[实用新型]整备场内燃机车无线温度便携采集终端及温度监控系统

权利要求书

1.整备场内燃机车无线温度便携采集终端及温度监控系统，其特征在于：

所述温度监控系统主要由无线温度便携采集终端、无线数据接收终端、TCP/IP转换器、数据云平台和监控预警上位机组成；所述无线温度便携采集终端采用磁吸式温度传感器，吸附在内燃机车管壁进行温度采集，以ZigBee无线网络为架构，实现数据脱车；所述无线数据接收终端与TCP/IP转换器连接，将接收数据接入局域网；

所述监控预警上位机与数据云平台进行数据互联，监控预警上位机包括现场服务器监控和移动终端监控两种方式，现场服务器接收数据，进行温度补偿、实时显示、监控预警及数据存储，同时上传到数据云平台，实现移动终端数据查看和监控预警。

2.如权利要求1所述的整备场内燃机车无线温度便携采集终端及温度监控系统，其特征在于，所述无线温度便携采集终端包括传感器模块、控制模块、无线收发模块和电源模块，传感器模块采用带有保温层的磁吸式数字温度传感器DS18B20，直接吸附在测量管壁外侧进行温度测量；

控制模块主要包括复位电路、时钟电路、微控制器、信号指示灯控制、频率调节控制、温度传感器控制、充电电路和无线发射接收控制，微控制器采用定时休眠工作方式，每3分钟醒来测量温度信号并发送；

无线收发模块采用ZigBee无线传输方式，低功耗设计，将便携终端采集的温度信号以及设备的电压信号等按照预设协议通过该模块发送给无线接收终端，并接收上位机通过无线终端发送的休眠信号，控制温度采集终端进入休眠。

3.根据权利要求2所述的整备场内燃机车无线温度便携采集终端及温度监控系统，其特征在于，所述无线温度便携采集终端在保证不更改机车原有设备原则上，将数据采集、处理和传输整合在一个壳体内，随取随用，壳体外带有磁铁，数据采集时，将终端设备吸附在机车上，整备完成后取下。

4.根据权利要求2所述的整备场内燃机车无线温度便携采集终端及温度监控系统，其特征在于，所述无线温度便携采集终端采集设备电压信号并发送，上位机低电压报警，设备自带充电孔，锂电池可充电。

5.根据权利要求2所述的整备场内燃机车无线温度便携采集终端及温度监控系统，其特征在于，所述无线温度便携采集终端传输信号强度智能可调，设有频率调节按钮，长按后可提高信号发射频率由3分钟发射一次到1s发射一次，进行设备测试；在未收到休眠信号时，将重新采集温度信号并增大发射频率发送。

6.根据权利要求1所述的整备场内燃机车无线温度便携采集终端及温度监控系统，其特征在于，所述温度监控系统中的数据传输过程利用整备场原有网络布线，通过无线接收端与TCP/IP转换器结合，将接收数据直接接入局域网，远距离、大范围传输，不需要重新布线。

7.根据权利要求1所述的整备场内燃机车无线温度便携采集终端及温度监控系统，其特征在于，机车管壁温度传热过程属于径向非稳态传热，在监控预警上位机中建立传热损失模型，所述温度便携采集终端传感器采集温度为T₁，监测点管壁温度为T₂，管壁内流体实际温度为T，满足如下关系：

其中，i＝1,2为温度传感器、监测点管壁；t为时间；ρ为材料密度；C为材料热容系数；λ为材料导热系数；φ为内热源项。

8.根据权利要求7所述的整备场内燃机车无线温度便携采集终端及温度监控系统，其特征在于，温度传感器参数ρ₁＝7.9×10³kg/m³、λ₁＝45～50W/(m·℃)、C₁＝(0.45～0.47)×10³J/(kg·℃)。

9.根据权利要求1所述的整备场内燃机车无线温度便携采集终端及温度监控系统，其特征在于，所述监控预警上位机主要功能包括：发送命令、接受数据、审核数据、温度补偿、数据存储、实时温度显示、查询历史数据、温度曲线调用显示、监控预警和人员管理。