[发明专利]一种无人驾驶地铁车辆走行部安全监测系统

权利要求书

1.一种无人驾驶地铁车辆走行部的安全监测系统，其特征在于，包括列车级主机、与所述列车级主机连接的车辆级主机子系统以及分别与所述车辆级主机子系统连接的障碍物监测子系统、前端转向架子系统和后端转向架子系统；

所述前端转向架子系统包括第一前置数据处理单元，以及分别与所述第一前置数据处理单元连接的第一旋转部监测传感器子单元、第一动力学监测传感器子单元以及第一脱轨监测传感器子单元；

所述后端转向架子系统包括第二前置数据处理单元，以及分别与所述第二前置数据处理单元连接的第二旋转部监测传感器子单元、第二动力学监测传感器子单元以及第二脱轨监测传感器子单元；

所述第一旋转部监测传感器子单元、第一动力学监测传感器子单元以及第一脱轨监测传感器子单元均包括第一轴箱振动加速传感器组以及第一构架轴箱振动加速传感器组；

所述第二旋转部监测传感器子单元、第二动力学监测传感器子单元以及第二脱轨监测传感器子单元均包括第二轴箱振动加速传感器组以及第二构架轴箱振动加速传感器组；

所述第一前置数据处理单元用于将前端转向架的温度，以及第一轴箱振动加速传感器组以及第一构架轴箱振动加速传感器组采集的模拟信号进行AD转换、抗混叠滤波以及数据打包压缩，并传输至车辆级主机子系统；

所述第二前置数据处理单元用于将后端转向架的温度，以及第二轴箱振动加速传感器组以及第二构架轴箱振动加速传感器组采集的模拟信号进行AD转换、抗混叠滤波以及数据打包压缩，并传输至车辆级主机子系统；

所述第一旋转部监测传感器子单元和第二旋转部监测传感器子单元分别用于检测地铁车辆轴承、齿轮以及踏面的运行状态，且均采用振动传感器以及温度传感器进行检测；

所述第一动力学监测传感器子单元和第二动力学监测传感器子单元分别用于检测地铁车辆的振动状态，并对地铁车辆的异常振动状态发出实时报警；

所述第一脱轨监测传感器子单元和所述第二脱轨监测传感器子单元均利用机械接触式脱轨判别方法检测地铁的爬轨、滑轨以及掉轨的状态。

2.根据权利要求1所述的无人驾驶地铁车辆走行部的安全监测系统，其特征在于，所述列车级主机通过以太网或MVB总线与所述车辆级主机子系统连接；

所述车辆级主机子系统通过以太网或CAN总线分别与所述前端转向架子系统以及后端转向架子系统连接。

3.根据权利要求1所述的无人驾驶地铁车辆走行部的安全监测系统，其特征在于，所述列车级主机用于接收所述车辆级主机子系统传送的分级报警结果；

所述车辆级主机子系统用于分析处理以及存储障碍物检测子系统、前端转向架子系统和后端转向架子系统传送的时域数据，并利用监测与诊断算法对所述时域数据进行故障诊断与分级报警，并显示报警结果及向列车级主机发送报警结果；

所述障碍物监测子系统包括主动检测单元与被动检测单元，所述主动检测单元用于对地铁车辆前方障碍物的检测；所述被动检测单元用于对主动检测盲区的障碍物进行接触式障碍物检测。

4.根据权利要求3所述的无人驾驶地铁车辆走行部的安全监测系统，其特征在于，所述主动检测单元包括数据处理子单元，以及分别与所述数据处理子单元连接的激光雷达以及摄像机。

5.根据权利要求1所述的无人驾驶地铁车辆走行部的安全监测系统，其特征在于，所述第一轴箱振动加速传感器组和第二轴箱振动加速传感器组均包括4个振动温度复合传感器，其由量程为±100g，采样频率为5kHz的振动加速度传感元件以及型号为PT100温度传感元件组成；

所述第一构架轴箱振动加速传感器组和第二构架轴箱振动加速传感器组均包括1个障碍物被动检测器以及2个量程的加速度传感器。

6.根据权利要求1所述的无人驾驶地铁车辆走行部的安全监测系统，其特征在于，所述第一轴箱振动加速传感器组、第一构架轴箱振动加速传感器组、第二轴箱振动加速传感器组以及第二构架轴箱振动加速传感器组分别位于地铁车辆的轴箱、构架端部以及距地铁车辆的位心盘一侧1000mm的车体地板面上，其中：

所述地铁车辆轴箱处的传感器的检测方向包括横向和垂向；

所述地铁车辆构架端部的传感器组的检测方向包括横向和垂向；

所述地铁车辆车体地板面的传感器检测方向包括纵向、横向以及垂向。