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轴温检测系统

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2020年4月19日
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轴温检测系统
列车在运行过程中，机车车辆与钢轨的冲击、动力效应和振动，将导致车辆走行部分各轴承的发热。当轴承磨损和产生缺陷时，不正常发热增大，轻则热轴、固死造成机损，影响车辆的正常运行;重则造成疲劳破坏和热切轴，车毁人亡，严重影响铁路运输安全，造成巨大的生命和财产损失可见，因此开发研制性能优良、可靠的列车车辆轴温监测报警系统，对保证行车安全具有重大的意义。
近年来，国内外研究人员利用各种测试方法对列车轴温进行了大量的研究，车载接触测量式与地面红外探测式是当前最主要的两种措施田，但因受空气介质、周围环境、车型以及行驶中车体晃动等因素的影响，易造成检测误报率高、浪费大量人力、物力进行维护等因素等不可靠情况。经查论文与分析，我们把无线数据传输模块和温度测量相结合设计了一种新型列车车轴温度无线监测系统。
1测温系统的要求
根据TB/T 3057- 《机车轴承温度监测报
警装置技术条件》和TB/T 2226- 《铁道客车
用集中轴温报警器技术条件》，轴温报警器性能参数
应符合在-15~105℃时，系统测量误差镇士2℃，
而在<-15℃或>105℃时，系统测量误差镇士4
℃
2车轴
当前，中国铁路货车轮对绝大部分都采用滚动轴承及滚动轴承车轴，但也有极少数车辆还在使用滑动轴承车轴及滑动轴承(一般为重载车辆所使用)
（1）名称

（2） 型号
铁道部在新修订的车轴形式尺寸标准(GB 12814-1991)中，规定中国铁路货车用标准型滚动轴承车轴有四种，即RB2、RC2、RD2、RE2型滚动轴承车轴；标准滑动轴承车轴中现在还存使用的有四种，即D、E、F、G型滑动轴承车轴。滑动轴承现在主要用于重载车辆上，因此滑动轴承车轴都是大轴重车轴。各型货车车轴的轴重、和车轴的基本尺寸如表1-1表1-2、所示。

（3） 材质
车轴采用优质碳素钢，如平炉钢或电炉钢钢锭或专门的车轴钢坯加热锻压成型，经过热处理（正火、或正火后再回火）和机械加工制成。
3 在每个铁路货车车厢底部设有两个轴温检测装置和一个车厢轴温采集单元,所述两个轴温检测装置分别对应两个转向架上的轴温检测,所述各轴温检测装置结构为：包括分别用于测量安装在所对应转向架上四个车轴轴承温度的无线轴温传感器,所述四个无线轴温传感器与一个近距无线通讯单元无线连接；所述车厢轴温采集单元与该车厢底部的两个轴温检测装置中的近距无线通讯单元有线通讯连接；所述无线轴温传感器包括红外传感器、处理器CPU和无线通讯模块,所述红外传感器所输出的温度电信号经处理器CPU的I/O接口由处理器CPU读取,所述处理器CPU将读取的该温度电信号附加一个用于识别该无线轴温传感器的地址识别信息并进行协议转换,形成适配于无线通讯模块通讯协议的调制信号,该调制信号经处理器CPU的I/O接口输出至无线通讯模块信号输入端,所述无线通讯模块将接收的所述调制信号转换成无线通讯信号发送至近距无线通讯单元；所述近距无线通讯单元包括无线通讯模块和处理器CPU,所述无线通讯模块将接收于无线轴温传感器的无线通讯信号输出至处理器CPU的I/O接口由处理器CPU读取,所述处理器CPU将无线通讯信号进行有线协议调制信号协议转换,形成适配于有线通讯模块通讯协议的总线信号,所述总线信号经处理器CPU的I/O接口传输至车厢轴温采集单元；所述车厢轴温采集单元包括处理器CPU和远程无线通讯模块,所述处理器CPU分别设有接收所述近距无线通讯单元所输出的总线信号的I/O接口和与RFID读卡器连接的I/O接口,所述RFID读卡器用于读取所处车厢的ID信息,所述处理器CPU将总线信号附加RFID读卡器读取的车厢ID信息进行无线协议调制信号协议转换,形成适配于远程无线通讯模块通讯协议的调制信号,所述远程无线通讯模块将接收的所述调制信号转换成无线通讯信号发送至机车显示终端和地面监控中心

4测量原理
硬件结构

信号调理

程序框图