基于nfc、藍(lán)牙與傳感器的地鐵軸溫檢測(cè)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于近場(chǎng)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于NFC、藍(lán)牙與陣列傳感器的地鐵軸溫檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如今地鐵的使用率很高，但由于有些地鐵運(yùn)營(yíng)公司技術(shù)、管理不規(guī)范，以及現(xiàn)今地鐵軸承檢查行業(yè)的技術(shù)缺陷，因此真正能檢測(cè)地鐵軸承是否損壞及原因的公司很少。
[0003]目前解決地鐵軸溫監(jiān)測(cè)的方法有溫度應(yīng)變片、RFID探測(cè):其中應(yīng)變片類似體溫計(jì)，記錄溫度最高值，應(yīng)變片成本低廉，但溫度應(yīng)變片不能實(shí)時(shí)反映地鐵軸溫情況，只能給出最高溫度，且易受環(huán)境因素影響；而自主研發(fā)的RFID探測(cè)成本極高，設(shè)備還不成熟，不能很快普及。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種安全可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低廉的基于NFC、藍(lán)牙與陣列傳感器的地鐵軸溫檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:一種基于NFC、藍(lán)牙與傳感器的地鐵軸溫檢測(cè)系統(tǒng)，包括溫度傳感器、硬件設(shè)備、通信設(shè)備和終端設(shè)備，其中硬件設(shè)備包括第一 NFC讀寫器模塊、第一藍(lán)牙模塊、時(shí)鐘模塊、SD數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、溫度采集模塊、單片機(jī)、電源，通信設(shè)備包括第二 NFC讀寫器模塊、第二藍(lán)牙模塊；地鐵每個(gè)軸箱上均設(shè)置一組溫度傳感器，且各個(gè)溫度傳感器的輸出端均接入硬件設(shè)備中的溫度采集模塊；所述硬件設(shè)備設(shè)置于車廂底部，且第一 NFC讀寫器模塊、第一藍(lán)牙模塊、時(shí)鐘模塊、SD數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、溫度采集模塊、電源均接入單片機(jī)；通信設(shè)備的第二 NFC讀寫器模塊、第二藍(lán)牙模塊設(shè)置于地鐵站的鐵軌之間，且地鐵入站停車時(shí)，車廂底部的第一NFC讀寫器模塊位于第二 NFC讀寫器模塊的正上方；終端設(shè)備的第三NFC讀寫器模塊、第三藍(lán)牙模塊通過通信設(shè)備接收數(shù)據(jù)；
[0006]所述溫度傳感器采集軸箱外側(cè)的溫度，傳輸給單片機(jī)并由SD數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器儲(chǔ)存數(shù)據(jù)；單片機(jī)確定周期時(shí)間內(nèi)最大的溫度值，并依次通過第一 NFC讀寫器模塊、第二 NFC讀寫器模塊發(fā)送給終端設(shè)備，終端設(shè)備經(jīng)過判斷若該時(shí)間周期內(nèi)最高溫度大于設(shè)定閾值，則通過第一藍(lán)牙模塊、第二藍(lán)牙模塊將硬件設(shè)備中SD數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)發(fā)送給終端設(shè)備；終端設(shè)備根據(jù)接受得到的數(shù)據(jù)分析列車軸箱的溫度，繼而推測(cè)出軸的溫度，從而判斷車軸的情況。
[0007]一種基于NFC、藍(lán)牙與傳感器的地鐵軸溫檢測(cè)方法，包括以下步驟:
[0008]步驟1，在地鐵底部安裝上述硬件設(shè)備，包括第一 NFC讀寫器模塊、第一藍(lán)牙模塊、時(shí)鐘模塊、SD數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、溫度采集模塊、單片機(jī)、電源；在地鐵站內(nèi)安裝通信設(shè)備，包括第二NFC讀寫器模塊、第二藍(lán)牙模塊；將地鐵各個(gè)軸箱均設(shè)置一個(gè)對(duì)應(yīng)的ID號(hào)，并將所有軸箱上的溫度傳感器依次編號(hào)；
[0009]步驟2，將硬件部分通電開始工作，同時(shí)將終端設(shè)備的通信模塊通電；
[0010]步驟3，單片機(jī)記錄每個(gè)軸箱上的各溫度傳感器的溫度值，并求每個(gè)軸箱上各溫度傳感器溫度值的平均數(shù)，單片機(jī)將讀取的時(shí)間值、對(duì)應(yīng)軸箱ID號(hào)以及按每個(gè)傳感器編號(hào)順序排列的溫度值分別記錄到SD數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；記錄上述每個(gè)軸箱上各溫度傳感器平均溫度值的最大值與產(chǎn)生最大值的時(shí)間，把該最大值的時(shí)間、對(duì)應(yīng)軸箱ID號(hào)以及該軸箱上各溫度傳感器平均溫度值的最大值組成第一數(shù)據(jù)幀；當(dāng)前的時(shí)間值、軸箱ID號(hào)以及該軸箱上各溫度傳感器平均溫度值組成第二數(shù)據(jù)幀；把第一藍(lán)牙模塊、第二藍(lán)牙模塊、第三藍(lán)牙模塊的配對(duì)信息組成第三數(shù)據(jù)幀；把第一、第二、第三數(shù)據(jù)幀合并，通過第一 NFC讀寫器模塊發(fā)送；
[0011]步驟4，第二 NFC讀寫器模塊接收第一 NFC讀寫器模塊的信息并發(fā)送至地鐵站監(jiān)控電腦終端設(shè)備；解析數(shù)據(jù)，把第一數(shù)據(jù)幀中的軸箱上各溫度傳感器平均溫度值的最大值與設(shè)定的閾值比較:如果超過閾值則報(bào)警，終端設(shè)備的第三藍(lán)牙模塊配對(duì)連接第一藍(lán)牙模塊與第二藍(lán)牙模塊，讀取早于當(dāng)前一個(gè)小時(shí)內(nèi)SD數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)，并記錄在地鐵站監(jiān)控電腦終端設(shè)備的數(shù)據(jù)庫內(nèi)，并進(jìn)入步驟5 ;如果未超過閾值，則不執(zhí)行任何操作，列車可以駛出站臺(tái)，返回步驟3 ;
[0012]步驟5，地鐵站監(jiān)控電腦終端設(shè)備根據(jù)數(shù)據(jù)庫記錄的溫度數(shù)據(jù)值統(tǒng)計(jì)，并繪制時(shí)間和溫度圖表；
[0013]步驟6，重復(fù)步驟3?5，直到地鐵完成今日的運(yùn)營(yíng)，進(jìn)入步驟7 ;
[0014]步驟7，地鐵軸箱檢查人員打開手機(jī)終端的APP，手機(jī)終端的第三NFC讀寫器與地鐵軸溫檢測(cè)系統(tǒng)的硬件部分中的第一 NFC讀寫器模塊相接觸，手機(jī)第三藍(lán)牙模塊自動(dòng)連接第一藍(lán)牙模塊；
[0015]步驟8，地鐵軸箱檢查人員通過手機(jī)APP發(fā)送讀取的所有數(shù)據(jù)命令給地鐵軸溫檢測(cè)系統(tǒng)的硬件部分，單片機(jī)接到指令并執(zhí)行，將本日SD數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的所有數(shù)據(jù)記錄通過第一藍(lán)牙模塊發(fā)送給手機(jī)APP ;此外，地鐵軸箱檢查人員直接退出SD卡來拷貝數(shù)據(jù)；
[0016]步驟9，地鐵軸箱檢查人員通過手機(jī)APP把數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器。
[0017]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為:(I)性價(jià)比較高:僅在地鐵底部加裝本系統(tǒng)硬件部分，其造價(jià)為300，極其低廉；由于無需修改地鐵結(jié)構(gòu)，這樣大大降低了該套裝置安裝的成本；(2)高效、環(huán)保的傳遞信息:利用設(shè)置在地鐵底部的NFC讀寫器模塊給終端設(shè)備在停站的時(shí)間內(nèi)發(fā)送站與站之間運(yùn)行時(shí)間內(nèi)地鐵軸箱的最高溫度，經(jīng)過終端閾值判斷是否需要讀取更多的數(shù)據(jù)，因此更高效，環(huán)保；(3)硬件部分搭載在Arduino Mega單片機(jī)上，其專用應(yīng)用程序搭載在安卓手機(jī)平臺(tái)及電腦平臺(tái)上，益于日后的二次開發(fā)，該終端智能手機(jī)專用軟件可通過手機(jī)連接3G或4G網(wǎng)絡(luò)，并可以無限拓展，與地鐵站或地鐵底部的其他傳感器相聯(lián)系，可構(gòu)成物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)；(4)可以加入更加準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)算法程序，減少數(shù)據(jù)分析的誤差，提高更準(zhǔn)確的判斷，與地鐵運(yùn)營(yíng)、軸承制造、軸承維修等公司合作，成為更好的、服務(wù)面更廣的、更高效的地鐵類檢修系統(tǒng)。
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明基于NFC、藍(lán)牙與傳感器的地鐵軸溫檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本發(fā)明基于NFC、藍(lán)牙與傳感器的地鐵軸溫檢測(cè)方法的流程圖。
[0021]圖3為本發(fā)明基于NFC、藍(lán)牙與傳感器的地鐵軸溫檢測(cè)系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]結(jié)合圖1，本發(fā)明基于NFC、藍(lán)牙與傳感器的地鐵軸溫檢測(cè)系統(tǒng)，包括溫度傳感器、硬件設(shè)備、通信設(shè)備和終端設(shè)備，其中硬件設(shè)備包括第一 NFC讀寫器模塊、第一藍(lán)牙模塊、時(shí)鐘模塊、SD數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、溫度采集模塊、單片機(jī)、電源，通信設(shè)備包括第二 NFC讀寫器模塊、第二藍(lán)牙模塊；地鐵每個(gè)軸箱上均設(shè)置一組溫度傳感器，且各個(gè)溫度傳感器的輸出端均接入硬件設(shè)備中的溫度采集模塊；所述硬件設(shè)備設(shè)置于車廂底部，且第一 NFC讀寫器模塊、第一藍(lán)牙模塊、時(shí)鐘模塊、SD數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、溫度采集模塊、電源均接入單片機(jī)；通信設(shè)備的第二 NFC讀寫器模塊、第二藍(lán)牙模塊設(shè)置于地鐵站的鐵軌之間，且地鐵入站停車時(shí)，車廂底部的第一 NFC讀寫器模塊位于第二 NFC讀寫器模塊的正上方；終端設(shè)備的第三NFC讀寫器模塊、第三藍(lán)牙模塊通過通信設(shè)備接收數(shù)據(jù)；
[0023]所述