[发明专利]高速列车转向架蛇形运动检测、分析系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及铁路机车领域的一种转向架检测、分析系统及其方法，尤其涉及一种高速列车转向架蛇形运动检测、分析系统及其方法。

背景技术

转向架以较高速度在平直线路运行时会产生横向异常振动，振动的幅度会随着时间的延续不断扩大，严重时会产生蛇形运动失稳。转向架蛇形运动失稳会影响高速列车的行车安全，应该对转向架蛇形失稳实施有效的检测与分析。

现有转向架蛇形失稳监测技术是：通过设置在转向架上的横向二维加速度传感器采集转向架的横向加速度信号，然后，将采集到的横向加速度信号通过实时数据采集控制器对信号滤波之后，生成分析结果与趋势走向等特征数据。最后，通过列车网络将特征数据传输给列车终端转换为显示信号。

由此，实现了检测转向架的横向振动加速度的目的，并使转向架的横向振动加速大于某一限值时判断转向架出现蛇形失稳，并进行相应报警。

但现有转向架监测方法存在以下缺点：

此方法只能对横向加速度值进行计算、报警，而不对横向加速度值进行存储、显示与分析，无法对转向架发生蛇形失稳时的具体工况与严重程度进行相关数据分析，从而无法研究其蛇形失稳的本质原因。

此方法只能监测转向架前后两侧的横向加速度情况，不能监测纵向加速度，无法了解转向架运行过程时的摇摆情况。

基于以上需要和缺点，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的是提供一种高速列车转向架蛇形运动检测、分析系统及其方法，通过此发明，实现了对转向架的横向加速度与纵向加速度的检测、计算和报警，并能对转向架的横向加速度值与纵向加速度进行存储、显示与分析，从而实现对转向架蛇形失稳的本质原因的研究。

本发明的技术方案是：

一种高速列车转向架蛇形失稳检测、分析系统，横向二维加速度传感器和纵向二维加速度传感器分别通过光纤与实时数据采集控制器相连接，实时数据采集控制器通过20mA电流环连接列车网络，列车网络与列车终端相连接。

进一步，所述的横向二维加速度传感器和纵向二维加速度传感器设置在转向架前后端构架上。

进一步，所述的实时数据采集控制器上设置有存储卡。

进一步，所述的实时数据采集控制器与列车上设置的辅助供电模块相连接。

进一步，所述的实时数据采集控制器与蓄电池模块相连接，蓄电池模块与辅助供电模块并联。

本发明的另一个技术方案是：

一种高速列车转向架蛇形失稳检测、分析方法，其采用上述的一套高速列车转向架蛇形失稳检测、分析系统。

进一步，包括如下步骤：

A、通过设置在转向架上的横向二维加速度传感器和纵向二维加速度传感器采集转向架的横向与纵向加速度信号；

B、通过实时数据采集控制器对转向架的横向与纵向加速度信号滤波之后，生成分析结果与趋势走向等特征数据；

C、通过实时数据采集控制器上设置的存储卡将特征数据进行存储；

D、通过列车网络将特征数据传输给列车终端转换为显示信号。

进一步，所述的实时数据采集控制器通过列车上设置的辅助供电模块提供输入电流，也可以由与辅助供电模块并联的蓄电池模块提供输入电流。

进一步，所述的给实时数据采集控制器提供的输入电流的电压为110v。

本发明是从高速列车发展和安全运行的需求出发，发明了一套转向架横向、纵向实时检测、分析的方法，该系统采集转向架的横向与纵向加速度信号，对信号滤波之后进行特征数据的存储和显示，能够对数据进行长期跟踪与趋势分析，可以通过列车传输网络将分析结果与趋势走向传输给列车显示终端，从而能够对列车运行状态进行有效评估，对列车转向架提出改进意见，使系统能够对自身出现的故障进行实时监测与报警。

本发明的有益效果是：

本发明通过上述方法，使高速列车蛇形运动检测、分析系统硬件、软件运行更加稳定可靠，能够大幅度抑制电磁干扰对系统产生的干扰。

本发明通过实时数据采集控制器上设置的存储卡对特征数据的存储，实现了转向架横向、纵向加速度的长期跟踪，便于对失稳强度与原因进行分析与研究。

本发明通过转向架上设置的纵向加速度传感器采集转向架的纵向加速度，实现了对转向架的纵向加速度进行测量的目的，并能达到对转向架摇摆情况进行评估的效果。

说明书附图

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图 1 是本发明的结构图。