[实用新型]一种列车轴温无线监测系统

说明书

本实用新型公开了一种列车轴温无线监测系统，属于列车车轴温度测量技术领域，包括上位机以及与上位机无线通信连接的下位机；上位机包括上位单片机，所述上位单片机分别电连接有液晶显示模块、无线接收模块、报警模块、上位按键模块与上位电源模块；下位机包括下位单片机，所述下位单片机分别电连接有无线发送模块、信号调理模块、下位按键模块与下位电源模块；所述信号调理模块还电连接有温度传感器；系统能及时的将车轴的温度变化，传递到上位机进行显示，以供列车司机实时监测列车行驶的轴温变化，在温度超限时，采取必要措施。

技术领域

本实用新型涉及列车车轴温度测量技术领域，具体涉及一种列车轴温无线监测系统。

背景技术

随着铁路技术的快速发展，机车运行速度不断提高，可承载量大幅增大，车辆使用率不断提高，导致列车车轴的故障明显增加，尤其是列车走行部分各轴承出现磨损、缺油或存在缺陷时，造成车轴发热而产生高温的热轴故障增加显著。热轴、切轴故障会严重危害铁路运输安全，甚至造成列车脱轨、翻车的重大行车事故。因此，研制性能优良、工作可靠的列车车轴温度实时监测报警系统，对于保障行车安全意义重大。

目前主要的列车车轴温度监测方法包括地面红外式和车载接触式两种，红外式轴温探测是固定在铁路干线、支线旁边的，不能实时监控车轴温度，也易受到铁路环境、车轴摆动、列车型号、电气干扰以及阳光干涉等因素的影响，容易产生轴温采偏、采错及漏采等问题，且存在轴温探测装置的设置间隔区间的监测盲点，系统维护成本高。车载式轴温测量系统的数据传输线路较长，易造成布线不便和可靠性降低等问题。针对目前列车车轴温度监测系统存在的不足，本系统将无线射频通信模块和智能温度检测相结合，设计一种新型的列车轴温无线监测系统，系统能及时的将车轴的温度变化，传递到安装在列车车头的接收显示装置，以供列车司机随时监测车辆行驶时车轴的具体温度，以便在温度超过阈值时，采取一定的措施，从而确保列车运行时的安全。

发明内容

本实用新型针对上述问题，提供一种列车轴温无线监测系统，其特征在于，包括上位机以及与上位机无线通信连接的下位机；

所述上位机包括上位单片机，所述上位单片机分别电连接有液晶显示模块、无线接收模块、报警模块、上位机按键模块与上位机电源模块；

所述下位机包括下位单片机，所述下位单片机分别电连接有无线发送模块、信号调理模块、下位机按键模块与下位机电源模块；所述信号调理模块还电连接有温度传感器。

进一步的，所述信号调理模块包括恒流源式电桥供电电路、非平衡式测温电桥检测电路、前置差分放大电路与二阶有源低通滤波电路；所述恒流源式电桥供电电路用于向非平衡式测温电桥检测电路提供无损电压，所述非平衡式测温电桥检测电路用于采集轴温信号，并发送至前置差分放大电路进行前置放大，前置放大后的轴温信号经二阶有源低通滤波电路进行滤波与二级放大后发送至下位单片机。

更进一步的，所述温度传感器为Pt100铂热电阻，并采用三线制接法连接信号调理模块。

更进一步的，所述无线发送模块与无线接收模块均选用AS01-ML01DP5无线数据传输模块。

更进一步的，所述上位单片机与下位单片机均选用STM32单片机。

更进一步的，所述上位电源模块与下位电源模块均为可充电锂离子电池通过稳压模块向相应模块提供电源电压。

更进一步的，所述非平衡式测温电桥检测电路具体为Pt100铂热电阻和R2串联作为电桥电路的一个桥臂，并与R1、R3、R4构成非平衡式测温电桥检测电路。

更进一步的，所述所述恒流源式电桥供电电路芯片选用运算放大器LM358。

更进一步的，所述二阶有源低通滤波电路由微功耗运放OP90和RC网络组成。

更进一步的，所述前置差分放大电路选用放大器MAX4194。