本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种通风冷却设备风道内风速风向采集装置。
背景技术：
通风冷却设备作为轨道车辆的关键系统部件，其健康状态一直是关注的重点。现代工业技术尤其是传感器、单片机、网络通信技术、基于大数据的信息技术的迅速发展，也为通风冷却设备的故障预测与健康管理研究提供了先进的技术手段。
通风冷却设备的运行状况关系到机车或动车组牵引电机、辅助变压器和主变压器散热问题，通风冷却设备运行故障会影响到机车或动车组牵引电机、辅助变压器和主变压器的正常运行。机车或动车组牵引电机、辅助变压器和主变压器运行中会产生发热现象，如果通风冷却设备风道内风速不够，风向不对，轻则使牵引电机轴承润滑脂稀释漏出，重则将牵引电机轴承顺坏、辅助变压器和主要变压器烧损，导致整个机车或动车组运行故障。因此，有必要对通风冷却设备风道内风速风向进行有效的监测，以此作为判断机车或动车组的通风冷却设备的散热性能的依据，为司机提供风道内实时风速风向参数，确保机车或动车组安全运行，避免故障发生。
目前，机车通风冷却设备风道内风速风向参数还未进行有效监测。
技术实现要素：
本实用新型的目的在与提一种通风冷却设备风道内风速风向采集装置，它能适应机车或动车组的复杂电磁环境的使用要求，并能有效解决目前机车或动车组通风冷却设备风道内风速风向无法实现实时监测，此装置监测的风速风向数据通过CAN通讯实时与监测主机进行交互。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：
一种通风冷却设备风道内风速风向采集装置，包括风机风道、风速风向传感器和信号采集终端，所述风速风向传感器包括风速风向仪、传感器安装支架和屏蔽电缆，所述信号采集终端包括壳体、固定在壳体正面的LED指示模块、固定在壳体侧面的电气接口、固定在壳体内部的处理模块和电源模块，所述电气接口包括一个用于连接风速风向传感器RS485接口、一个用于CAN通讯和电源输入接口和一个用于CAN通讯和电源输出接口，所述处理模块包括LPC1758FBD80控制芯片、8kb外置EEPROM存储器、隔离电路和通讯电路，所述电源模块包括电源滤波模块、24VDC-24VDC电源隔离模块、24VDC-3.3VDC降压模块和3.3VDC-5VDC升压模块。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述风速风向传感器输出端通过RS485接口、隔离电路与 LPC1758FBD80控制芯片RS485协议连接，所述LPC1758FBD80控制芯片输出端分别与LED指示模块信号接收端和CAN通讯电路数据接收端连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述电源滤波模块电输入端与外部24VDC电源电连接，所述 24VDC-24VDC电源隔离模块电输入端与电源滤波模块电输出端电连接，所述24VDC-3.3VDC降压模块电输入端与24VDC-24VDC电源隔离模块电输出端电连接，所述24VDC-3.3VDC降压模块供电输出端通过供电线路分别于LPC1758FBD80控制芯片、8kb外置EEPROM存储器和 LED指示模块供电输入端电连接，所述3.3VDC-5VDC升压模块电输入端与24VDC-3.3VDC降压模块电输出端电连接，所述3.3VDC-5VDC升压模块供电输出端通过供电线路与通讯模块电输入电连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述LED指示模块为双色LED灯，所述LPC1758FBD80控制芯片 IO口与LED指示模块直接连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述屏蔽电缆采用四芯屏蔽电缆，屏蔽层不与风速风向仪外壳连接。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述隔离电路采用RS485收发器SN65HVD08将风速风向传感器的信号与LPC1758FBD80控制芯片IO口隔离，防止外部的电磁干扰直接串入控制芯片。
本实用新型中，该通风冷却设备风道内风速风向采集装置用机电一体化技术、计算机程控技术、电子技术、网络传输技术，完全实时监测数据，在机车或动车组通风冷却设备监测领域是收发产品，产品技术含量高，性能稳定可靠，现场检修运用性强，采集装置采用低压工作电源供电(DC24V),整体选用抗震防腐蚀材料，具有抗腐蚀、抗冲击、防潮等特点，具备优异的抗干扰性能，机车或动车组在运行过程中可以通过网络直接在司机室显示屏上观察通风冷却设备风道内风速风向数据，无需其他作业条件和人员，安全可靠，操作便利。
附图说明
图1为本实用新型提出的一种通风冷却设备风道内风速风向采集装置的结构示意图；
图2为本实用新型的连接框图；
图3为本实用新型隔离电路图。
图例说明：
1-风机风道、2-风速风向传感器、3-信号采集终端、4-电源滤波模块、5-24VDC-24VDC电源隔离模块、6-24VDC-3.3VDC降压模块、 7-3.3VDC-5VDC升压模块、8-LED指示模块、9-隔离电路、 10-LPC1758FBD80控制芯片、11-CAN通讯电路。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此仅显示与本实用新型有关的构成。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图1-3，一种通风冷却设备风道内风速风向采集装置，包括风机风道1、风速风向传感器2和信号采集终端3，风速风向传感器2包括风速风向仪、传感器安装支架和屏蔽电缆，信号采集终端3包括壳体、固定在壳体正面的LED指示模块8、固定在壳体侧面的电气接口、固定在壳体内部的处理模块和电源模块，电气接口包括一个用于连接风速风向传感器2RS485接口、一个用于CAN通讯和电源输入接口和一个用于CAN通讯和电源输出接口，处理模块包括 LPC1758FBD80控制芯片10、8kb外置EEPROM存储器、隔离电路9和通讯电路，电源模块包括电源滤波模块4、24VDC-24VDC电源隔离模块5、24VDC-3.3VDC降压模块6和3.3VDC-5VDC升压模块7。
风速风向传感器2输出端通过RS485接口、隔离电路9与 LPC1758FBD80控制芯片10RS485协议连接，LPC1758FBD80控制芯片 10输出端分别与LED指示模块7信号接收端和CAN通讯电路11数据接收端连接，电源滤波模块4电输入端与外部24VDC电源电连接， 24VDC-24VDC电源隔离模块5电输入端与电源滤波模块4电输出端电连接，24VDC-3.3VDC降压模块6电输入端与24VDC-24VDC电源隔离模块5电输出端电连接，24VDC-3.3VDC降压模块6供电输出端通过供电线路分别于LPC1758FBD80控制芯片10、8kb外置EEPROM存储器和LED指示模块8供电输入端电连接，3.3VDC-5VDC升压模块7电输入端与24VDC-3.3VDC降压模块6电输出端电连接，3.3VDC-5VDC升压模块7供电输出端通过供电线路与通讯模块电输入电连接，LED指示模块8为双色LED灯，LPC1758FBD80控制芯片10IO口与LED指示模块8直接连接，屏蔽电缆采用四芯屏蔽电缆，屏蔽层不与风速风向仪外壳连接，隔离电路9采用RS485收发器SN65HVD08将风速风向传感器2的信号与LPC1758FBD80控制芯片10IO口隔离，防止外部的电磁干扰直接串入控制芯片。
隔离电路包括双向稳压二级管V1、V2和V3，485收发集成芯片，电阻R1、R2、R3和R4，具体的485收发集成芯片为商购SN65HVD08 集成芯片，如TI公司生产的SN65HVD08集成芯片，SN65HVD08集成芯片主要起隔离外部485协议传输与LPC1758控制芯片传输，具体是用来双向稳压二极管起抗电磁干扰作用。
工作原理：使用时，当机车或动车组运行时，风速风向传感器2 实时采集通风冷却设备风道内风速风向信息，通过CAN通讯网络将风速风向信息传输到监测主机进行数据存储处理以及存储，监测主机处理后的数据通过以太网传输至列控系统进行实时显示，机车或动车组司机就能有效发现问题采取相应措施，预防机车或动车组核心部件烧损，降低运行成本，同时存储的数据通过U盘读取后，可用于对机车祸动车组的通风冷却设备的优化设计提供数据支撑
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。