列車車軸溫度無線監測系統設計

孫睿智 胡慧瑩 閆航

摘? 要：針對火車貨物運輸時因為火車軸制動溫度不斷升高而可能產生熱切保溫軸升高現象，直接影響導致部分火車車輛發生制動故障導致翻車，造成巨大社會經濟損失;針對火車貨運運輸列車的熱切軸溫升高故障問題，設計了對高速列車發生故障時各軸無線溫度自動進行實時溫度監測的全列車軸無線實時溫度監測控制系統;本監測系統基于新型熱處理電阻式apt100、電橋式溫度傳感器、atmegal6工單片機、rf90}無線電和射頻電源模塊等，采用功能強大的rcatmeua48芯片組來進行射頻電源電路控制。本控制系統采用溫度控制輸出輸入誤差不可能超過10，通信輸入距離可以達到不少于2km的矢量測試精度要求，具有矢量測試工作效率高，實時性好，精度高等四大主要特點，已成功廣泛應用于某些大型同軸電和耐壓中高溫應用型號的產品測試質量管理系統當中。

關鍵詞：無線傳輸;實時監測;RF90}射頻模塊

引言：

機動列車在鐵路高速運行中的行駛運動過程中，機車車輛與軌道平行左側鋼軌的相互摩擦沖擊、動力場的變化及熱效應和機械振動，將直接影響導致該列機動車輛左側鋼軌走行部分各傳動部件及其軸承的內部擠壓發熱。當疲勞滾動發熱軸承部件發生嚴重磨損和受力振動從而產生質量缺陷時，不正常發熱部件滾動發熱時的阻力急劇增大，輕則可能使滾動發熱件斷軸、固件卡死等專用可燃件造成機損，影響制動性能妨礙車輛的正常運行工作效率運行;較嚴重則甚至可能直接造成疲勞滾動部件嚴重破壞和熱切斷更換滾動轉軸，車毀人亡，嚴重時會影響當時我國國內鐵路運輸安全，造成巨大的國家人民財產生命和其他經濟社會財產損失可見，所以危險從離開發電廠自主研制并形成了一種性能優良、可靠的高速列車運行鐵路車輛制動專用電機軸溫自動控制監測系統溫度控制報警自動控制系統對有效保證鐵路行車安全行駛具有重大的重要意義。

1監測系統架構及原理

軸溫溫度控制管理系統的硬件總體結構硬件系統結構主要由控制軸承和溫度的數據采集控制裝置、手持溫度接收機兩個大部分共同組成。軸溫度的溫度高速采集儀中軸的溫度裝置中心是軸對物體溫度采集進行高速采集的中軸的溫度裝置一般可以選用接觸式的大功率電量溫度傳感器在高速溫度測溫儀的運動工作模式下的用中軸對物體溫度采集進行高速測溫采集技術。采用德國US'I'環境傳感技術有限公司技術生產的新型鉑熱克斯電阻溫度傳感器，其允許測量范圍：-200}-}8500c;同時允許測量偏差和閾值}0c：a{x級士（0.15+0.002}t），y級士（0.30+0.005}t

}）;最小輸入電流深度置入最大電流深度）200mm;允通電流深度控制置入最大輸出電流（0毛5ma0''}）在控制部分萬es控制核心為aiatmeuai6i.控制單片機，該控制單片的主機內部控制集成了一個具有帶外部采樣控制保持器的指令adc，并且采樣保持器設置可由內部的一個指令集來進行采樣控制并可選擇內部或外部的一個參考電壓信號源來作為最大電壓源。另外，該產品系列專用單片式主機通信接口還同時配備了一個具有多項國際標準的i/spi/i接口，可與有線網絡進行無線通信的部分民用電子通信設備已經成功實現了有線網絡無縫通信連接。5okbps，高效功率c}fsk載波調制，抗干擾能力強，最大載波發射功率：+33dym，放置點發射距離3米開闊度比地面3米高，開闊的天地面與進行無線通信的射頻放置空間距離最高高度甚至可達2000米.如果通信設備需要配置高載波功率和低增益的射頻天線，則其射頻通信的放置距離甚至可以直接延伸達到更遠。系統的電壓可調式充蓄池電源直流電路模組采用兩節8.'1v的電壓可調式充蓄池電源電和鋰鏗型鋰在蓄電池電源模組中來進行直流電路供電，通過兩節可選的充蓄池電源直流電路模組中的一個電壓電流調節器和一個電壓電流轉換控制模塊，能分別提供一個數據處理單元控制運算單元所用時需要的5v直流工作電壓和一個用于無線通信數據控制處理單元的3v直流工作電壓。

2硬件設計

由溫采集裝置硬件開始設計客車軸溫語音采集溫度控制制動裝置主要由客車溫度控制系統電源部分、溫度控制制動信號語音采集控制部分、無線通信控制部分及客列車軸內部溫度控制由分和客車制動部分等四十多個子部分共同結合組成，負責列車進行旅客貨運車或旅客列車時對車軸內部有關溫度的信息實時自動采集與溫度語音控制信號一同進行傳送。接收器可以得到由一個手持式的自動接收機所自動接收發送的所發出的原來的接收信號執行命令，根據接收主機自動發送的接收信號執行命令對這個發送信號命令進行溫度采集器的溫度參數自動執行程序進行自動設置，并且它可以自動進行單次采集溫度儀器采集單次采集溫度數據的應用程序單次采集使用電量溫度儀器采集或據的程序可以進行多次溫度采集，回收上次采集發送的電量溫度采集數據相關信息，同時它還應有多路電量溫度監視顯示功能。溫度控制模塊數據采集部分及通信溫度控制部分分別需要3.3v的直流電壓供電，無線通信溫度控制兩個模塊分別需要分為jv和3.3v交流供電。市面上常用的以下鏗種鋰離子可充電式蓄電池及其供電之應用手持移動接收機及其硬件結構設計說明手持移動接收機主要由移動電源部分、鍵盤及自動控制器部分、數據狀態顯示及自動報警控制部分、無線通信控制部分所組合構成。

結語：

列車車軸溫度無線監測系統主要功能為接受使用者通過輸入的計算機或鍵盤執行操作的指令，發送相應的單次數據采集或應用程序自動采集的命令，接收軸溫噪聲采集控制裝置在發送來的工作溫度控制數據且在工作溫度控制參數不能超限的場合設定工作溫度范圍情況下對其輸出無噪聲光報警信號，能夠在內部和外部雙電源條件下工作。

參考文獻

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作者簡介：孫睿智，1992年12月30日，男，研究生，研究方向：列車軸溫監測系統。