AT01型列车尾部风压监控系统技术及应用

陈明高

摘要：AT01型列车尾部风压监控系统投入使用后解决了运用部门长期以来列车尾部风压监控存在的问题，提高了列检作业的自动化和标准化水平。

关键字：列车 制动试验 风压 监控

AT01型列车尾部风压监控系统是针对铁路系统列检作业而开发研制，可自动监测列车制动性能，利用无线通讯网络把风压状态等重要数据上传到中心监测主机并存储，显示风压变化波形，该系统运用科学的手段替代了传统的人工检测，测量结果更真实、准确，提高了工作效率，是现阶段针对《技规》的要求进行列尾试风作业的必要手段。

1 列车尾部风压监测系统硬件设备组成

AT01型列车尾部风压监控系统由中心台、中转台、手持机三部分组成，属于一种分布式网络结构，体现了网络化、模块化的特点，以51系列单片机为核心，采用无线射频技术、A/D转换及数字处理等技术设计，其结构框图见下图1。

图l：列车车辆制动试验监测系统结构示意图

1.1无线风压监测仪

无线风压监测仪采用高精度的传感器、MD转换模块和抗干扰能力强的无线传输模块、高性能微处理器、高容量的可充电锂电池、数码显示装置、高可靠性的控制电路以及高强度工程塑料铸模外壳组成，其封装详见图2。

图2：无线风压监测仪

1.2中转台

中转台安装在靠近列车尾部的待检室内，实时接收无线风压监测仪发来的尾部压力数据并上传至值班室数据处理中心，其主要由微功率无线收发模块，无线数传模块，控制电路和电源模块组成，详见下图3所示。

图3：中转台

1.3值班室主机

值班室主机由控制计算机、数据收、发设备、语音提示设备以及打印机等配套设备组成。实时显示、准确分析、存储、打印、查询列车制动试验数据信息，判别试验结果，显示过程作业时间等。

2 AT01型列车尾部风压监控系统的主要功能

1. AT01型列车尾部风压监控系统能够自动记录机车及地下风管供风的全部制动机试验记录。能够满足列车在站区现场制动机试验的全部要求。全程实时采集并记录列车制动机尾部风压变化情况，并根据《铁路货车运用维修规程》第32条的有关规定自动判断是否符合制动机性能试验标准。
2. AT01型列车尾部风压监控系统采用微机控制技术，将传统的人工主观读取指针风表的局面转变为由计算机自动控制并记录存取方式，提高了检修作业设备的技术水平，有利于列车制动机故障的分析，提高了检车作业的工作效率和现代化检车技术管理水平，保障了铁路运输安全。
3. AT01型列车尾部风压监控系统提供友好的可视化界面，以表格的方式实时显示制动机试验各阶段的起始、终止时间和相应的压力值，能帮助值班员及运用管理人员分析列车制动机试验的作业情况，分析存在的问题，给出明确的数据和结论。
4. 各无线风压检测仪能够同时使用，自动识别列车尾部风压，自动上传至值班室数据处理中心，系统自动处理以曲线的形式表示列车尾部风压随时间的变化的情况，列车制动机试验过程清晰、直观。
5. AT01型列车尾部风压监控系统具有查询、显示、打印、海量存储等功能，自动生成报表，方便管理人员统计和分析。
6. AT01型列车尾部风压监控系统设置权限密码，非经有效授权，不得查阅、删除、使用AT01型列车尾部风压监控系统。

3无线风压检测仪技术指标

• 压力测量范围：0-800kpa
• 压力过载：300%
• 显示方式：OLED显示
• 显示分辨率：1 KPa
• 测量准确度：0.2% （25℃）
• 采样时间：0.5S
• 试风数据较大存储量：10组
• 工作环境：温度-50℃ ~ 60℃，相对湿度小于85%的无腐蚀性气体场合
• 工作电源：10.8V直流
• 通讯距离：800m内不需中转，800m~4km需使用中转台，天线阻抗50欧
• 工作时间：>18h（25℃) 电池使用寿命：500-600次
• 重量：640g
• 尺寸：85×57×70（mm）

4 AT01型列车尾部风压监控系统的操作

AT01型列车尾部风压监控系统的操作由两个方面组成：列检值班员对数据处理系统可视化界面的操作和现场检车员对无线风压监测仪的操作。

4.1 列检值班员

列检值班员接班后首先更改用户登录信息，输入值班员姓名和密码登录AT01型列车尾部风压监控系统界面。观察系统界面，检查各股道是否有列车制动机试验作业情况，若有要确定每股道的充风定压值，确保与实际的定压一致。当某股道提示“第XX道开始试风”时，值班员输入车次和辆数，同时确认该股道的试风定压是否与列车车次等信息一致。点击股道号确认该股道的风压值，当现场检车员观察无线风压监测仪上数码管显示的风压值达到定压后开始向列检值班员通知漏泄试验开始时，列检值班员用鼠标点击“漏泄试验开始”按钮。列车制动机试验完成后系统自动保存列车制动机试验数据，但如果没有及时输入车次或编组辆数时系统不会自动保存，必须手工输入车次和辆数后手工保存。

4.2 现场检车员

现场检车员打开无线风压监测仪电源，检查电压值是否在工作范围内，在电压符合工作条件的前提下设定本次试风作业的股道号，将无线风压监测仪接入列车尾部风管，安装必须正确、牢固，打开列车尾部车辆的折角塞门，确保无漏风现象。检车员开始发出试风作业信号，按照正常的试风作业过程进行试风作业，全部试风试验作业完毕后关闭列车尾部车辆的折角塞门，关闭电源，再与列车软管分离。

4.3 AT01型列车尾部风压监控系统监测及操作流程图

AT01型列车尾部风压监控系统监测及操作流程图如下图4所示：

图4：AT01型列车尾部风压监控系统监测及操作流程图

AT01型列车尾部风压监控系统可以监测列车的全部试验和简略试验，满足铁路运用系统列车制动机试验的要求。AT01型列车尾部风压监控系统的投入使用，加强了对列车制动机试验的管理，解决了长期以来列车尾部风压监控存在的问题，提高列检作业的自动化和标准化水平。AT01型列车尾部风压监控系统是确保货物列车制动试验作业质量，加强列车制动性能试验过程的监测，保障铁路运输安全的重要设备，对于加强列检安全监控，确保行车安全，对列车提速有重要意义。

参考文献

1. 铁路货车运用维修规程 2003
2. 单片机外围电路设计 王彦明 电子工业出版社 2003年1月

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