專利名稱：內燃機車動態質量監測系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及內燃機車監測，尤其是內燃機車動態質量監測系統。
背景技術：
目前，還沒有針對機車各控制電路以及重點部位進行實時監測的裝 置。機車在運行過程中，機車各控制回路電壓、增壓器壓力、機油末端壓 力、電器接觸器聯鎖觸頭溫度、燃系管路溫度等機車重點監測點的技術數 據一直處于動態變化中，如果這些重點監測部位的技術參數超出一定范 圍，就有可能造成行車事故，因此，非常有必要對這些機車各控制電路以 及重點部位進行實時監測，以便于工作人員及時掌握機車各重點部位的運 行狀態，做到故障預報的功能。
實用新型內容
本實用新型的目的是提供一種內燃機車動態質量監測系統，能夠對內 燃機車運行狀態進行實時監測，在發生故障或事故時及時報警。 為實現上述目的，本實用新型的技術方案是
一種內燃機車動態質量監測系統，包括上位機，上位機通過無線網絡 與至少一臺帶有無線數據傳輸模塊的下位機通信，其特別之處在于，所述 下位機安裝在內燃機車上，該下位機通過通訊模塊分別與模擬量采集模塊 和開關量采集模塊連接以獲取采集到的數據；開關量采集模塊分別與報警
蜂鳴器、水浸傳感器、和煙霧傳感器連接，報警蜂鳴器安裝在司機室操作臺上，水浸傳感器的探頭安裝于水封正下方，煙霧傳感器分別安裝在電器
間頂部和柴油機間頂部；模擬量采集模塊分別與壓力傳感器、溫度傳感器 連接，壓力傳感器包括安裝在機油末端管路上的機油末端壓力傳感器，以 及安裝在增壓器壓氣機蝸殼上的增壓器壓力傳感器，在l-6C主接觸器滅 弧線圈上、在柴油機傳動輸出軸及連接軸各法蘭盤十字連接器、和廢氣總 管末端上均加裝有溫度傳感器。
其中模擬量采集模塊還與機車電器柜中相應的接線端子排的正端和 負端連接，從而對內燃機車滑油泵電路、滑油泵接觸器電路、燃油泵接觸 器電路、燃油泵電機電路、啟動接觸器電路、輔助發電電路、固定發電電 路、停車電磁閥電路、空氣壓縮機電路、勵磁機勵磁電路、1-6牽引電機 接觸器電路、主發電機勵磁接觸器電路、故障勵磁電路、磁場削弱電路、 電阻制動電路、向前方向轉換開關電路、和向后方向轉換開關電路的端電 壓進行采集，模擬量采集模塊還與機車蓄電池電壓接線端子連接以獲取基 準電壓。
其中無線網絡是GPRS/CDMA網絡。
其中在l-6C主接觸器滅弧線圈上安裝的是PT100溫度傳感器，在柴 油機傳動輸出軸及連接軸各法蘭盤十字連接器、和廢氣總管末端上均加裝 紅外溫度傳感器。
其中下位機為安裝在機車上的觸摸嵌入式一體化工控機。
其中通訊模塊是RS-485接口。
本實用新型具備實時數據顯示功能，能夠對各監測點電壓值進行實時 采集和顯示，對各監測點所對應電器設備進行實時監測，動態比較各監測 點與基準值的差值，當差值超過設定的范圍時，對應監測指示燈顯示紅燈， 并發出聲音報警，提醒工作人員該回路發生故障，同時對故障點進行詳細 存儲記錄。
附圖1為本實用新型的原理框圖； 附圖2為本實用新型的軟件結構圖； 附圖3為報警程序流程附圖4為記錄數據的流程圖。
具體實施方式
如圖1所示，本系統由硬件和軟件兩部分組成。
1、其中硬件部分主要由下位機、無線數據傳輸模塊(GPRS或CDMA)、 通訊模塊、模擬量采集模塊、開關量采集模塊、傳感器以及上位機等組成。 其中下位機為安裝在機車上的觸摸嵌入式一體化工控機；上位機為一臺能 夠接入互連網的計算機，它負責所有下位機數據的接收、存儲和瀏覽，通 過GPRS或CDMA無線網絡與下位進行通訊，及時接收下位機的數據信息。
觸摸嵌入式一體化工控機通過RS-485接口接收模擬量采集模塊采集 的機車控制回路電壓、基準電壓、增壓器壓力、機油末端壓力、水泵水封 油封狀態等數字信號，通過計算機組態軟件，實時監測、顯示各工作點的 狀態，控制輸出報警。觸摸嵌入式一體化工控機安裝于機車司機室操作臺 以方便機車乘務員、工作人員及時查看信息。
模擬量采集模塊包括電壓采集模塊和壓力采集模塊，電壓采集模塊選 用EDA9015，每個模塊有12路0 250V電壓測量，分別接機車各控制回路
端子，具體是內燃機車滑油泵電路、滑油泵接觸器電路、燃油泵接觸器電 路、燃油泵電機電路、啟動接觸器電路、輔助發電電路、固定發電電路、 停車電磁閥電路、空氣壓縮機電路、勵磁機勵磁電路、1-6牽引電機接觸 器電路、主發電機勵磁接觸器電路、故障勵磁電路、磁場削弱電路、電阻制動電路、向前方向轉換開關電路、和向后方向轉換開關電路。
基準電壓取機車蓄電池電壓，當監測點的工作電壓低于基準電壓5V 時，系統開始記錄數據，當監測點的工作電壓低于基準電壓10V時，系統 開始報警；壓力采集模塊選用EDA9017, 8路電流(0， 4 20mA)、 4路電 壓(0 10V)標準信號輸入，接壓力傳感器的輸出信號，分別測量增壓器 壓力、機油末端壓力。
開關量采集模塊采用EDA9050， EDA9050模塊可接7路開關量輸入8 路開關量輸出信號，接收水浸傳感器的開關量輸入信號，并轉換成開關量 輸出信號，通過RS-485接口與觸摸嵌入式一體化工控機進行通訊，根據 組態軟件指令，控制蜂鳴器報警。
模擬量采集模塊、開關量采集模塊、水浸傳感器、電源轉換模塊都安 裝于控制盒內，控制盒安裝于機車電器間，控制盒上裝有航空插座，以方 便連接各機車各接線端子。
機油末端壓力傳感器，0——1000Kpa，輸出4 20mA標準信號，安裝 在機油末端管路上，當機油末端壓力小于90Kpa時，系統報警并記錄數據； 增壓器壓力傳感器，0——500KPa，輸出4 20mA標準信號，安裝于增壓 器壓氣機蝸殼上，當增壓器壓力小于20Kpa時，系統報警并記錄數據。
在1^6C主接觸器滅弧線圈上安裝PT100溫度傳感器，當監測點的 溫度高于環境溫度20度時，系統報警并記錄數據。
在電器間頂部和柴油機間頂部安裝煙霧傳感器，在主回路電氣短路或 油管發熱冒煙時，系統能及時報警并記錄。
在柴油機傳動輸出軸及連接軸各法蘭盤十字連接器加裝紅外溫度傳 感器，當監測溫度高于環境溫度20度時，系統報警并記錄數據。
在廢氣總管末端加裝紅外溫度傳感器，當溫度高于450度時，系統報 警并記錄數據。2、軟件部分分為下位機軟件和上位機軟件。下位機軟件包括在下位 機上運行的嵌入版操作系統以及嵌入版組態運行環境和車載實時監測應 用軟件，裝置加電后即可進入實時監測系統軟件主界面。車載實時監測應 用軟件，主要完成數據的采集、顯示、存儲功能；上位機軟件主要完成對 下位機數據的接收、顯示以及數據庫信息的轉換、分析功能。
(1)、實時監測應用軟件又可分為主控制模塊、用戶窗口模塊、設備 管理模塊、數據庫模塊。其中主控制模塊實現監測軟件啟動、界面信息加 載等功能。用戶窗口模塊主要完成各監測點的狀態監測、存盤數據査詢、 數據轉儲等功能。設備管理模塊負責系統軟硬件之間的通訊、設備連接通 道的設置、數據采集及轉發等。
權利要求1、一種內燃機車動態質量監測系統，包括上位機，上位機通過無線網絡與至少一臺帶有無線數據傳輸模塊的下位機通信，其特征在于所述下位機安裝在內燃機車上，該下位機通過通訊模塊分別與模擬量采集模塊和開關量采集模塊連接以獲取采集到的數據；開關量采集模塊分別與報警蜂鳴器、水浸傳感器、和煙霧傳感器連接，報警蜂鳴器安裝在司機室操作臺上，水浸傳感器的探頭安裝于水封正下方，煙霧傳感器分別安裝在電器間頂部和柴油機間頂部；模擬量采集模塊分別與壓力傳感器、溫度傳感器連接，壓力傳感器包括安裝在機油末端管路上的機油末端壓力傳感器，以及安裝在增壓器壓氣機蝸殼上的增壓器壓力傳感器，在1-6C主接觸器滅弧線圈上、在柴油機傳動輸出軸及連接軸各法蘭盤十字連接器、和廢氣總管末端上均加裝有溫度傳感器。
2、 如權利要求1所述的內燃機車動態質量監測系統，其特征在于 其中模擬量采集模塊還與機車電器柜中相應的接線端子排的正端和負端 連接，從而對內燃機車滑油泵電路、滑油泵接觸器電路、燃油泵接觸器電 路、燃油泵電機電路、啟動接觸器電路、輔助發電電路、固定發電電路、 停車電磁閥電路、空氣壓縮機電路、勵磁機勵磁電路、1-6牽引電機接觸 器電路、主發電機勵磁接觸器電路、故障勵磁電路、磁場削弱電路、電阻 制動電路、向前方向轉換開關電路、和向后方向轉換開關電路的端電壓進 行采集，模擬量采集模塊還與機車蓄電池電壓接線端子連接以獲取基準電 壓。
3、 如權利要求1或2所述的內燃機車動態質量監測系統，其特征在 于其中無線網絡是GPRS/CDMA網絡。
4、 如權利要求1或2所述的內燃機車動態質量監測系統，其特征在 于其中在1-6C主接觸器滅弧線圈上安裝的是PT100溫度傳感器，在柴 油機傳動輸出軸及連接軸各法蘭盤十字連接器、和廢氣總管末端上均加裝 紅外溫度傳感器。
5、 如權利要求1或2所述的內燃機車動態質量監測系統，其特征在 于其中下位機為安裝在機車上的觸摸嵌入式一體化工控機。
6、 如權利要求1或2所述的內燃機車動態質量監測系統，其特征在 于其中通訊模塊是RS-485接口。
專利摘要本實用新型涉及內燃機車監測，尤其是內燃機車動態質量監測系統，包括上位機，上位機通過無線網絡與至少一臺帶有無線數據傳輸模塊的下位機通信，其特點是，所述下位機安裝在內燃機車上，該下位機通過通訊模塊分別與模擬量采集模塊和開關量采集模塊連接以獲取采集到的數據；開關量采集模塊分別與報警蜂鳴器、水浸傳感器、和煙霧傳感器連接；模擬量采集模塊分別與壓力傳感器、溫度傳感器連接。本實用新型具備實時數據顯示功能，能夠對各監測點電壓值進行實時采集和顯示，對各監測點所對應電器設備進行實時監測，動態比較各監測點與基準值的差值，當差值超過設定的范圍時，對應監測指示燈顯示紅燈，并發出聲音報警，同時對故障點進行詳細存儲記錄。
文檔編號G01M17/007GK201130424SQ20072031198
公開日2008年10月8日 申請日期2007年12月15日 優先權日2007年12月15日
發明者昱 徐 申請人:銀川高新區慧澤園科技有限公司