[发明专利]中速磁浮列车在线状态监测系统

说明书

本发明公开了一种中速磁浮列车状态监测系统，包括温度监测子系统、振动监测子系统、电流监测子系统；整个监测系统包括振动传感器、温度传感器、振动采集器、温度变送器、车辆主机、车‑地通信设备、线缆；系统分为车上设备和车下设备，车上设备中车辆主机分别连接通信设备、振动采集器和温度变送器，车下设备包含悬浮架振动传感器、直线电机振动传感器、受流器振动传感器以及悬浮电磁铁温度传感器、直线电机温度传感器和受流器温度传感器。本发明解决了目前中速磁浮列车直线电机、电磁铁、受流器等关键部件运行状态监测，对各关键部件的运行状态进行智能分析、评估，为指导运维和列车优化设计提供依据。

技术领域

本发明涉及一种中速磁浮列车状态监测系统。

背景技术

中速磁浮列车是一种新型城市交通工具，通过控制悬浮电磁铁实现列车的悬浮与导向，通过直线电机为列车提供牵引的动力。磁浮列车作为一种新型的交通运输方式，其安全性和可靠性必须达到很高的标准以满足今后列车商业化运营的要求。而在中速磁浮列车运行过程中直线电机、电磁铁、受流器等关键零部件状态对列车的安全稳定运行起着至关重要的作用。现已开通运营的长沙磁浮、北京磁浮均未安装列车状态监测系统，对磁浮列车运行状态等相关数据无法获取，仅能够通过列车回库后对列车状态进行检修，无法适应磁浮列车运行安全等方面要求。

由于目前已开通运营的磁浮线路中，随着磁浮列车长期运营，随着线路条件的变化以及车辆各部件性能的降低，会导致磁浮列车上的直线电机、电磁铁等部件振动加大，出现异响，导致磁浮车辆舒适性降低，严重时会导致悬浮失稳出现剧烈抖动，影响列车运行安全。本系统安装在磁浮列车上，可通过车-地通信模块实时传输列车当前运行状态，监控各个关键系统振动、温度、电流等关键参数，实现磁浮列车运行状态的实时传输、显示与安全预警，既可以及时发现并排除磁浮车辆出现的故障，消除事故隐患，还可以利用该系统查找问题成因，调整相关设备参数，改进或替换相关设备，对磁浮列车系统加以完善。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种中速磁浮列车状态监测系统，解决目前中速磁浮列车直线电机、电磁铁、受流器等关键部件运行状态监测，对各关键部件的运行状态进行智能分析、评估，为指导运维和列车优化设计提供依据。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种中速磁浮列车状态监测系统，包括温度监测子系统、振动监测子系统、电流监测子系统；

整个监测系统包括振动传感器、温度传感器、振动采集器、温度变送器、车辆主机、车-地通信设备、线缆；

系统分为车上设备和车下设备，车上设备中车辆主机分别连接通信设备、振动采集器和温度变送器，车下设备包含悬浮架振动传感器、直线电机振动传感器、受流器振动传感器以及悬浮电磁铁温度传感器、直线电机温度传感器和受流器温度传感器。

作为优选方式，温度传感器及振动传感器组成数据采集传感器；

数据采集传感器分别安装于磁浮列车悬浮架、悬浮控制器、直线电机、电磁铁及受流器上，分别采集各关键部件的温度信号及横向、垂向和行车方向的加速度信号。

作为优选方式，由振动采集器及温度变送器组成数据采集模块，数据采集模块悬挂安装于磁浮列车车底，用于实时采集三轴振动信号及温度信号，并将该信号转换为数字量信号发送至车辆控制器。数据采集传感器与数据采集模块通过线缆连接，数据采集模块与车辆主机通过通信线缆连接，实现设备间的数据传输。数据采集模块悬挂安装于磁浮列车车底，用于实时监测磁浮列车振动、温度及关键设备电流等运行状态数据。数据采集模块通过与车辆主机通过有线通信网络连接，用于控制数据采集模块采集关键设备相关状态数据。

作为优选方式，车辆主机安装于车上设备箱中，通过通信网络与车下数据采集模块连接，用于采集、记录、处理相关状态数据。车辆主机、同步时钟控制器、交换机等设备安装于车上电气控制柜中。