一种铁路货车动-静态闸瓦压力映射关系获取方法及系统

专利名称：一种铁路货车动-静态闸瓦压力映射关系获取方法及系统

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202111492632.0

专利申请（专利权）人：眉山中车制动科技股份有限公司,重庆市宇红轨道车辆配件有限公司
权利人地址：四川省眉山市科技工业园三路68号

专利发明（设计）人：安鸿,任昭红,韩金刚,申燕飞,邱华,杨建平,李谋逵,韦雪丽,刘毅,周策,余沁雪,刘宇,李民

专利摘要：本发明属于重载列车技术领域，具体涉及一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取方法及系统。本发明的处理方法包括以下步骤：采集车辆制动缸压力，当车辆制动缸压力大于设定值时，采集每块闸瓦上若干压力传感器的数据，并计算每块闸瓦压力、车辆闸瓦压力和列车闸瓦压力；分别计算车辆级和列车级的动‑静态闸瓦压力映射关系：映射关系ζ＝动态闸瓦压力/静态闸瓦压力基准值；输出每趟车各车辆、列车的映射关系曲线；再输出各车辆、列车的平均映射关系曲线和映射关系上、下限曲线。本发明提供了一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取方法及系统，从而可推断出列车运行时的制动能力，为司机操纵列车提供指导。

主权利要求：
1.一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取方法，其特征在于，包括以下步骤：采集车辆制动缸压力，当车辆制动缸压力大于设定值时，开始采集每块闸瓦上若干压力传感器的数据，并计算每块闸瓦压力、车辆闸瓦压力和列车闸瓦压力；
按以下公式分别计算车辆级和列车级的动‑静态闸瓦压力映射关系：
映射关系ζ＝动态闸瓦压力/静态闸瓦压力基准值；
其中，当计算车辆级闸瓦压力映射关系时，动态闸瓦压力为列车开行时制动缸保压过程中车辆闸瓦压力，静态闸瓦压力基准值为发车前闸瓦压力试验时制动缸保压过程中的车辆闸瓦压力平均值；当计算列车级闸瓦压力映射关系时，动态闸瓦压力为列车开行时制动缸保压过程中列车闸瓦压力，静态闸瓦压力基准值为各车辆静态闸瓦压力基准值之和；
以时间和映射关系为坐标，输出每趟车各车辆、列车的映射关系曲线；再输出各车辆、列车的平均映射关系曲线和映射关系上、下限曲线；
其中，平均映射关系是指多趟车运行后每趟车对应点映射关系的平均值，映射关系上、下限值是指多趟车运行后每趟车对应点的映射关系最大、最小值；
以列车和各车辆的每趟车映射关系曲线、平均映射关系曲线和映射关系上、下限曲线，推断出列车运行时的制动能力，为司机操纵列车提供指导。
2.根据权利要求1所述的一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取方法，其特征在于，每块闸瓦压力为该闸瓦上所有压力传感器探测的压力值的总和，车辆闸瓦压力为该车辆上所有闸瓦压力的总和，列车闸瓦压力为该列车上所有车辆闸瓦压力的总和。
3.根据权利要求1所述的一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取方法，其特征在于，分别在空车和重车工况下，采集每块闸瓦上若干压力传感器的数据，并计算动‑静态闸瓦压力映射关系，输出每趟车映射关系曲线、平均映射关系曲线和映射关系上、下限曲线。
4.根据权利要求1所述的一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取方法，其特征在于，计算车辆闸瓦压力时，剔除车辆闸瓦压力偏离平均值30％的数据剔除。
5.根据权利要求1所述的一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取方法，其特征在于，制动缸压力设定值为13～17kPa。
6.用于权利要求1所述的方法的一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取系统，其特征在于，包括设置于闸瓦上的闸瓦压力采集装置(1)，闸瓦压力采集装置(1)通信连接有监控仪(2)；
监控仪(2)根据采集的每块闸瓦上若干压力数据计算每块闸瓦压力、车辆闸瓦压力和列车闸瓦压力，并分别计算车辆级和列车级的动‑静态闸瓦压力映射关系，且输出每趟车各车辆、列车的映射关系曲线，输出各车辆、列车的平均映射关系曲线和映射关系上、下限曲线。
7.根据权利要求6所述的一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取系统，其特征在于，所述闸瓦压力采集装置(1)包括安装在闸瓦上的若干闸瓦压力传感器，闸瓦压力传感器电连接有无线传输模块，无线传输模块与监控仪(2)通信连接。
8.根据权利要求6所述的一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取系统，其特征在于，所述监控仪(2)包括主机、天线和显示器，主机分别与闸瓦压力采集装置(1)、天线和显示器电连接。
9.根据权利要求8所述的一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取系统，其特征在于，所述主机设置有自组网收发模块、近距离无线通讯配置模块和ID模块；
近距离无线通讯配置模块用于建立自组网；
自组网用于建立主机与闸瓦压力采集装置(1)的数据传输通道；
ID模块管理主机本身的ID号。
10.根据权利要求6所述的一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取系统，其特征在于，还包括手持机(3)和地面服务平台(4)，手持机(3)和地面服务平台(4)均与监控仪(2)通信连接，手持机(3)分别与地面服务平台(4)和闸瓦压力采集装置(1)通信连接。 说明书 : 一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取方法及系统技术领域[0001] 本发明属于重载列车技术领域，具体涉及一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取方法及系统。背景技术[0002] 随着重载铁路运输的不断发展，重载列车开行越来越多，其载重量大、运行速度高、运行密度大的特点对车辆制动系统的性能和列车操纵提出了更高要求。[0003] 闸瓦压力是车辆制动能力的最直接体现，通过检测每辆车的实际闸瓦压力，可以得知本车辆的制动力大小，进而掌握列车的制动能力。目前闸瓦压力的检测大多数是在静态工况下，采用压力传感器(测试闸瓦)替代闸瓦的方式来进行，并根据实测闸瓦压力、制动缸压力计算基础制动装置静态传递效率。这种测量方式对于列车动态工况下的制动能力不能做出判断，对列车操纵缺乏有效指导。[0004] 现有技术中，列车运行时的制动能力无法直观获取，从而司机无法根据运行时的制动能力操纵列车。发明内容[0005] 为了解决现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取方法及系统，在重载列车发车前，实施一次制动，检测列车的静态闸瓦压力，通过研究得出的动‑静态闸瓦压力映射关系，从而可推断出列车运行时的制动能力，为司机操纵列车提供指导。[0006] 本发明所采用的技术方案为：[0007] 一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取方法，包括以下步骤：[0008] 采集车辆制动缸压力，当车辆制动缸压力大于设定值时，开始采集每块闸瓦上若干压力传感器的数据，并计算每块闸瓦压力、车辆闸瓦压力和列车闸瓦压力；[0009] 按以下公式分别计算车辆级和列车级的动‑静态闸瓦压力映射关系：[0010] 映射关系ζ＝动态闸瓦压力/静态闸瓦压力基准值；[0011] 其中，当计算车辆级闸瓦压力映射关系时，动态闸瓦压力为列车开行时制动缸保压过程中车辆闸瓦压力，静态闸瓦压力基准值为发车前闸瓦压力试验时制动缸保压过程中的车辆闸瓦压力平均值；当计算列车级闸瓦压力映射关系时，动态闸瓦压力为列车开行时制动缸保压过程中列车闸瓦压力，静态闸瓦压力基准值为各车辆静态闸瓦压力基准值之和；[0012] 以时间和映射关系为坐标，输出每趟车各车辆、列车的映射关系曲线；再输出各车辆、列车的平均映射关系曲线和映射关系上、下限曲线；[0013] 其中，平均映射关系是指多趟车运行后每趟车对应点映射关系的平均值，映射关系上、下限值是指多趟车运行后每趟车对应点的映射关系最大、最小值；[0014] 以列车和各车辆的每趟车映射关系曲线、平均映射关系曲线和映射关系上、下限曲线，推断出列车运行时的制动能力，为司机操纵列车提供指导。[0015] 作为本发明的优选方案，每块闸瓦压力为该闸瓦上所有压力传感器探测的压力值的总和，车辆闸瓦压力为该车辆上所有闸瓦压力的总和，列车闸瓦压力为该列车上所有车辆闸瓦压力的总和。[0016] 作为本发明的优选方案，分别在空车和重车工况下，采集每块闸瓦上若干压力传感器的数据，并计算动‑静态闸瓦压力映射关系，输出每趟车映射关系曲线、平均映射关系曲线和映射关系上、下限曲线。[0017] 作为本发明的优选方案，计算车辆闸瓦压力时，剔除车辆闸瓦压力偏离平均值30％的数据剔除。[0018] 作为本发明的优选方案，制动缸压力设定值为13～17kPa。[0019] 一种铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取系统，包括设置于闸瓦上的闸瓦压力采集装置，闸瓦压力采集装置通信连接有监控仪；[0020] 监控仪根据采集的每块闸瓦上若干压力数据计算每块闸瓦压力、车辆闸瓦压力和列车闸瓦压力，并分别计算车辆级和列车级的动‑静态闸瓦压力映射关系，且输出每趟车各车辆、列车的映射关系曲线，输出各车辆、列车的平均映射关系曲线和映射关系上、下限曲线。[0021] 作为本发明的优选方案，所述闸瓦压力采集装置包括安装在闸瓦上的若干闸瓦压力传感器，闸瓦压力传感器电连接有无线传输模块，无线传输模块与监控仪通信连接。[0022] 作为本发明的优选方案，所述监控仪包括主机、天线和显示器，主机分别与闸瓦压力采集装置、天线和显示器电连接。[0023] 作为本发明的优选方案，所述主机设置有自组网收发模块、近距离无线通讯配置模块和ID模块；[0024] 近距离无线通讯配置模块用于建立自组网；[0025] 自组网用于建立主机与闸瓦压力采集装置的数据传输通道；[0026] ID模块管理主机本身的ID号。[0027] 作为本发明的优选方案，还包括手持机和地面服务平台，手持机和地面服务平台均与监控仪通信连接，手持机分别与地面服务平台和闸瓦压力采集装置通信连接。[0028] 本发明的有益效果为：[0029] 本发明实时监控列车的闸瓦压力，对闸瓦压力的动‑静态监测及数据分析，得到车辆级、列车级的动‑静态闸瓦压力映射关系，输出每趟车各车辆、列车的映射关系曲线；再输出各车辆、列车的平均映射关系曲线和映射关系上、下限曲线。根据各车辆、列车的映射关系曲线和平均映射关系曲线及映射关系上、下限曲线，可推断出列车运行时的制动能力，为司机操纵列车提供指导。附图说明[0030] 图1是本发明的方法流程图；[0031] 图2是本发明的系统的结构示意图；[0032] 图3是每趟车动‑静态闸瓦压力映射关系曲线示意图；[0033] 图4是平均映射关系曲线和映射关系上、下限曲线示意图；[0034] 图5是车辆闸瓦位置定义示意图；[0035] 图6是闸瓦传感器位置定义示意图；[0036] 图7是列车(减压50kPa)理论与实测闸瓦压力曲线；[0037] 图8是制动时各车辆闸瓦压力分布情况；[0038] 图9是缓解时各车辆闸瓦压力分布情况。[0039] 图中，1‑闸瓦压力采集装置；2‑监控仪；3‑手持机；4‑地面服务平台；41‑操作终端；42‑服务器。具体实施方式[0040] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。[0041] 如图1所示，本实施例的铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取方法，包括以下步骤：[0042] S1：数据采集：[0043] 将车辆编号和安装在其上8块闸瓦绑定，并将各闸瓦在车辆上位置进行编号(便于定位压力异常的闸瓦)，建立与无线传输模块的一一对应关系。[0044] 闸瓦压力监测系统在列车正常运行过程中，网络处于休眠低功耗状态，只有需要工作时才唤醒网络进行检测。[0045] 采集车辆制动缸压力，当车辆制动缸压力大于设定值15kPa时，开始采集每块闸瓦上若干压力传感器的数据，闸瓦压力采集滞后不超过200ms。当制动缸压力＜15kPa时，不再采集闸瓦压力。[0046] 计算每块闸瓦压力、车辆闸瓦压力和列车闸瓦压力。每块闸瓦压力为该闸瓦上所有压力传感器探测的压力值的总和，车辆闸瓦压力为该车辆上所有闸瓦压力的总和，列车闸瓦压力为该列车上所有车辆闸瓦压力的总和。剔除车辆闸瓦压力偏离平均值30％的数据剔除。[0047] 采集制动全过程(制动缸升压、保压、缓解)任一时刻的闸瓦压力，车次、车号、采集时间要一一对应。[0048] 闸瓦压力按数据采集频率进行采集、存储；按数据发送频率进行发送。数据采集频率：5Hz。数据发送频率：当制动缸压力≥30kPa，压力变化≤10kPa/10s时，每10s发送一次数据。[0049] 在完成站场静态试验后，列车线路试验(动态)时，不需要添乘，试验数据能直接发给测试人员。[0050] 输出车辆闸瓦压力、列车闸瓦压力、每块瓦闸瓦压力、闸瓦上每个传感器闸瓦压力，以表格形式输出，每趟车输出一张表，见表1。[0051] 表1为闸瓦压力数据表：[0052][0053] 注：[0054] 1)No表示车次。[0055] 2)t1表示数据采集的时间，t1所对应的数据为t1时刻同时采集的闸瓦压力，依此类推。[0056] 3)A表示t1时刻列车制动缸压力，A1表示t1时刻第1辆车的制动缸压力，依此类推。[0057] 4)B1表示t1时刻第1辆车的闸瓦压力，B1，1表示t1时刻第1辆车第1块闸瓦的压力，B1，1,1表示t1时刻第1辆车第1块闸瓦上第1个传感器的压力，依此类推。闸瓦在车辆上的位置定义如图5所示，传感器在闸瓦上的位置定义如图6所示。[0058] 5)F1表示t1时刻列车闸瓦压力，依此类推。[0059] S2：计算映射关系：[0060] 按以下公式分别计算车辆级和列车级的动‑静态闸瓦压力映射关系：[0061] 映射关系ζ＝动态闸瓦压力/静态闸瓦压力基准值；[0062] 其中，当计算车辆级闸瓦压力映射关系时，动态闸瓦压力为列车开行时制动缸保压过程中车辆闸瓦压力，静态闸瓦压力基准值为发车前闸瓦压力试验时制动缸保压过程中的车辆闸瓦压力平均值；当计算列车级闸瓦压力映射关系时，动态闸瓦压力为列车开行时制动缸保压过程中列车闸瓦压力，静态闸瓦压力基准值为各车辆静态闸瓦压力基准值之和。制动缸保压过程，即列车带闸状态，制动缸压力压力变化≤10kPa/10s。[0063] 动态闸瓦压力除以静态闸瓦压力基准值，形成一个映射关系值，每采集一个计算一次，依此类推。[0064] 输出车辆级、列车级动‑静闸瓦压力映射关系平均值，映射关系平均值分空车和重车两种工况，见数据表2所示。每趟车输出一张数据表格。[0065] 表2为闸瓦压力映射关系及基础制动传递效率平均值：[0066][0067][0068] 注：[0069] 1)表2中，空车趟数指的是当前累计的空车趟数，重车趟数指的是当前累计的重车趟数.[0070] 2)空车映射关系平均值等于空车各映射关系总和除以空车映射关系个数，依此类推。[0071] S3：输出闸瓦压力映射关系曲线：[0072] 如图3所示，以时间为横坐标、映射关系为纵坐标，输出每趟车各车辆、列车的映射关系曲线。[0073] 如图4所示，再输出各车辆、列车的平均映射关系曲线和映射关系上、下限曲线。[0074] 图3和图4中，第1闸表示每趟车第1次带闸运行，第1闸对应的曲线为每趟车第1次带闸运行过程的映射关系曲线，依此类推。平均映射关系曲线是指多趟运行后每趟对应点求平均值曲线，上、下限值曲线是多趟运行后每趟对应点的最大、最小值构成的曲线。[0075] 需要注意的是，分别在空车和重车工况下，采集每块闸瓦上若干压力传感器的数据，并计算动‑静态闸瓦压力映射关系，输出每趟车映射关系曲线、平均映射关系曲线和映射关系上、下限曲线，从而在空车和重车工况下均能通过相应工况下的制动能力，为司机操纵列车提供指导。[0076] S4：为司机操纵列车提供指导：[0077] 以列车和各车辆的每趟车映射关系曲线、平均映射关系曲线和映射关系上、下限曲线，推断出列车运行时的制动能力，为司机操纵列车提供指导。[0078] 如图2所示，本实施例的铁路货车动‑静态闸瓦压力映射关系获取系统，包括设置于闸瓦上的闸瓦压力采集装置1，闸瓦压力采集装置1通信连接有监控仪2；[0079] 监控仪2根据采集的每块闸瓦上若干压力数据计算每块闸瓦压力、车辆闸瓦压力和列车闸瓦压力，并分别计算车辆级和列车级的动‑静态闸瓦压力映射关系，且输出每趟车各车辆、列车的映射关系曲线，输出各车辆、列车的平均映射关系曲线和映射关系上、下限曲线。[0080] 具体地，所述闸瓦压力采集装置1包括安装在闸瓦上的若干闸瓦压力传感器，闸瓦压力传感器电连接有无线传输模块，无线传输模块与监控仪2通信连接，还包括电池。其中，闸瓦压力传感器用于实现闸瓦压力的采集。无线传输模块用于实现监控仪2与闸瓦压力采集装置1之间的实时数据交互。电池负责提供闸瓦压力采集装置1采集、存储、发送闸瓦压力数据所需的电源。[0081] 制动缸压力采集装置的构成和功能与闸瓦压力采集装置1类似，其采集的是制动缸压缩空气压力。制动缸压力采集装置包括安装在制动缸的制动缸压力传感器，制动缸压力传感器电连接有无线传输模块，无线传输模块与监控仪2通信连接，还包括电池。其中，制动缸压力传感器用于实现制动缸压力的采集。无线传输模块用于实现监控仪2与制动缸压力采集装置之间的实时数据交互。电池负责提供制动缸压力采集装置采集、存储、发送制动缸压力数据所需的电源。[0082] 具体地，所述监控仪2包括主机、方形天线和显示器，主机分别与闸瓦压力采集装置1、方形天线和显示器电连接。主机用于列车发车前组网、接收各压力采集装置传输的数据，并对数据进行分析处理以及保存。通过对闸瓦压力数据分析，输出列车级、车辆级闸瓦压力。显示屏用于显示主机的输出结果，即显示列车级、车辆级闸瓦压力。[0083] 所述主机设置有自组网收发模块、近距离无线通讯配置模块和ID模块。近距离无线通讯配置模块用于建立自组网。自组网用于建立主机与闸瓦压力采集装置1的数据传输通道。ID模块管理主机本身的ID号。[0084] 本发明的系统还包括手持机3和地面服务平台4，手持机3和地面服务平台4均与监控仪2通信连接，手持机3分别与地面服务平台4和闸瓦压力采集装置1通信连接。[0085] 手持机3是信息转存和应用现场进行设备无线设置的辅助工具，可以在地面监控终端、压力采集装置、监控仪2之间转存列车编组信息，可以向车载设备下载升级程序和设置压力采集编号，可以现场调整列车编组信息。手持机3基于成熟可靠的无线数据终端开发，自身带可充电蓄电池，植入了近距离无线通讯配置模块。[0086] 地面服务平台4为压力监测系统提供集中统一的业务管理和监控，用于数据的接收、存储和管理，可长期保存收到的列车闸瓦数据。具备以下功能：编组信息管理、故障报警管理、状态监控、系统管理四项功能。功能模块主要为三部分：通信平台、数据库和操作终端41。通信平台负责服务器42与操作监控终端和监控仪2之间的通信，以保证编组信息、报警和位置状态等信息在三种设备间的传输交互。数据库负责业务数据的存储、检索及维护。操作终端41提供人机界面，实现编组调整、故障报警、监控仪2及闸瓦压力监测装置状态信息显示。系统管理中，功能模块主要为三部分：通信平台、数据库和操作终端。通信平台负责服务器与操作监控终端和监控仪2之间的通信，以保证编组信息、报警和位置状态等信息在三种设备间的传输交互。数据库负责业务数据的存储、检索及维护。操作终端提供人机界面，实现编组调整、故障报警、监控仪及闸瓦压力监测装置状态信息显示。[0087] 闸瓦压力检测系统性能指标：[0088] 1)闸瓦压力检测系统满足正常试验3个月。[0089] 2)制动缸压力采集装置全温度范围精度：±0.5％FS；闸瓦压力采集装置全温度范围精度：±1％FS。[0090] 3)制动缸压力采集装置和闸瓦压力采集装置防护等级：IP65。[0091] 4)制动缸压力采集装置在环境温度为‑40℃～70℃时应能正常工作；闸瓦压力采集装置在环境温度为‑40℃及长大坡道持续制动轮瓦急剧升温的高温环境均应能正常工作。[0092] 5)制动缸压力采集装置在按GB/T21563中规定的1类A级设备的冲击和振动下应能正常工作；闸瓦压力采集装置在按GB/T21563中规定的2类设备的冲击和振动下应能正常工作。[0093] 6)制动缸压力采集装置和闸瓦压力采集装置应满足TB/T2519‑2010中条款12.2.6，12.2.7，12.2.8，12.2.9，12.2.10试验的要求。[0094] 本发明实时监控列车的闸瓦压力，通过对闸瓦压力的动静态检测及数据分析，得到车辆级、列车级的闸瓦压力映射关系，推断运行列车的制动能力。该系统接口尺寸和既有闸瓦接口尺寸相同，方便装车运用，无需改造车辆制动系统既有结构。[0095] 本发明的系统采用了低能耗技术，最大限度的降低电能消耗，以适用于货车电源供给困难的运用环境。[0096] 闸瓦压力采集装置1采用深度学习算法，通过压力机试验采集电压数据，采用卷积神经网络对数据进行训练，使压力值快速迭代逼进到压力机读数值。国内有文献记载采用人工智能方法对压力传感器压力值进行调理后的精度达到3％以内。[0097] 闸瓦压力采集装置1的方案验证：[0098] 为验证闸瓦压力采集装置1的方案的可行性，包括组网能力，数据发送能力，数据接收能力，数据处理能力，在国内某重载线路进行了装车试验。[0099] 1、闸瓦压力采集装置1的布置：[0100] 装车车型为C80，按2列108辆按1+1方式编组，列车总载重约1.7万余吨。[0101] 闸瓦压力传感器共10个，分别安装于4车1‑4号闸瓦工位，25车1‑4号闸瓦工位，54车1、2号闸瓦工位。监控仪安装于头部机车操作室内。[0102] 2、试验线路：[0103] 试验路线242公里为连续下坡道，平均坡度为5.6‰，其中68.9公里平均坡度为9.2‰(最大坡度12‰)，63.2公里平均坡度为7.4‰。最高限速80km/h，全程平均车速约60km/h，最高车速78km/h。[0104] 列车调速制动时列车管最大减压约50kPa，单次制动时间最短约4分钟，最长约26分钟。在长大下坡段，列车制动时间约占80％，调速制动期间最低车速38km/h。[0105] 3、闸瓦压力动、静态测试：[0106] 列车开行前，实施减压50kPa制动，采集闸瓦压力，待列车管压力稳定后，保压5min。充气缓解，列尾充至不低于595kPa。[0107] 列车开行后，闸瓦压力采集装置全程不间断对闸瓦压力进行检测，并将采集到的压力数据传输至位于头部机车的监控仪2。[0108] 4、试验情况：[0109] 1)在试验全过程(无论货车处于静态还是动态)，闸瓦压力传感器均能按设定采样频率采集闸瓦压力。[0110] 2)在发车前或行驶中，通过对车辆单个闸瓦压力检测，可以计算出每辆车或全列车的闸瓦压力总和及闸瓦压力偏差，为司机提供参考闸瓦压力数据。[0111] 3)压力数据除了在少部分无线传输条件很差的路段内传输可能滞后(最长时间约5分钟)外，均能立即传输至位于司机室的监控仪2。[0112] 4)对单个闸瓦全部的压力数据进行收集和分析，可获得该闸瓦的磨耗情况信息。[0113] 5)试验结束后，传感器无一损坏，状态完好，各性能参数无改变。[0114] 5、小结：[0115] 通过本次方案验证，可得出以下结论：[0116] 1)闸瓦压力采集装置1的结构可靠，能耐受车辆制动时的高温环境，车辆运行时的振动等工况。车辆运行及制动对其数据采集、数据传输性能无影响，其均能可靠地运行。[0117] 2)监控仪2自组网络稳定、可靠，能及时接收列车各闸瓦压力数据，各制动缸压力数据。[0118] 3)闸瓦压力采集装置1能对每辆车制动缸压力进行检测，对每个闸瓦进行动静态检测、传输检测压力数据。[0119] 4)通过对制动缸压力数据的分析处理，可得到每辆车制动缸压力分布，掌握制动缸压力离散度；通过对闸瓦压力数据的分析处理，可得到单个闸瓦压力，每辆车闸瓦压力、列车总闸瓦压力，掌握列车制动能力。[0120] 6、系统特点：[0121] 通过本次装车方案验证及闸瓦压力采集装置1的实际运行状况，压力采集、数据传输、数据接收及分析处理，可得出闸瓦压力采集装置1具有以下特点：[0122] 1)能检测：[0123] 能动态检测制动缸、闸瓦压力，掌握列车级、车辆级的制动能力，也能了解各车辆每个闸瓦的工作状态。[0124] 2)测得准：[0125] 在静态下采用普通闸瓦压力传感器(变送器)对闸瓦压力、制动缸压力进行测试，然后再用闸瓦、制动缸压力采集装置进行压力测试，对比两者数据，差异在5％范围内。[0126] 3)看得见：[0127] 闸瓦压力采集装置1将测得的闸瓦压力值通过自组网传输给监控仪2。监控仪2通过数据处理，同时呈现实际闸瓦压力和理论闸瓦压力曲线，反映两者的差异，便于掌握列车的闸瓦压力。[0128] 4)用得着：[0129] 闸瓦压力采集装置主要作用如下：[0130] 检测系统将闸瓦压力传输给监控:2，经数据处理，实时反映列车的制动能力，辅助指导操纵列车，确保安全运行；[0131] 实时呈现列车实测闸瓦压力与理论闸瓦压力的对比曲线，让司机实时了解列车的制动能力(如图7)；[0132] 通过故障模型处理，能反映列车运行过程中的自缓(如图8)、抱闸(如图9)等故障；[0133] 能实现闸瓦的所有数据通过网络传递给地面服务平台，以便运用管理部门、技术部门进行大数据分析，为掌握提升闸瓦质量(寿命)研究、闸瓦压力与磨耗量关系研究、列车纵向冲动研究、基础制动装置研究、基础制动装置动态传递效率研究等提供基础数据。[0134] 本发明不局限于上述可选实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

专利地区：四川

专利申请日期：2021-12-08

专利公开日期：2024-06-18

专利公告号：CN114154247B