变时间与环境温度之间的模型，调制模块解算出温度值，将温度值发送至信号转换器，再由信号转换器将温度值发送至轴温报警器。

本实用新型的有益效果：

本实用新型除了兼容现有的轴温报警器的所有功能以外，还将传感器类型升级为光纤式温度传感器。光纤式温度传感器的优点是完全不受电磁干扰或者探头绝缘性能下降的影响，即使将传感器泡在水中，也能正常稳定地工作，增加测温的可靠性。

本实用新型结构简单，易于实现，控制安全可靠。

附图说明

图1是本实用新型的系统组成原理框图。

图2是本实用新型的光纤式温度传感器测温原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-2所示。

一种基于光纤式温度传感器的铁路客运列车轴温度监测系统，它由多个相同的模块组成，如图1所示，各模块之间通过FSK实现通信，所述的模块主要由轴温报警器1、信号转换器2、光纤温度传感器3和电源4组成，轴温报警器1与信号转换器2双向连接，信号转换器2与光纤温度传感器3相连，光纤温度传感器3正对车轴测温点；电源4为各模块提供工作用电流。本实用新型的轴温报警器1、信号转换器2、电源4均与现有技术相同，尤其是轴温报警器1完全可以采用现有运行的轴温报警器，与现有技术兼容，信号转换器2和电源4可以采用现有技术自行设计制造，也可参照相关教科书自行设计制造和编写相关程序。光纤温度传感器3可直接从市场购置，它主要由多模光纤301、调制模块302和荧光材料层303组成，如图2，荧光材料层303涂覆在多模光纤301的测量端上，多模光纤301的另一端与调制模块302相连；轴温报警器1定时向信号转换器2发送命令，信号转换器2收到命令后向光纤温度传感器3对应的调制模块302发送命令，调制模块302接收到命令后向光纤温度传感器的多模光纤301发射一定波长的光激励，通过多模光纤301顶部的荧光材料，荧光材料在受到光激励后，受激辐射出荧光余晖；激励停止后，荧光余晖的衰变时间受环境温度影响；通过测量荧光的衰变时间，结合荧光衰变时间与环境温度之间的模型，调制模块302解算出温度值，将温度值发送至信号转换器，再由信号转换器将温度值发送至轴温报警器。

通过使用光纤式轴温报警器，能够避免由于电磁干扰或者探头绝缘性能下降导致的误报警，增加系统的可靠性。

本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。