机车风压流量监测装置及方法与流程

本发明涉及一种机车风压流量监测装置及方法，用于实现对机车风压流量的实时监测。

背景技术：

电力机车如果对于供风管缺乏有效的监控管理，司机将无法获知车辆实时用风状态，若车辆供风管系耗风量增加又无法及时采取措施，可能导致总风压力变化过频过快，给行车带来安全隐患。当电力机车空压机出现工作异常或车辆用风量过大、漏风时，会造成机车总风缸总风压得不到有效的补充，导致机车总风压力下降过快，此时机车乘务员又不容易发现空压机工作异常或车辆用风量大、漏风的现象，机车总风缸压力会不断降低，直至总风压力减到600kpa以下时，才会被机车乘务员发现，做出应急处理。在运行中一旦发生了总风风压过低，将会造成总风管减压，造成运行途中停车等事故。

cn105329255a，公开了一种机车双管供风系统及其供风管供风监控方法，该系统包括风源装置、总风联管和供风管，风源装置包括压缩机，设置在总风联管和供风管之间，并联的第一供风通路和第二供风通路，第一供风通路通径大于第二供风通路通径，第一供风通路上设有第一控制阀门，第二供风通路上设有第二控制阀门；采集供风管的供风压力数据和流量数据的传感器；接收传感器采集的数据，发送提示或报警信息，并控制第一控制阀门和第二控制阀门开闭，以及控制压缩机工作的控制单元；显示传感器采集的各数据、控制单元发送的提示报警信息及压缩机工作状态的显示器。能监控机车双管供风系统的供风管压力和流量，优化压缩机工作模式，避免供风异常带来的安全隐患。

cn105882690a，公开了一种机车风源智能监测系统，包括：风源系统检测模块，用于检测机车的风源系统的运行参数；机车信息获取模块，用于获取机车信息；数据处理模块，用于根据所述风源系统的运行参数、机车信息和预设的判据标准，判断机车的风源系统运行是否异常；报警模块，用于在机车的风源系统运行异常时进行报警。本发

明能够实时监测机车风源系统的运行状态，当检测到风源系统运行异常时，可以及时判断出现故障的部位，然后报警提醒司机进行处理并记录。

以上方案中，都是通过对机车供风管空气流量和总风缸风压进行检测来判断车辆实时的用风状态，并在异常时发生报警，来达到对机车实时用风状态的监控，而在机车的实现运行过程中，随着运行参数和路况信息的改变，机车供风管空气流量和总风缸风压的需求范围也随之改变，当机车中的干燥剂严重受潮或受污染时，干燥器的输出能力将降低，严重时将引起总风缸的补风能力不足，也会造成总风压力偏低，而现有技术中并没有根据机车供风管空气流量和总风缸风压的需求改变对机车风压流量监测的方法，也没有判定机车干燥器空气输出流量的方法，而此种故障也难以通过人工判定。

技术实现要素：

本发明提供的机车风压流量监测装置及方法，可根据机车运行参数和路况信息的改变，改变机车供风管风流量和总风缸风压的报警阀值，提高机车风压流量监测的可靠性和实用性，并且可实现对机车的干燥器空气输出流量的实时监测，降低安全隐患，提高机车的运行安全性。

为达到上述目的本发明采用的技术方案是：

机车风压流量监测装置，其特征在于包括用于采集机车总风缸风压实时数据的压力传感器，用于采集机车供风管风流量实时数据的流量传感器、可根据机车运行需求对机车总风缸风压和机车供风管风流量的报警阀值进行预设的主机和与主机信号连接的报警器，所述的主机与压力传感器和流量传感器均为数据传输连接，接收实时数据并显示，如风压实时数据或风流量实时数据小于等于其相应的报警阀值，则控制报警器发出警报。

优选的，还包括用于采集干燥器输出端空气流量实时数据的干燥器流量传感器，所述的主机与干燥器流量传感器数据传输连接，接收实时数据并显示，且可根据机车运行需求在主机中对机车干燥器输出端空气流量的报警阀值进行预设，如主机接收到的风压实时数据、风流量实时数据或干燥器输出端空气流量实时数据小于等于其相应的报警阀值，则控制报警器发出警报。

优选的，所述的主机包括用于接收压力传感器、流量传感器和干燥器流量传感器采集的实时数据的数据接收模块、用于显示及侟储实时数据并对机车总风缸风压、机车供风管风流量和干燥器输出端空气流量的报警阀值进行预设的交互存储模块、用于将接收的实时数据与报警阀值进行对比分析，并向报警器发出报警控制信号的控制模块和与各模块连接为各模块供电的电源模块，所述的数据接收模块与压力传感器、流量传感器和干燥器传感器分别数据传输连接，交互存储模块和控制模块分别与数据接收模块数据传输连接，交互存储模块与控制模块数据传输连接，控制模块与报警器信号连接。

优选的，所述的电源模块与机车电源连接。

优选的，所述的交互存储模块包括触控显示设备和与外部端部无线传输连接的数据存储设备，所述的数据存储设备与触控显示设备连接，触控显示设备的显示屏上具有实时数据显示区、可手动设置报警阀值的报警阀值预设区、用于将数据存储设备的存储数据下载到外部端部和删除数据存储设备中的存储数据的数据下载及数据清除触摸按键区和用于显示最近一小时内实时数据变化的数据图表区。

优选的，所述的流量传感器、压力传感器和干燥器感流量传感器的内部均具有自动温度补偿电路，外壳均为不锈钢材的一体成型结构。

优选的，所述的报警器的数量为两个，且分别安装在机车ⅰ端司机室和机车ⅱ端司机室，两个报警器分别与主机信号连接，两个报警器在压力传感器、流量传感器或干燥器流量传感器的实时数据小于等于其相应的报警阀值时同时发出警报。

采用以上所述的机车风压流量监测装置的机车风压流量监测方法，其特征在于用流量传感器采集机车供风管风流量实时数据，用压力传感器采集机车总风缸风压实时数据，用主机接收实时数据并显示，在主机中对机车总风缸风压和机车供风管风流量的报警阀值进行预设，并对实时数据与报警阀值进行对比分析，如风压实时数据或风流量实时数据小于等于其相应的报警阀值，则由主机控制报警器发出警报，以实现对机车风压流量的实时监测。

优选的，用干燥器流量传感器采集干燥器输出端空气流量实时数据，主机接收实时数据并显在，在主机中对机车干燥器输出端空气流量的报警阀值进行预设，并对实时数据与报警阀值进行对比分析，如风压实时数据、风流量实时数据或干燥器输出端空气流量实时数据小于等于其相应的报警阀值，则由主机控制报警器发出警报,实现对机车总风缸压力、机车供风管风流量和干燥器的空气输出流量的实时监测。

本发明的有益效果是：

1、本发明的机车风压流量监测装置，包括压力传感、流量传感器、主机和报警器，通过压力传感器来采有机车总风缸风压实时数据，流量传感器来采集机车供风管风流量实时数据，主机接收实时数据并显示，而且在实时数据小于等于其相应的报警阀值时，控制报警器发出警报，实现对机车风压流量的实进监测。

2、主机可根据机车运行需求对机车总风压风和供风管风流量的报警阀值进行预设，即可根据机车运行参数和路况信息的改变，改变机车供风管风流量和总风缸风压的报警阀值，提高机车风压流量监测的可靠性和实用性。

3、本发明中还包括用于采集干燥器输出端空气流量实时数据的干燥器流量传感器，用主机接收干燥器流量传感器的实时数据并显示，在主机中对机车干燥器输出端空气流量的报警阀值进行预设，在实时数据小于等于其相应的报警阀值时，控制报警器发出警报，实现对干燥器的空气输出流量的实时监测，降低安全隐患，提高机车的运行安全性。

4、将主机中的电源模块直接与机车电源连接，对主机进行供电，提高监测装置的稳定性，且主机具有数据存储和传输功能，可对发生报警状态下的实时数据进行有效存储并传输至外部终端，以便于故障数据的分析，找到发生故障规律，预防故障再次发生，提高机车运行的安全性和可靠性。

附图说明

图1为机车风压流量监测装置的结构框图。

图2为主机中各模块与各传感器、机车电源及报警器连接的结构框图。

图3为交互存储模块的显并屏的显示示意图。

具体实施方式

下面结合附图1至3对本发明的实施例做详细说明。

机车风压流量监测装置，其特征在于包括用于采集机车总风缸风压实时数据的压力传感器，用于采集机车供风管风流量实时数据的流量传感器、可根据机车运行需求对机车总风缸风压和机车供风管风流量的报警阀值进行预设的主机和与主机信号连接的报警器，所述的主机与压力传感器和流量传感器均为数据传输连接，接收实时数据并显示，如风压实时数据或风流量实时数据小于等于其相应的报警阀值，则控制报警器发出警报。

如图1所示，压力传感器和流量传感器分别与主机数据传输连接，将采集到的实时数据发送到主机，主机对实时数据进行接收并显示，而且将实时数据到主机中预设的风压报警阀值和风流量报警阀值进行对比分析，如实时数据之一小于等于其相应的报警阀值，则由主机控制报警器发出警报，警报的类型可以为声光警报或语音提示警报，提醒司乘人员机车风压流量异常，需及时处理。其中压力传感器装在机车总风缸的总风管中，流量传感器装在供风管中，由于供风管为双向，所以流量传感器的数量为两个，对双供风管中的风流量进行实时数据采集，其中一个流量传感器采集的实时数据小于等于机车供风管风流量的报警阀值，报警器都会报出报警。用压力传感器和流量传感器实现对机车风压流量的监测，同时可根据机车运行的参数和路况，设置机车总风缸风压和机车供风管风流量的报警阀值，提高机车风压流量监测的可靠性和实用性。需要说明的是报警阀值的数量为一个或两个，如机车总风缸风压的报警阀值设置为上限报警阀值和下限报警阀值，上限报警阀值是指发出警报的最大临界阀值，下限报警阀值是指发出警报的最小临界阀值。

其中，还包括用于采集干燥器输出端空气流量实时数据的干燥器流量传感器，所述的主机与干燥器流量传感器数据传输连接，接收实时数据并显示，且可根据机车运行需求在主机中对机车干燥器输出端空气流量的报警阀值进行预设，如主机接收到的风压实时数据、风流量实时数据或干燥器输出端空气流量实时数据小于等于其相应的报警阀值，则控制报警器发出警报。从图1中可以看出，干燥器流量传感器与主机连接，将采集到的实时数据发送到主机显由主机显示，当采集到的实时数据小于等于其相应的报警阀值时，主机同样会控制报警器发出警报，对司乘人员进行提示。

如图2所示，所述的主机包括用于接收压力传感器、流量传感器和干燥器流量传感器采集的实时数据的数据接收模块、用于显示及侟储实时数据并对机车总风缸风压、机车供风管风流量和干燥器输出端空气流量的报警阀值进行预设的交互存储模块、用于将接收的实时数据与报警阀值进行对比分析，并向报警器发出报警控制信号的控制模块和与各模块连接为各模块供电的电源模块，所述的数据接收模块与压力传感器、流量传感器和干燥器传感器分别数据传输连接，交互存储模块和控制模块分别与数据接收模块数据传输连接，交互存储模块与控制模块数据传输连接，控制模块与报警器信号连接。数据接收模块收到实时数据后，将其传输至交互存储模块和控制模块，交互存储模块对实时数据进行存储，用于外部终端的下载，并且交互存储模块通过显示屏对实时数据进行显示和预设报警阀值，设置后即将预设的报警阀值传输到控制模块中，控制模块接收到实时数据后，将实时数据与报警阀值进行对比分析，如有一项实时数据小于等于其相应的报警阀值，则向报警器发出报警信号。

其中，所述的电源模块与机车电源连接。无需使用外部电源，方便监测装置的接电，提高其供电稳定性。

其中，所述的交互存储模块包括触控显示设备和与外部端部无线传输连接的数据存储设备，所述的数据存储设备与触控显示设备连接，触控显示设备用于实时数据的显示和报警阀值的手动预设。

如图3所示，触控显示设备的显示屏上具有：实时数据显示区，显示各传感器采集的实时数据；可手动设置报警阀值的报警阀值预设区，对各报警阀值进行手动输入预设；用于将数据存储设备的存储数据下载到外部端部和删除数据存储设备中的存储数据的数据下载及数据清除触摸按键区，包括数据下载触摸键及数据清除触摸键；用于显示最近一小时内实时数据变化的数据图表区，将最近小一时实时数据的变化以图表的形成显示。通过显示屏能不仅能查看实时数据而且能使司乘人员掌握最近一小时内的实时数据变化规律，以便通过查看显示屏提前预知机车风压流量异常，在报警器发出警报之前，即进行异常处理，避免异常现象的发生，进一步提高机车风压流量的检测可靠性和机车的行车安全性。

其中，所述的流量传感器、压力传感器和干燥器感流量传感器的内部均具有自动温度补偿电路，保证各传感器的输出信号不受温度变化的影响，外壳均为不锈钢材的一体成型结构，抗冲击磨损，使用寿命长。

具体的，所述的报警器的数量为两个，且分别安装在机车ⅰ端司机室和机车ⅱ端司机室，两个报警器分别与主机信号连接，两个报警器在压力传感器、流量传感器或干燥器流量传感器的实时数据小于等于其相应的报警阀值时同时发出警报。如图2中所示，二个报警器分别为报警器1、报警器2，两个报警器根据主机发出的报警信号同时报警，在主机显示屏显示报警内容以便于司乘人员区别产生警报的原因，如当压力传感器的实时数据小于等于其相应的报警阀值时，报警器发出警报，提示机车总风缸的风压异常，需司乘人员及时检查处理。

采用以上所述的机车风压流量监测装置的机车风压流量监测方法，其特征在于用流量传感器采集机车供风管风流量实时数据，用压力传感器采集机车总风缸风压实时数据，用主机接收实时数据并显示，在主机中对机车总风缸风压和机车供风管风流量的报警阀值进行预设，并对实时数据与报警阀值进行对比分析，如风压实时数据或风流量实时数据小于等于其相应的报警阀值，则由主机控制报警器发出警报，以实现对机车风压流量的实时监测。

其中，用干燥器流量传感器采集干燥器输出端空气流量实时数据，主机接收实时数据并显在，在主机中对机车干燥器输出端空气流量的报警阀值进行预设，并对实时数据与报警阀值进行对比分析，如风压实时数据、风流量实时数据或干燥器输出端空气流量实时数据小于等于其相应的报警阀值，则由主机控制报警器发出警报,实现对机车总风缸压力、机车供风管风流量和干燥器的空气输出流量的实时监测。

以上所述的监测方法，可根据机车运行需求在主机中对机车总风风压和供风管风流量的报警阀值进行预设，即可根据机车运行参数和路况信息的改变，改变机车供风管风流量和总风缸风压的报警阀值，提高机车风压流量监测的可靠性和实用性。并且可通过干燥器流量传感器采集的实时数据，对干燥器的输出端流量进行有效监测，防止形成干燥器输出能力降低，造成总风缸补风能力不足的监测盲点，实现对干燥器的空气输出流量的实时监测，降低安全隐患，提高机车风压流量监测的可靠性，提高机车运行的安全性和可靠性。

以上结合附图对本发明的实施例的技术方案进行完整描述，需要说明的是所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。