一种铁路货运内燃机车动力监测系统

摘要

本发明属于铁路货运内燃机车动力监测和智能化管理技术领域，具体涉及一种铁路内燃机车动力监测系统，包括温度传感器、压力传感器、液位传感器、水压冲击传感器、RS485集成器、数据处理端、云服务器和移动客户端，温度传感器用于测量内燃机废气温度信号，压力传感器用于测量内燃机增压器和稳压器内的空气压力，液位传感器用于监测膨胀水箱的水位信号，水压传感器用于监测内燃机冷水泵和高温水泵的出口压力，各个传感器的测量信号经RS485集成器采集后发送至数据处理端，数据处理端进行数据打包后发送至云服务器，云服务器对数据进行远程存储，还用于将数据发送给移动客户端，本发明实现了内燃机车动力参数的可视化监测和远程监测，以及内燃机故障的远程监控集定位。

说明书

技术领域

本发明属于铁路货运内燃机车动力监测和智能化管理技术领域，具体涉及一种铁路内燃机车动力监测系统。

背景技术

目前内燃机车的故障排查主要是通过监测关键部位的压力值，利用压力值与标准值的对比来进行判断排查机车存在的故障，现有的内燃机，例如东风型内燃机车操纵台上的指示灯仅有差示动作、接地、过流等电器故障及微机显示屏只显示燃油、机油进出口压力，高低温水温度等基础数据的提示要求，不能直观显示机车存在的隐患进行预警，提前防止故障出现，原车此类设备信息显示的故障、数据显示比较单一，机车出现故障后不能及时进行预警，达不到智能化后台管理模式，在查找故障原因时还需技术、检修人员凭借以往工作经验来进行查找判断，致使判断故障就需要较长的时间，容易造成线路堵塞，影响运输任务按时完成。也就是说，铁路内燃机车的自身监测系统仅实现了部分监测参数的监测，而且其存在不能够监测突发故障、预测潜在故障准确度差等。此外，日常机车运用中，若机械故障问题不能无法得到直观的显示，易导致故障处理延迟或将机车故障扩大化，影响机车周转效率，造成不可避免的经济损失。

发明内容

本发明针对现有技术中内燃机工作参数采集单一，无法准确预测和警示故障的不足，提供了一种铁路内燃机车动力监测系统。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种铁路内燃机车动力监测系统，包括：温度传感器、压力传感器、液位传感器、水压冲击传感器、RS485集成器、数据处理端、云服务器和移动客户端，所述温度传感器用于测量内燃机废气温度信号，所述压力传感器用于测量内燃机增压器和稳压器内的空气压力，所述液位传感器用于监测膨胀水箱的水位信号，水压传感器用于监测内燃机冷水泵和高温水泵的出口压力，各个传感器的测量信号经所述RS485集成器采集后发送至所述数据处理端，所述数据处理端进行数据打包后发送至所述云服务器，所述云服务器对数据进行远程存储，还用于将数据发送给移动客户端。

所述温度传感器设置在内燃机各缸的排气口；

所述压力传感器设置在增压器工艺堵处和稳压箱工艺堵处；

所述水压冲击传感器设置在中冷水管路的工艺堵处和高温水管路的工艺堵处；

所述液位传感器设置在膨胀水箱内。

所述温度传感器有16个，压力传感器有4个，水压冲击传感器有2个，液位传感器有1个。

所述的一种铁路内燃机车动力监测系统，还包括本地显示单元，所述本地显示单元与所述数据处理端连接，用于显示实时测量数据。

所述的一种铁路内燃机车动力监测系统，所述云服务器还用于对数据进行分析得到故障分析结果，还用于将故障分析结果发送至数据处理端和移动客户端。

所述数据处理端通过移动通信网络与所述云服务器连接。

所述温度传感器为接触式耐高温螺纹热电阻传感器。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

本发明提供了一种铁路内燃机车动力监测系统，利用内燃机现有的工艺堵在内燃机各个部分设置传感器，充分采集内燃机的各种工作参数，实现了内燃机工作参数的全方位采集，利用数据采集端将采集数据发送至云服务器进行存储，实现了测量数据的远程发送和分析，此外，利用云服务器的高效处理能力，可以对内燃机故障进行准确预测和定位，提高了内燃机故障预警能力。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种铁路货运内燃机车动力监测系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中内燃机排气系统的传感器安装示意图；

图3为本发明实施例中内燃机进气压力系统的传感器安装示意图；

图4为本发明实施例中内燃机膨胀水箱的传感器安装示意图；

图5为本发明实施例中内燃机水系统的的传感器安装示意图；

图中：1为废气涡轮增压器，2为中冷器，3为稳压箱，4为增压器工艺堵，5为稳压箱工艺堵，7为废气支管工艺堵，8为排烟道，12为液位计，14为冷水泵，16为高温水泵，18为冷水管路工艺堵，19为高温水管路工艺堵。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例；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。

如图1所示，本发明实施例提供了一种铁路货运内燃机车动力监测系统，包括：温度传感器、压力传感器、液位传感器、水压冲击传感器、RS485集成器、数据处理端、云服务器和移动客户端，述温度传感器用于测量内燃机废气温度信号，所述压力传感器用于测量内燃机增加器和稳压器内的空气压力，所述液位传感器用于监测膨胀水箱的水位信号，水压传感器用于监测内燃机冷水泵和高温水泵的出口压力，各个传感器的测量信号经所述RS485集成器采集后发送至所述数据处理端，所述数据处理端进行数据打包后发送至所述云服务器，所述云服务器对数据进行远程存储，还用于将数据发送给移动客户端。

如图2所示，本实施例中，所述温度传感器设置在内燃机各缸的排气口。内燃机排气系统由废气支管、废气涡轮增压器等组成。气缸做功后产生的废气经各缸废气支管进入废气总管，然后推动废气涡轮增压器进行工作。在废气支管工艺堵7处安装温度传感器用于监测燃烧后产生废气的温度，8为排烟道。系统根据设定参数分析出各缸产生的废气温度是否符合规定要求。

如图3所示，本实施例中，所述压力传感器设置在增压器工艺堵处和稳压箱工艺堵处；一共有4个。柴油机进气系统主要由废气涡轮增压器1、中冷器2、稳压箱3三部分组成。空气经废气涡轮增压器1增压后通过中冷器进气管道进入中冷器2进行降温冷却，冷却后的空气进入稳压箱3，最后进入柴油机气缸燃烧室参与燃烧。在两个增压器工艺堵4处分别安装的压力传感器可以监测增压后的空气压力；在两个稳压箱工艺堵5处分别安装的压力传感器可以监测稳压后的空气压力。这样，此系统能实时监测空气增压、冷却和进入燃烧室时的压力，通过与设定参数进行对比，自动分析出各位置空气压力是否符合规定要求。

如图4所示，本实施例中，所述水压冲击传感器有2个，分别设置在中冷水管路工艺堵18处和高温水管路工艺堵19处。其中，中冷水管路设置在中冷水泵14的输出口，高温水管路设置在高温水泵16的输出口。

如图5所示，本实施例中，所述液位传感器12设置在膨胀水箱8内。

进一步地，本实施例所述的一种铁路内燃机车动力监测系统，还包括本地显示单元，所述本地显示单元与所述数据处理端连接，用于显示实时测量数据。

具体地，本实施例中，所述云服务器还用于对数据进行分析得到故障分析结果，还用于将故障分析结果发送至数据处理端和移动客户端。进一步地，本实施例中，所述数据处理端通过移动通信网络与所述云服务器连接。

具体地，本实施例中，所述温度传感器为接触式耐高温螺纹热电阻传感器。

本实施例提供的一种铁路内燃机车动力监测系统具体工作时，由温度传感器、压力传感器、液位传感器、水压冲击传感器实现货运内燃机车动力工作信号的监测，其中温度传感器采用接触式耐高温螺纹热电阻传感器，检测各缸燃烧后的排温通过气体的变化进行信号转换，为确保传感器在检测过程中信号传输的稳定，加装RS485集成器对信号保护抗击电磁波的干扰，各传感器检测出来的信号经过数据处理端整理后传输云服务器采集保存，本地设置有可视化数据屏作为显示单元现场显示内燃机运转状态，同时也可通过手机客户端或其它用户端通过多用户登录观看机车运转情况实现实时跟踪监测，分析运行状态。

此外，本实施例中，数据处理端可以设置各项工作数据的阈值，通过设置阈值，可以利用可视化数据屏进行有声语音提示报警，也可通过数据处理端自动上报信息至手机客户端进行预警提醒，及时通知工作及管理人员采取措施。云服务器可以保存数据实现下载分析及快速定位故障，同时利用移动网络使用手机客户端进行远程监控。

综上所述，本发明提供了一种铁路货运内燃机车动力监测系统，不仅能实现内燃机车各种工作数据的本地实时监测和远程监测，还可以利用云服务器实现故障定位和检测，而且，其可以直观显示故障原因，有效降低内燃机车动力系统的故障率及缩短机车故障检修停时。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。