[发明专利]一种轨道列车的运行数据采集传输系统及数据采集传输方法

说明书

本发明公开了一种轨道列车的运行数据采集传输系统及数据采集传输方法，属于轨道列车运行控制技术领域。通过设置在轨道列车上的多个传感器节点自动采集轨道列车的运行数据，并将其传输给网关，整个过程中都不需要人工参与，可以减少对轨道列车的运行情况进行监测的人力资源投入；控制器可以在轨道列车处于非运行状态，或检测到可充电储能元件的电压小于等于预设电压阈值时控制相应的传感器节点进入休眠状态，从而可以降低传感器节点的功耗；此外，所有的传感器节点在一起完成一次运行数据的传输后，也可以进入休眠状态，这种节能的方式为轨道列车的运行状态监测提供了能量保证，延长了传感器节点的使用寿命，有效降低了轨道列车的维修成本。

技术领域

本发明涉及轨道列车运行控制技术领域，更具体地说，涉及一种轨道列车的运行数据采集传输系统及数据采集传输方法。

背景技术

我国当前使用的高铁动车一般为8节车厢或者16节车厢，广泛应用于旅客运输场景中，相较于上百个车厢的货运列车，高铁动车算是短车厢场景，在日常铁路运输的场景中应用也更为广泛。随着我国轨道交通行业的蓬勃发展，轨道交通车辆的安全变得愈发重要。由于健康监测是列车安全运行的重要保障，因此需要采取相应的措施来实现列车核心部件的故障检测。传统的低效人工定期检查方式已无法满足当前的运营需求，因此亟需一种可以实时自动监测列车健康状况的系统，以解决人工定期检查效率较低，浪费人力资源的问题。

发明内容

本发明提供一种轨道列车的运行数据采集传输系统及方法，以解决上述背景技术中存在的技术问题，

为实现上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：

一方面，本发明提供一种一种轨道列车的运行数据采集传输系统，包括

设置在所述轨道列车上的网关以及多个传感器节点，每一所述传感器节点包括：控制器、传感器、无线传输模块、可充电储能元件、振动能量收集器以及电池，其中：

所述振动能量收集器，用于将车轮轮轴振动产生的机械能转化为电能并传输给所述可充电储能元件进行存储；

所述控制器，用于在检测到所述可充电储能元件的电压大于预设电压阈值时选择所述可充电储能元件作为主供电源，在检测到所述可充电储能元件的电压小于等于预设电压阈值时选择所述电池作为主供电源；

所述传感器，用于在所述轨道列车运行的过程中采集所述轨道列车的运行数据；

所述无线传输模块，用于将所述运行数据传输至所述网关；

所述网关，用于将接收到的运行数据发送给服务器。

优选地，当所述控制器检测到所述轨道列车处于非运行状态，且所述可充电储能元件的电压小于等于预设电压阈值时，控制器控制相应的传感器节点进入休眠状态，并周期性的唤醒所述传感器节点，同时检测所述可充电储能元件的电压和所述轨道列车的运行情况，并根据所述可充电储能元件的电压与所述轨道列车的运行情况对所述传感器节点的工作状态进行控制。

优选地，当所述控制器检测到所述轨道列车处于运行状态，且所述可充电储能元件的电压大于预设电压阈值时，所述控制器控制所述传感器采集所述轨道列车的运行数据，并通过所述无线传输模块传输所述运行数据。

优选地，所述可充电储能元件为超级电容，所述传感器为三轴加速度传感器，所述电池为锂离子电池，所述无线传输模块为射频模块。

优选地，所述传感器节点按与所述网关之间的距离分区，除距离所述网关最近的分区以外，其他每一分区对应的传感器节点从该分区的目标邻区中选择至少一个传感器节点作为中继节点，接收并转发运行数据，直至将各传感器节点采集到的运行数据依次发送给相应的网关，每一分区的目标邻区为该分区的两个相邻分区中距离所述网关最近的分区。