专利名称：一种转向架监测诊断设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种转向架监测诊断设备，其设置在列车内，专门用于列车动车在途运行过程中对转向架的实时运行状态进行监测，属于现代轨道技术领域。
背景技术：
随着城市轨道交通运输基础设施的不断完善，通过先进列车安全技术装备和现代管理技术的应用，提高列车的运输效率和运输质量，满足公众对日常平安出行的要求，成为轨道交通系统满足不断增长的社会运输需求的基本出发点。为此，需要发展面向列车的智能化的安全监控装备，提高列车运行的现代化水平， 并配合运输装备与信息技术、智能化控制技术以及运营管理系统的集成，采用智能化诊断、 视情维护、自动监控等技术，充分发挥列车的使用性能，支撑轨道交通系统信息化和智能化。实现覆盖轨道交通运输各环节并沟通社会的轨道交通信息共享和智能化管理与控制， 实现运输效率的最大化和服务质量的最优化。

实用新型内容本实用新型的目的是提供一种转向架监测诊断设备，以使城市轨道交通列车关键装备系统的更加安全，提高交通运输安全保障，同时节省运营成本，提高维修效率。为此，本实用新型提供了一种转向架监测诊断设备，包括主控单元、数字量单元、 模拟量单元、网络单元、和总线单元；所述主控单元、数字量单元、模拟量单元、网络单元均与总线单元相连；其特征在于，所述主控单元包括数据采集装置、数据计算分析装置、运行数据存储下载装置、辅助维护系统、以及数据传输装置；所述数据采集装置分别与数据计算分析装置和数据传输装置相连；所述数据计算分析装置分别与数据采集装置、运行数据存储下载装置、数据传输装置和辅助维护系统相连；所述运行数据存储下载装置分别与数据计算分析装置和辅助维护系统相连；所述辅助维护系统分别与数据计算分析装置、运行数据存储下载装置、数据传输装置相连；所述数据传输装置分别与数据采集装置、数据计算分析装置和辅助维护系统相连；所述主控单元通过总线单元的标准接口与所述数字量单元、所述模拟量单元、所述网络单元、以及所述运行数据存储下载装置、辅助维护系统连接； 所述总线单元是主控单元、数字量单元、模拟量单元、网络单元进行信息数据传输联系的纽带，采用了标准的总线协议，实现个单元间的信息传输；所述网络单元采用标准的数据传输协议，实现本实用新型与外联设备的接口与信息数据传输。优选地，数字量单元、模拟量单元与感知节点采集数据连通；网络单元与复合节点数据连通。优选地，复合节点连通车载网络，中心节点、车载数据中心与司机监测预警系统连通，同时，车载CPE、地面轨旁基站与地面监测中心连通。更优选地，主控单元、数字量单元、模拟量单元、网络单元、和总线单元全部采用双套冗余热备方式实现，保障了设备运行的安全稳定性以及数据采集、计算的快速性，保障列车在途运行的安全性。本实用新型借助双核CPU技术的转向架监测诊断设备，实现了实时快速数据采集与计算、分析，能够满足在城轨列车在途运行过程中实现转向架各关键装置的实时数据采集分析，并进行对司机、地面监测中心的传输，已经在线运用并取得了良好的预期效果。根据本实用新型，采用数字量、模拟量独立硬件设计，独立采集综合分析，并且基于双套冗余热备方式作为物理层数据采集、分析及传输模块，使采集、分析及传输控制模块无需关心具体的物理传输技术，满足高速列车运行过程中各关键装置的数据处理，便于实现城轨列车转向架运行安全信息传输控制方法；数据各过程实现了自动自检操作，确保数据传输的准确率；采用总线单元，实现各类数据独立通道传输，采用标准化协议，为本实用新型与外联设备的对接提供了可靠的保障。

图1是根据本发明的种转向架监测诊断设备的前面板结构图。图2是根据本发明的转向架监测诊断设备的基本体系架构。图3是根据本发明的转向架监测诊断设备的主控单元体系架构。
具体实施方式
如图1所示，附图标记101、102、115、116表示转向架监测诊断设备的固定安装孔； 附图标记103、114表示虚框内各单元状态指示灯；附图标记104、112表示电源单元；附图标记105、111表示数字量单元；附图标记106、110表示模拟量单元；附图标记107、109表示主控单元；附图标记108表示网络单元；附图标记113表示总线单元；附图标记117、131 表示电源单元电源输入开关；附图标记118表示总线单元数据总线接口 ；附图标记119、130 表示电源单元电源输入接口 ；附图标记120、1观表示数字量单元数字信号输入接口(共4 个)；附图标记121、127表示模拟量单元模拟信号输入接口(共4个)；附图标记122、125 表示主控单元系统更新及维护接口 ；附图标记123、1沈表示主控单元数据下载接口 ；附图标记IM表示网络单元数据输出接口 ；附图标记1 表示各单元固定及启拔件(共18个)。图2描述了一种转向架监测诊断设备的基本体系结构，采用独立的结构设计，使转向架监测诊断设备设计简洁，功能思路清晰。其中转向架监测诊断设备的组成如下主控单元1、数字量单元2、模拟量单元3、 网络单元4、和总线单元5。主控单元1、数字量单元2、模拟量单元3、网络单元4、和总线单元5全部采用双套冗余热备方式实现，保障了设备运行的安全稳定性以及数据采集、计算的快速性，保障列车在途运行的安全性。图3说明了所述的主控单元作为整个转向架监测诊断设备的核心，对数据采集、 分析、处理、以及存储、数据路由指向明确，功能强大。主控单元包括数据采集装置401、数据计算分析装置402、运行数据存储下载装置403、辅助维护系统404、以及数据传输装置405。上述转向架监测诊断设备主控单元采用数据融合、模态分析的方法进行采集信息数据分析和确认，以及进行接收信息处理、分析、判断；通过标准接口协议总线单元实现主控单元与数字量单元、模拟量单元、网络单元、运行数据存储下载单元、辅助维护系统之间连接。根据本实用新型的转向架监测诊断设备，采用数字量单元2、模拟量单元3可以将列车转向架关键装置信息以不同数据方式进行分类采集，主控单元可以根据接收到的信息数据控制输出，总线单元可以根据不同协议数据进行相应转换，网络单元可以根据接收数据进行过滤；运行数据分析、以及辅助维护系统可以收集来自转向架监测诊断设备的数据， 进行在线数据分析、存储及查询，实现在途采集数据的安全分心判断，从而保证了信息传输的安全和信息验证，为城轨列车运行提供安全保障。根据本实用新型的转向架监测诊断设备，与司机操作、地面监测中心的联动，实现转向架的在途安全状态监测与故障隐患诊断，其特征在于，列车在途运行过程中，各传感器采集的对应部件状态信息经过相应的数字或模拟单元隔离过滤，主控制CPU判断分析后， 将状态信息数据发送到总线单元，网络单元根据协议发送到司机操作平台及地面监测中心平台，实现列车的实时操控。本实用新型的工作原理是依靠面向列车的现代化传感技术，智能化的安全监控技术以及高速CPU计算技术，提高列车运行的现代化水平，并配合运输装备与信息技术、智能化控制技术以及运营管理系统的集成，采用智能化诊断、视情维护、自动监控等技术，支撑轨道交通系统信息化和智能化的转向架监测诊断设备。主要包括主控单元、数字量单元、模拟量单元、网络单元、总线单元、运行数据存储系在单元。主控单元包括数据采集装置401、数据计算分析装置402、运行数据存储下载装置403、辅助维护系统404、以及数据传输装置405 ；主控单元分别与数字量单元、模拟量单元、网络单元单元、数据运行存储下载单元、辅助维修系统通过标准接口实现内部通信。 数字量单元和模拟量单元负责采集列车转向架关键部件运行信息，接口内部采用硬件进行相应隔离，防止被干扰或干扰相关连接车辆设备；主控单元负责信息的计算与分析；运行数据存储下载单元负责转向架运行过程中的数据存储，为后期对转向架数据分析以及事故追忆和事后进行查询与维护参考。转向架监测诊断设备由主控单元统一控制，实现通信网络间的数据交互，从而保证转向架关键部件信息传输的可靠性和信息验证，为城轨列车安全运行提供保障。本实用新型实现了列车在途过程中的转向架关键部件的实时监测与诊断，可以及时发现故障隐患并进行及时维修，提高列车的使用效率，降低了城轨运营公司的运营成本，同时可以节省运营公司的车辆投入和列车维修占地面积，进而为列车运维部门实现减员增效提供了基础，节省了运营成本。本实用新型可使城市轨道交通列车形成列车在途监控预警技术基础，从而促进产业的技术进步和应用，并开展技术创新以推进传统监控技术的跨越式升级，淘汰落后技术； 在充分保障交通运输系统的安全性方面，形成覆盖检测、监测、预警、应急全过程，并且满足不同目标和需求的监控预警和应急技术及系统装备；结合列车安全技术产业技术和产品技术的特点，探索新型科技研发机制和模式，以产业技术链或产品技术供应链为链条和纽带， 按照技术或产品的层级，分解技术和零部件的研究开发，形成产业技术和产品的完整技术、 研发、供应体系，构建完整的研发、供应关系；最终产生很好的社会效益和良好的经济效益； 进而使轨道交通运输列车运行更加安全，以提高轨道交通运输安全保障。本实用新型可实现城轨列车在途运行过程中，对转向架各关键装置的实时监测与故障隐患诊断，同时通过车载其他节点进行数据传输到司机监测预警终端和地面监测中心，从而提高了城轨列车运行过程中安全性监测，并减小列车运行过程中由于转向架相关部件的故障而引起的事故发生，为类车运行提供安全保障，同时可以及早发现转向架故障隐患，实现提前预警，为列车及时可靠性维修提供了依据。
权利要求1.一种转向架监测诊断设备，其包括主控单元(1)、数字量单元O)、模拟量单元(3)、 网络单元G)、和总线单元(5)；所述主控单元(1)、数字量单元O)、模拟量单元(3)、网络单元(4)均与总线单元(5)相连；其特征在于，所述主控单元(1)包括数据采集装置(401)、数据计算分析装置(40 、运行数据存储下载装置G03)、辅助维护系统004)、以及数据传输装置005)；所述数据采集装置G01)分别与所述数据计算分析装置(40 和所述数据传输装置 (405)相连；所述数据计算分析装置(40 分别与所述数据采集装置G01)、所述运行数据存储下载装置G03)、所述数据传输装置005)、和所述辅助维护系统(404)相连；所述运行数据存储下载装置(40 分别与所述数据计算分析装置(40 和所述辅助维护系统(404)相连；所述辅助维护系统(404)分别与所述数据计算分析装置002)、所述运行数据存储下载装置G03)、所述数据传输装置(40 相连；所述数据传输装置(40 分别与所述数据采集装置G01)、所述数据计算分析装置 (402)和所述辅助维护系统(405)相连；所述主控单元(1)通过总线单元的标准接口与所述数字量单元O)、所述模拟量单元 (3)、所述网络单元G)、以及所述运行数据存储下载装置003)、所述辅助维护系统(404) 连接；所述总线单元( 是主控单元(1)、数字量单元O)、模拟量单元(3)、网络单元(5)进行信息数据传输联系的纽带，采用标准的总线协议；所述网络单元(4)采用标准的数据传输协议，与外联设备接口。
2.根据权利要求1所述的转向架监测诊断设备，其特征在于，数字量单元0)，模拟量单元( 与感知节点采集数据连通；网络单元(4)与复合节点数据连通。
3.根据权利要求2所述的转向架监测诊断设备，其特征在于，复合节点连通车载网络， 与中心节点、车载数据中心、司机监测预警系统连通，同时，车载CPE、地面轨旁基站与地面监测中心连通。
4.如权利要求1、2、或3所述的转向架监测诊断设备，其特征在于，主控单元(1)、数字量单元O)、模拟量单元(3)、网络单元0)、和总线单元( 全部采用双套冗余热备。
专利摘要一种转向架监测诊断设备，包括主控单元、数字量单元、模拟量单元、网络单元、总线单元，在一台转向架监测诊断设备的所有单元均采用双套冗余热备；所述主控单元包括数据采集装置、数据计算分析装置、运行数据存储下载装置、辅助维护系统、以及数据传输装置；所述总线单元是主控单元、数字量单元、模拟量单元、网络单元进行信息数据传输联系的纽带，采用了标准的总线协议，实现个单元间的信息传输。所述网络单元采用标准的数据传输协议，实现本实用新型与外联设备的接口与信息数据传输。本实用新型可使城市轨道交通列车关键装备系统的更加安全，提高交通运输安全保障，同时节省运营成本，提高维修效率。
文档编号G01M17/08GK202200999SQ201120243868
公开日2012年4月25日 申请日期2011年7月12日 优先权日2011年7月12日
发明者刘为, 孙学璞, 高奇峰 申请人:北京瑞航威尔科技有限公司