专利汇可以提供钢轨温度、应变和加速度的数据在线采集方法和装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 钢 轨 温度 、应变和 加速 度的数据在线采集方法和装置属于温度、应变和振动加速度的测量技术领域,涉及一种钢轨温度、应变和加速度的数据在线采集方法和装置。该装置由温度 传感器 ,应变传感器,加速度传感器,第一、第二无线 数据采集 节点 ,第一、第二、第三供电单元,网关和远程PC客户端构成。第一、第二无线数据采集节点由组桥 电路 、放大电路、滤波电路、A/D转换电路、 微处理器 电路、同步采集 触发电路 、存储电路、无线通信单元构成。采用无线通信方式进行数据传输,第一、第二无线数据采集节点根据设定的参数自动采集钢轨静、动态数据。本装置自动采集火车通过时钢轨的动态应变和加速度 信号 ,不影响 铁 路行车安全,完全不需要人的控制。,下面是钢轨温度、应变和加速度的数据在线采集方法和装置专利的具体信息内容。
1.一种钢轨温度、应变和加速度的数据在线采集装置,其特征是,该装置由温度传感器,应变传感器,加速度传感器,第一、第二无线数据采集节点(N1、N2),第一、第二、第三供电单元,网关和远程PC客户端构成;温度传感器和应变传感器安装在一块薄钢片一面的中间位置,薄钢片安装在钢轨的中性轴处;温度传感器和应变传感器与第一无线数据采集节点(N1)连接,加速度传感器通过夹具与钢轨可靠的连接为一个整体与第二无线数据采集节点(N2)连接;第一无线数据采集节点(N1)与第一供电单元连接;第二无线数据采集节点(N2)与第二供电单元连接;第一无线数据采集节点(N1)与第二无线数据采集节点(N2)相连接;网关与第三供电单元连接;远程PC客户端和网关与第一、第二无线数据采集节点(N1、N2)进行无线通信。
2.根据权利要求1所述的一种钢轨温度、应变和加速度数据在线采集装置,其特征是,所述的第一、第二无线数据采集节点(N1、N2)由组桥电路(1)、放大电路(2)、滤波电路(3)、A/D转换电路(4)、微处理器电路(5)、同步采集触发电路(6)、存储电路(7)、无线通信单元(8)组成;所述的组桥电路(1),由精密低温漂电阻构成,组桥电路(1)的输入与应变传感器或加速度传感器相连,组桥电路(1)的输出与放大电路(2)的输入相连;所述的放大电路(2)的输出与滤波电路(3)相连,放大电路(2)包括一级放大和二级可编程放大;所述的滤波电路(3)采用2阶巴特沃斯滤波器进行抗混叠滤波,滤波电路(3)的输出与A/D转换电路(4)的输入相连;所述的A/D转换电路(4)采用24位过采样Σ-Δ型模数转换器,A/D转换电路(4)的输出与微处理器电路(5)通过SPI接口相连;所述的微处理器电路(5)采用基于ARM Cortex-M3内核架构的STM32系列处理器;所述的同步采集触发电路(6)由限流电阻构成,与微处理器电路(5)相连;所述的存储电路(7)采用外部大容量FLASH存储器, 与微处理器电路(5)提供的静态存储器控制器FSMC接口相连;所述的无线通信单元(8),通过串口与微处理器电路(5)相连。
3.根据权利要求1或2所述的一种钢轨温度、应变和加速度数据在线采集装置,其特征是,该装置所采用的方法是采用无线通信的方式进行数据的传输,第一、第二无线数据采集节点(N1、N2)根据设定的参数自动采集钢轨的静、动态数据;第二无线数据采集节点(N2)向第一无线数据采集节点(N1)发送同步采集触发信号,第一、第二无线数据采集节点(N1、N2)同时开始工作,分别采集钢轨的温度、动态应变和振动加速度;第二无线数据采集节点(N2)实时监测钢轨的振动加速度,当火车通过此装置安装位置的钢轨时,采集到的振动加速度信号经调理、放大、滤波、模数转换和数值计算,所得到的数值与预先设定的阈值做比较,若数值不大于设定的阈值,则不存储数据继续采集;若数值大于设定的阈值,则存储数据并向第一无线数据采集节点(N1)发送同步采集触发信号;完成采集后将数据进行保存或者通过无线通信网络上传给网关,由网关通过3G网络上传给远程PC客户端;没有火车通过时,第一无线数据采集节点(N1)定时采集钢轨的温度和静态应变。
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