一种列车传动系统状态监测网络的制作方法

本实用新型涉及列车传动技术领域，尤其涉及一种列车传动系统状态监测网络。

背景技术：

列车传动系统是列车动力系统的核心部件，主要负责将供电线路提供的电能转换成驱动列车电机运转的电能。传动系统的状态包括：电流、电压、柜体温度、振动等，这些参数中如电流、电压用于传动系统的逆变控制，直接影响着电力运转的安全性和可靠性，如温度、振动等用于故障预警、健康诊断等。因此，如何构建可靠、稳定的传动系统状态监测网络，对于列车的安全行车，稳定可靠运行有着十分重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种组网方便，可靠性高，稳定性好，可保证列车控制系统可以全面、及时地监测整个传动系统的运行状态，提高列车行车安全的列车传动系统状态监测网络。

为解决上述技术问题，本实用新型提出的技术方案为：一种列车传动系统状态监测网络，包括有线主干网、有线子网和无线子网；

所述有线主干网贯穿整体列车；

所述有线子网和所述无线子网均与所述有线主干网连接；

所述有线子网与采样频率大于第一预设阈值的有线传感器连接；所述无线子网与采样频率小于第二预设阈值的无线传感器连接；所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。

进一步地，包括多个有线子网，列车的每节车内部署至少一个有线子网。

进一步地，所述无线子网通过无线网关接入所述有线主干网；所述列车的每节车至少包括一个无线网关，所述无线网关用于与本节车的无线传感器的连接。

进一步地，每节车至少包括第一无线网关、第二无线网关；所述第一无线网关设置在列车的电气柜内；所述第二无线网关设置在车体一端下方的设备箱内。

进一步地，所述有线传感器包括用于监测传动系统中的电压或电流的传感器；所述无线传感器包括用于监测传动系统中的温度或振动的传感器。

进一步地，所述无线传感器包括温度传感器和/或振动传感器；所述无线传感器安装在列车的转向架上和/或电气柜内。

进一步地，安装在列车的转向架上的传感器通过所述第二无线网关接入所述无线子网；安装在列车的电气柜内的传感器通过所述第一无线网关接入所述无线子网。

进一步地，所述无线传感器为自供电传感器；所述有线传感器采用POE(Power Over Ethernet，有源以太网)方式供电。

进一步地，所述安装在列车转向架上的轴温传感器、振动传感器通过振动供电方式供电；所述安装在所述电气柜内的第一温度传感器通过温差供电方式供电。

进一步地，所述有线传感器为数字化传感器，所述无线传感器为数字化传感器。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

1、本实用新型将整个监测网划分有线子网和无线子网，并根据传感器的类型，用途分别接入有线子网或无线子网，一方面能够很好的满足传动系统的各项应用的需求，另一方面使用无线传感器网络能减少布线，节约成本，增强安装的灵活性。

2、本实用新型的监测网络以实时以太网传输协议TRDP协议作为数据传输的标准，提升了传感数据在车载以太网传输的实时性，有利于在车载网络中对传感器网络进行统一规划和管理

3、本实用新型动对在电气柜内也布置了传感器，可以对列车的电气柜的温度、振动等情况进行全面的监测，为全面了解列车传动系统状态提供支持；将传动系统的电流、电压数据连入列车骨干网络，可以为列车在线实时故障预警提供了数据支持。

4、本实用新型中有线传感器采用POE方式供电，无线传感器通过自发电方式供电，传感器的布设、维护更加灵活、方便。

附图说明

图1为本实用新型网络结构示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本实用新型作进一步描述，但并不因此而限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实施例的列车传动系统状态监测网络，包括有线主干网、有线子网和无线子网；所述有线主干网贯穿整体列车；所述有线子网和所述无线子网均与所述有线主干网连接；所述有线子网与采样频率大于第一预设阈值的有线传感器连接；所述无线子网与采样频率小于第二预设阈值的无线传感器连接；所述第一预设阈值大于所述第二预设阈值。在本实施例中，有线主干网为列车的主干网络，采用以太网传输协议TRDP协议作为数据传输标准，有线子网和无线子网同样采用以太网传输协议TRDP协议作为数据传输标准，提升了传感数据在车载以太网传输的实时性，有利于对整个车载的传动系统监测网络进行统一的规划和管理。有线子网通过有线网关接入有线主干网，无线子网通过无线网关接入有线主干网。在本实施例中，第一预设阈值和第二预设阈值可以根据需要而设定，在本实施例中优选第一预阈值为10Hz，即每秒采样10次，第二预设阈值为1Hz，即每秒采样1次。

在本实施例中，包括多个有线子网，列车的每节车内部署至少一个有线子网。所述无线子网通过无线网关接入所述有线主干网；所述列车的每节车至少包括一个无线网关，所述无线网关用于与本节车的无线传感器的连接。在本实施例中，按照车厢的自然分割对有线子网和无线子网进行划分，每节车厢内部署一个独立的有线子网和一个独立的无线子网，可以方便对各子网进行分别管理，也方便了各子网互联接入主干网络现。每节车做为一个独立的传感网络，每节车中可以具有多个子网，考虑到数据量及传输带宽，通过子网的划分则可以很好的实际对各子网的负载均衡配置。

在本实施例中，每节车至少包括第一无线网关、第二无线网关；所述第一无线网关设置在列车的电气柜内；所述第二无线网关设置在车体一端下方的设备箱内。进一步地，优选还包括第二无线网关，第二无线网关和第三无线网关分别设置在车体两端的下方。从而可以方便各无线传感器稳定地接入无线网络。

在本实施例中，所述有线传感器包括用于监测传动系统中的电压或电流的传感器；所述无线传感器包括用于监测传动系统中的温度或振动的传感器。所述无线传感器包括温度传感器和/或振动传感器；所述无线传感器安装在列车的转向架上和/或电气柜内。安装在列车的转向架上的传感器通过所述第二无线网关接入所述无线子网；安装在列车的电气柜内的传感器通过所述第一无线网关接入所述无线子网。由于列车车厢两端都设置有无线网关，安装在转向架上的无线传感器可以就近的接入到无线网关，当某节车厢一端的无线网关发生故障时，还可以就近接入相邻车厢的无线网关中，保证无线传感器的接入可靠性。

在本实施例中，所述无线传感器为自供电传感器；所述有线传感器采用POE(Power Over Ethernet，有源以太网)方式供电。所述安装在列车转向架上的轴温传感器、振动传感器通过振动供电方式供电；所述安装在所述电气柜内的第一温度传感器通过温差供电方式供电。当然，还可以采用太阳能等自发电方式，以及电池等方式为传感器供电。

在本实施例中，所述有线传感器为数字化传感器，所述无线传感器为数字化传感器。采用数字化传感器，并采用统一的数据报文格式进行传输，DCU(列车牵引控制单元)等其他系统如需使用到传感数据可直接挂接到传感网上。在本实施例中，电流传感器为自带以太网通信接口的电流型传感器；电压传感器为自带以太网通信接口的电压型传感器；温度传感器为基于环境供能的温度无线传感节点；振动传感器为基于环境供能的振动无线传感节点；有线网关为自带以太网通信接口的传感器网关，一方面将传感器数据转发给传动系统，另一方面将传感器数据转发给列车骨干网；无线网关采用具有无线自组网管理功能、有线数据存储功能和嵌入式数据库的机箱。

上述只是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何形式上的限制。虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本实用新型技术方案保护的范围内。