列车车轴温度无线监测系统设计

孙睿智 胡慧莹 闫航

摘  要：针对火车货物运输时因为火车轴制动温度不断升高而可能产生热切保温轴升高现象，直接影响导致部分火车车辆发生制动故障导致翻车，造成巨大社会经济损失;针对火车货运运输列车的热切轴温升高故障问题，设计了对高速列车发生故障时各轴无线温度自动进行实时温度监测的全列车轴无线实时温度监测控制系统;本监测系统基于新型热处理电阻式apt100、电桥式温度传感器、atmegal6工单片机、rf90}无线电和射频电源模块等，采用功能强大的rcatmeua48芯片组来进行射频电源电路控制。本控制系统采用温度控制输出输入误差不可能超过10，通信输入距离可以达到不少于2km的矢量测试精度要求，具有矢量测试工作效率高，实时性好，精度高等四大主要特点，已成功广泛应用于某些大型同轴电和耐压中高温应用型号的产品测试质量管理系统当中。

关键词：无线传输;实时监测;RF90}射频模块

引言：

机动列车在铁路高速运行中的行驶运动过程中，机车车辆与轨道平行左侧钢轨的相互摩擦冲击、动力场的变化及热效应和机械振动，将直接影响导致该列机动车辆左侧钢轨走行部分各传动部件及其轴承的内部挤压发热。当疲劳滚动发热轴承部件发生严重磨损和受力振动从而产生质量缺陷时，不正常发热部件滚动发热时的阻力急剧增大，轻则可能使滚动发热件断轴、固件卡死等专用可燃件造成机损，影响制动性能妨碍车辆的正常运行工作效率运行;较严重则甚至可能直接造成疲劳滚动部件严重破坏和热切断更换滚动转轴，车毁人亡，严重时会影响当时我国国内铁路运输安全，造成巨大的国家人民财产生命和其他经济社会财产损失可见，所以危险从离开发电厂自主研制并形成了一种性能优良、可靠的高速列车运行铁路车辆制动专用电机轴温自动控制监测系统温度控制报警自动控制系统对有效保证铁路行车安全行驶具有重大的重要意义。

1监测系统架构及原理

轴温温度控制管理系统的硬件总体结构硬件系统结构主要由控制轴承和温度的数据采集控制装置、手持温度接收机两个大部分共同组成。轴温度的温度高速采集仪中轴的温度装置中心是轴对物体温度采集进行高速采集的中轴的温度装置一般可以选用接触式的大功率电量温度传感器在高速温度测温仪的运动工作模式下的用中轴对物体温度采集进行高速测温采集技术。采用德国US'I'环境传感技术有限公司技术生产的新型铂热克斯电阻温度传感器，其允许测量范围：-200}-}8500c;同时允许测量偏差和阈值}0c：a{x级士（0.15+0.002}t），y级士（0.30+0.005}t

}）;最小输入电流深度置入最大电流深度）200mm;允通电流深度控制置入最大输出电流（0毛5ma0''}）在控制部分万es控制核心为aiatmeuai6i.控制单片机，该控制单片的主机内部控制集成了一个具有带外部采样控制保持器的指令adc，并且采样保持器设置可由内部的一个指令集来进行采样控制并可选择内部或外部的一个参考电压信号源来作为最大电压源。另外，该产品系列专用单片式主机通信接口还同时配备了一个具有多项国际标准的i/spi/i接口，可与有线网络进行无线通信的部分民用电子通信设备已经成功实现了有线网络无缝通信连接。5okbps，高效功率c}fsk载波调制，抗干扰能力强，最大载波发射功率：+33dym，放置点发射距离3米开阔度比地面3米高，开阔的天地面与进行无线通信的射频放置空间距离最高高度甚至可达2000米.如果通信设备需要配置高载波功率和低增益的射频天线，则其射频通信的放置距离甚至可以直接延伸达到更远。系统的电压可调式充蓄池电源直流电路模组采用两节8.'1v的电压可调式充蓄池电源电和锂铿型锂在蓄电池电源模组中来进行直流电路供电，通过两节可选的充蓄池电源直流电路模组中的一个电压电流调节器和一个电压电流转换控制模块，能分别提供一个数据处理单元控制运算单元所用时需要的5v直流工作电压和一个用于无线通信数据控制处理单元的3v直流工作电压。

2硬件设计

由温采集装置硬件开始设计客车轴温语音采集温度控制制动装置主要由客车温度控制系统电源部分、温度控制制动信号语音采集控制部分、无线通信控制部分及客列车轴内部温度控制由分和客车制动部分等四十多个子部分共同结合组成，负责列车进行旅客货运车或旅客列车时对车轴内部有关温度的信息實时自动采集与温度语音控制信号一同进行传送。接收器可以得到由一个手持式的自动接收机所自动接收发送的所发出的原来的接收信号执行命令，根据接收主机自动发送的接收信号执行命令对这个发送信号命令进行温度采集器的温度参数自动执行程序进行自动设置，并且它可以自动进行单次采集温度仪器采集单次采集温度数据的应用程序单次采集使用电量温度仪器采集或据的程序可以进行多次温度采集，回收上次采集发送的电量温度采集数据相关信息，同时它还应有多路电量温度监视显示功能。温度控制模块数据采集部分及通信温度控制部分分别需要3.3v的直流电压供电，无线通信温度控制两个模块分别需要分为jv和3.3v交流供电。市面上常用的以下铿种锂离子可充电式蓄电池及其供电之应用手持移动接收机及其硬件结构设计说明手持移动接收机主要由移动电源部分、键盘及自动控制器部分、数据状态显示及自动报警控制部分、无线通信控制部分所组合构成。

结语：

列车车轴温度无线监测系统主要功能为接受使用者通过输入的计算机或键盘执行操作的指令，发送相应的单次数据采集或应用程序自动采集的命令，接收轴温噪声采集控制装置在发送来的工作温度控制数据且在工作温度控制参数不能超限的场合设定工作温度范围情况下对其输出无噪声光报警信号，能够在内部和外部双电源条件下工作。

参考文献

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作者简介：孙睿智，1992年12月30日，男，研究生，研究方向：列车轴温监测系统。