带有轴承监测的转向架、铁路罐车车载监测装置及系统的制作方法

本发明涉及转向架、车载监测装置及系统，具体涉及带有轴承监测的转向架、铁路罐车车载监测装置及系统。

背景技术：

1、铁路罐车主要运输液体类介质，承担着全国各地每年数亿吨油品、化工品的运输，这类产品大多具有易燃、易爆、腐蚀、有毒等危险特性，因此铁路罐车的运输安全性十分重要。铁路罐车运营地域广，工况复杂，运输过程中的不可测因素较多，温度、海拔等外界环境变化都会对罐车装运介质产生影响。随着物联网、通信网络、自动监测等技术的大规模普及与应用，铁路罐车装备行业也开始迈进信息化、智能化的快车道。

2、长期以来，我国铁路货车“不带电”，主要采用thds(车辆轴温智能探测系统)、tfds(货车故障轨边图像监测系统)、tads(车辆滚动轴承故障轨边声学诊断系统)、tpds(车辆运行品质轨边动态监测系统)等方式进行监测。目前已覆盖大秦线、六大干线等。tfds、tpds、tads平均间隔500km，受限于该限制，在车辆运行过程中，罐内介质的状态参数(如介质温度、介质液位、罐体压力)、空气制动系统压力、轴承温度及振动等一般无法实时被地面设备监测到。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有铁路罐车运行过程中，罐内介质的状态参数(如介质温度、介质液位、罐体压力)、空气制动系统压力、轴承温度及振动等一般无法实时被地面设备监测的技术问题，提出带有轴承监测的转向架铁路罐车车载监测装置及系统。

2、为解决上述技术问题，本发明提供的技术解决方案如下：

3、一种转向架的轴承监测位，包括转向架以及相互配合的转向架的轴和轴承，其特殊之处在于：

4、还包括轴承监测位，所述转向架包括四个轴承，所述每个轴承上均安装有承载鞍，所述轴承监测位贴合安装在承载鞍的上表面；所述轴承监测位包括复合传感器，所述复合传感器的底端贴合轴承，用于监测轴承温度及振动。

5、本发明还提出一种铁路罐车车载监测装置，其特殊之处在于：包括供电单元、监测单元、通信单元；所述监测单元包括上述的一种转向架的轴承监测位；

6、供电单元包括供电模块、蓄电池箱和电线，所述供电模块位于转向架轴的端部，通过电线与蓄电池箱连接；

7、所述通信单元包括控制传输终端、can总线和近距通信模块，所述控制传输终端，用于对监测单元采集的数据进行存储与分析，控制传输终端的一端通过电线与蓄电池箱连接；另一端并行通过电线和can总线与所述近距通信模块连接；

8、所述监测单元包括介质监测位、制动系统监测位、轴承监测位；所述介质监测位用于采集并监测罐内所装介质的液位、温度和罐体内部气相空间的压力，包括介质传感器、定位模块以及分别与介质传感器、定位模块连接的远程传输模块；所述远程传输模块将介质传感器与定位模块采集的数据传输至地面的终端；

9、所述轴承监测位将采集的轴承温度及振动数据传输至近距通信模块；

10、所述制动系统监测位用于监控制动系统中关键零部件的空气压力变化，通过can总线与控制传输终端连接，所述制动系统监测位同时与电线连接，用于获取电能。

11、进一步地，所述铁路罐车中转向架的数量为2台，每台转向架上设置4个轴承、4套轴承监测位和一个近距通信模块。

12、进一步地，所述制动系统监测位包括风缸压力监测、制动缸压力监测、主管压力监测，所述风缸压力监测、制动缸压力监测、主管压力监测通过电线与蓄电池箱连接，用于获取电能，同时与can总线连接，用于传输数据。

13、进一步地，所述介质监测位安装在铁路罐车顶部，所述介质传感器包括液位传感器、压力传感器和温度传感器。

14、进一步地，所述蓄电池箱为防爆蓄电池箱，通过防爆格兰头与电线连接。

15、进一步地，所述供电模块采用发电装置或蓄电池。

16、进一步地，所述介质监测位与轴承监测位均包含有蓄电池，用于供电。

17、本发明还提出一种铁路罐车车载监测系统，其特殊之处在于：包括上述的一种铁路罐车车载监测装置；

18、还包括地面监控服务站和用户终端，所述控制传输终端的数据通过无线通信网络传输至地面监控服务站，所述地面监控服务站将数据存储并下发至用户终端。

19、进一步地，所述介质监测位中的远程传输模块与地面监控服务站通过无线通信网络进行数据传输。

20、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

21、1.本发明带有轴承监测的转向架，转向架是铁路罐车的行走部件，关系着罐车行驶安全，而轴承是转向架中最重要的关键部件，因此在转向架的轴承上设置轴承监测位其工作状态进行监测。轴承上方安装有承载鞍，轴承监测位安装在承载鞍的上部，避免对转向架其它部件造成干涉。轴承监测位中的复合传感器对轴承温度及振动同时进行监测，可反映轴承的工作状态。

22、2.本发明铁路罐车车载监测装置，通过集成式设置在铁路罐车的介质监测位、轴承监测位和制动系统监测位，实时监控每一辆铁路罐车的罐内介质状态、轴承温度及振动、制动状况、运行位置等，实现对运营罐车的智能监测、智能分析、故障诊断、提前预警，提高铁路罐车的运行安全性。

23、3.本发明一种铁路罐车车载监测装置的介质监测位负责采集并监测罐内所装介质的液位、温度和罐体内部气象空间的压力，这部分数据因实时性要求高，采用远程传输模块直接传输至地面监控服务站，提高对罐内介质状态监测的及时性。

24、4.本发明一种铁路罐车车载监测系统，轴承监测位和制动系统监测位采集到的监测数据存储在控制传输终端中，控制传输终端对数据进行存储和分析，并通过无线通信网络回传到地面监控服务站。当控制传输终端监测到铁路罐车状态异常，可及时将异常数据传输至用户终端，可实现及时预警。

技术特征：

1.一种带有轴承监测的转向架，包括转向架以及相互配合的转向架的轴(33)和轴承(32)，其特征在于：

2.一种铁路罐车车载监测装置，其特征在于：包括供电单元、监测单元、通信单元；所述监测单元包括权利要求1所述的一种带有轴承监测的转向架；

3.根据权利要求2所述的一种铁路罐车车载监测装置，其特征在于：

4.根据权利要求2-3任一所述的一种铁路罐车车载监测装置，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的一种铁路罐车车载监测装置，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的一种铁路罐车车载监测装置，其特征在于：所述蓄电池箱(2)为防爆蓄电池箱，通过防爆格兰头(20)与电线(10)连接。

7.根据权利要求6所述的一种铁路罐车车载监测装置，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的一种铁路罐车车载监测装置，其特征在于：

9.一种铁路罐车车载监测系统，其特征在于：包括权利要求2-8所述的一种铁路罐车车载监测装置；

10.根据权利要求9所述的一种铁路罐车车载监测系统，其特征在于：所述介质监测位(4)中的远程传输模块与地面监控服务站通过无线通信网络进行数据传输。

技术总结
本发明提供一种带有轴承监测的转向架、铁路罐车车载监测装置及系统，涉及转向架、罐车车载监测装置及系统，用于解决现有铁路罐车运行过程中，罐内介质的状态参数、空气制动系统压力、轴承温度及振动等一般无法实时被地面设备监测的技术问题。本发明借助安装于车辆各个部位的传感器收集监测到的数据，通过无线通信网络回传到地面监控服务站，并将结果通过互联网提供给各用户终端查询，以此实现用户对铁路罐车的异常状态、故障问题、安全情况进行实时监控。实时监控每一辆铁路罐车的罐内介质状态、轴承温度及振动、运行位置、制动状况等，实现对铁路罐车的智能监测，提高铁路罐车的运行安全性。

技术研发人员：郭世杰,赵宏刚,梁沁宜,拜雪玲
受保护的技术使用者：中车西安车辆有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/27