[发明专利]自供电式列车运行状态监测系统

权利要求书

1.一种自供电式列车运行状态监测系统，其特征在于，所述自供电式列车运行状态监测系统包括：微型振动供电模块、传感模块、运行控制模块、无线通信模块以及上位机，

所述微型振动供电模块包括有微型振动发电机和充电电池，其中，所述微型振动发电机，用于将列车轴承附近振动能转换为电能，并为所述充电电池充电；所述充电电池，用于为所述列车运行状态监测系统供电；

所述传感模块，用于测量所述列车轴承的振动状态及温度以获得振动传感信号及温度传感信号，并发送给所述运行控制模块；

所述运行控制模块，用于根据来自上位机的采样频率和周期对来自所述传感模块的振动传感信号及温度传感信号进行采样，对采样后的传感信号进行处理，并将处理结果通过所述无线通信模块发送给所述上位机，且根据来自所述上位机的指令将采样后的振动传感信号及温度传感信号发送给上位机；

所述上位机，用于通过无线通信模块向所述运行控制模块发送预设的采样频率和周期，且接收来自所述运行控制模块的处理结果，若所接收的处理结果的数值大于预设值，则向列车发出相应的预警指令，并发送指令给该运行控制模块以获取采样后的传感信号，且对所述传感信号进行综合分析以获得列车轴承的运行状态参数及故障发展趋势，根据运行状态参数及故障发展趋势向列车发出相应的运行控制指令。

2.如权利要求1所述的自供电式列车运行状态监测系统，其特征在于：所述运行控制模块包括信号采集控制单元、信号处理单元以及无线收发控制单元；其中，

所述信号采集控制单元，用于根据预设的采样频率和周期对来自所述传感模块的振动传感信号及温度传感信号进行采样，并将采样后的传感信号发送给所述信号处理单元；

所述信号处理单元，用于对所接收的采样后的振动传感信号及温度传感信号进行处理以获得冲击脉冲值；

所述无线收发控制单元，用于监控所述信号处理单元的数据处理过程，并在该信号处理单元的信号处理完毕后触发所述无线通信模块，以将所述冲击脉冲值发送给上位机，且根据来自所述上位机的指令将采样后的振动传感信号及温度传感信号发送给上位机。

3.如权利要求1所述的自供电式列车运行状态监测系统，其特征在于，所述传感模块包括：

振动传感器，用于测量所述列车轴承的振动状态以获得振动传感信号；

温度传感器，用于测量所述列车轴承的温度以获得温度传感信号；以及

调理电路单元，与所述振动传感器及温度传感器连接，对所述振动传感信号及温度传感信号进行处理，并将处理后的振动传感信号及温度传感信号发送给所述运行控制模块。

4.如权利要求3所述的自供电式列车运行状态监测系统，其特征在于：所述振动传感器包括三轴加速度传感器及单轴加速度传感器。

5.如权利要求1所述的自供电式列车运行状态监测系统，其特征在于，所述微型振动发电机包括主振子、第一整流电路、储能器、辅助振子、第二整流电路、滤波器、稳压电路、滞回比较器以及开关控制电路；其中，

所述主振子包括有压电晶体，其通过所述第一整流电路对所述储能器进行充电；

所述储能器与所述滞回比较器、开关控制电路连接，所述滞回比较器检测到储能器的电压大于预设阈值时发送触发信号至所述开关控制电路，所述开关控制电路根据所述触发信号控制所述储能器向所述充电电池充电；

所述辅助振子包括有压电晶体，其依次流经所述第二整流电路、滤波器以及稳压电路，为所述滞回比较器及开关控制电路供电。