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专利名称：一种快速装夹式EBV位置信号感知采集装置

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202110145861.9

专利申请（专利权）人：中车洛阳机车有限公司
权利人地址：河南省洛阳市廛河区启明东路2号

专利发明（设计）人：任晓刚,徐冬明,刘举平,欧阳爱莲,黄晓峰

专利摘要：本发明涉及一种快速装夹式EBV位置信号感知采集装置，包括信息采集盒、第一快接夹头和第二快接夹头，所述第一快接夹头可拆卸的固连在EBV大闸操纵杆上，第一快接夹头设有第一倾角传感器，用于检测EBV大闸的位置信息；所述第二快接夹头可拆卸的固连在EBV小闸操纵杆上，第二快接夹头设有第二倾角传感器，用于检测EBV小闸的位置信息；所述信息采集盒内置有第三倾角传感器和微控制器。本发明不通过机车原有通讯接口获取数据，不破坏原车线路，易于加装使用，可将EBV工作状态实时采集到检测系统中；相比较现有技术，本发明的安全性高，检测更精确，检测结果可以实时通过本地装置显示，数据亦可通过无线数据传输提供给上位机使用。

主权利要求：
1.一种快速装夹式EBV位置信号感知采集装置，包括信息采集盒（1）、第一快接夹头（4）和第二快接夹头（6），其特征是：所述第一快接夹头（4）可拆卸的固连在EBV大闸操纵杆（5）上，第一快接夹头（4）设有第一倾角传感器（10），用于检测EBV大闸的位置信息；
所述第二快接夹头（6）可拆卸的固连在EBV小闸操纵杆（7）上，第二快接夹头（6）设有第二倾角传感器（12），用于检测EBV小闸的位置信息；
所述信息采集盒（1）内置有第三倾角传感器（8）和微控制器（9），第三倾角传感器（8）和微控制器（9）电性连接，第三倾角传感器（8）用于检测机车车体的空间状态，其获取的数据用于对第一倾角传感器（10）得到的位置信息和第二倾角传感器（12）得到的位置信息进行补偿；
所述的第一倾角传感器（10）、第二倾角传感器（12）、第三倾角传感器（8）均为设有MEMS陀螺芯片的传感器，所述第一倾角传感器（10）、第二倾角传感器（12）分别通过软导线3与信息采集盒（1）内部的微控制器（9）连接，所述微控制器（9）用于获取的第一倾角传感器（10）、第二倾角传感器（12）和第三倾角传感器（8）的数据并计算得出EBV大小闸的位置；
所述的第一快接夹头（4）包括第一本体（401）和松紧带，第一本体（401）内设有用于安装第一倾角传感器（10）的空腔，第一本体（401）一侧设为与EBV大闸操纵杆（5）相配适的圆弧面，在所述圆弧面的一侧设有挂钩，所述松紧带一端固连在圆弧面的另一侧，另一端与所述挂钩接连；
所述的第二快接夹头（6）包括第二本体（601）和松紧带，第二本体（601）内设有用于安装第二倾角传感器（12）的空腔，第二本体（601）一侧设为与EBV小闸操纵杆（7）相配适的圆弧面，在所述圆弧面的一侧设有挂钩，所述松紧带一端固连在圆弧面的另一侧，另一端与所述挂钩接连；
所述的信息采集盒（1）设有本地显示装置（2），本地显示装置（2）与微控制器（9）连接，用于显示第一倾角传感器（10）、第二倾角传感器和第三倾角传感器（8）的检测结果。
2.根据权利要求1所述的一种快速装夹式EBV位置信号感知采集装置，其特征是：所述的信息采集盒（1）内置有无线传输模块（11），无线传输模块（11）与微控制器（9）连接，用于将检测结果传输至上位计算机。 说明书 : 一种快速装夹式EBV位置信号感知采集装置技术领域[0001] 本发明涉及轨道机车制动系统，尤其是机车制动系统的智能检测技术，具体是一种快速装夹式EBV位置信号感知采集装置。背景技术[0002] CCBⅡ制动系统是第二代微机控制制动系统，属于一种基于微处理器的电空制动控制系统，除了紧急制动作用的开始，所有逻辑是微机控制的，该制动系统为在客运和货运机车上使用而设计，将26L型制动机和电子空气制动设备兼容。为了保证机车的安全运行，机车的定期维护检修中，对制动系统的检测维护是必不可少的。目前，在对CCBⅡ制动系统进行检测时，一般通过外接机械式或电子式压力表的方式，实现该制动系统中各个压力测点的简单压力观测，没有实现对测点压力数据的连续跟踪、综合对比分析、结合EBV数据等进行自动检测。[0003] EBV（ElectricalBrakeValve，电子制动手柄）俗称大小闸，是CCBⅡ制动系统的一个关键LRU（LineReplaceableUnit，现场可替换部件），它位于机车司机室司机台左侧，为乘务员提供机车自动制动，单独制动和单缓功能。EBV处于不同的工作状态时，CCBⅡ制动系统中各个压力测点会具有不同的一组数值，因而，根据EBV工作状态，对应的测取CCBⅡ制动系统中各个压力测点的压力值，可以更准确地判断CCBⅡ制动系统是否正常。[0004] 因此，为提高制动系统检测的自动化水平，设计一种能够将EBV工作状态实时采集到检测系统中的装置必要的。发明内容[0005] 针对背景技术中的问题，本发明的目的是提出一种快速装夹式EBV位置信号感知采集装置，通过传感器和快接式夹头，根据EBV的大小闸位置来获取EBV工作状态，同时结合机车车体的空间状态，对EBV工作状态的做出准确的定位。[0006] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：[0007] 一种快速装夹式EBV位置信号感知采集装置，包括信息采集盒、第一快接夹头和第二快接夹头，[0008] 所述第一快接夹头可拆卸的固连在EBV大闸操纵杆上，第一快接夹头设有第一倾角传感器，用于检测EBV大闸的位置信息；[0009] 所述第二快接夹头可拆卸的固连在EBV小闸操纵杆上，第二快接夹头设有第二倾角传感器，用于检测EBV小闸的位置信息；[0010] 所述信息采集盒内置有第三倾角传感器和微控制器，第三倾角传感器和微控制器电性连接，第三倾角传感器用于检测机车车体的空间状态，其获取的数据用于对第一倾角传感器得到的位置信息和第二倾角传感器得到的位置信息进行补偿；[0011] 所述的第一倾角传感器、第二倾角传感器、第三倾角传感器均为设有MEMS陀螺芯片的传感器，所述第一倾角传感器、第二倾角传感器分别通过软导线与信息采集盒内部的微控制器连接，所述微控制器用于获取的第一倾角传感器、第二倾角传感器和第三倾角传感器的数据并计算得出EBV大小闸的位置。[0012] 所述的第一快接夹头包括第一本体和松紧带，第一本体内设有用于安装第一倾角传感器的空腔，第一本体一侧设为与EBV大闸操纵杆相配适的圆弧面，在所述圆弧面的一侧设有挂钩，所述松紧带一端固连在圆弧面的另一侧，另一端与所述挂钩接连。[0013] 所述的第二快接夹头包括第二本体和松紧带，第二本体内设有用于安装第二倾角传感器的空腔，第二本体一侧设为与EBV小闸操纵杆相配适的圆弧面，在所述圆弧面的一侧设有挂钩，所述松紧带一端固连在圆弧面的另一侧，另一端与所述挂钩接连。[0014] 所述的信息采集盒设有本地显示装置，本地显示装置与微控制器连接，用于显示第一倾角传感器、第二倾角传感器和第三倾角传感器的检测结果。[0015] 所述的信息采集盒内置有无线传输模块，无线传输模块与微控制器连接，用于将检测结果传输至上位计算机。[0016] 所述的第一倾角传感器、第二倾角传感器和第三倾角传感器分别通过AD转换模块与微控制器的引脚连接。[0017] 本发明的有益效果是：本发明完全独立于机车电路的设计方式，不通过机车原有通讯接口获取数据，不破坏原车线路，易于加装使用，可将EBV工作状态实时采集到检测系统中；相比较现有技术，本发明的安全性高，检测更精确，检测结果可以实时通过本地装置显示，数据亦可通过无线数据传输提供给上位机使用。附图说明[0018] 图1为本发明的整体结构示意图。[0019] 图2为第一快接夹头的剖面图。[0020] 图3为第二快接夹头的俯视图。[0021] 图4为信息采集盒的剖面图。[0022] 图中，1?信息采集盒，2?本地显示装置，3?软导线，4?第一快接夹头，401?第一本体，5?EBV大闸操纵杆，6?第二快接夹头，601?第二本体，7?EBV小闸操纵杆，8?第三倾角传感器，9?微控制器，10?第一倾角传感器，11?无线传输模块,12?第二倾角传感器。具体实施方式[0023] 下面将结合本说明书附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，需要注意的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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作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。[0024] 如图1、图2、图3所示，一种快速装夹式EBV位置信号感知采集装置，包括信息采集盒1、第一快接夹头4和第二快接夹头6，所述第一快接夹头4可拆卸的固连在EBV大闸操纵杆5上，第一快接夹头4设有第一倾角传感器10，用于检测EBV大闸的位置信息；所述第二快接夹头6可拆卸的固连在EBV小闸操纵杆7上，第二快接夹头6设有第二倾角传感器12，用于检测EBV小闸的位置信息；所述信息采集盒1可水平放置在机车驾驶台面上，信息采集盒1内置有第三倾角传感器8和微控制器9，第三倾角传感器8和微控制器9电性连接，第三倾角传感器8用于检测机车车体的空间状态，其获取的数据用于对第一倾角传感器10得到的位置信息和第二倾角传感器12得到的位置信息进行补偿；所述的第一倾角传感器10、第二倾角传感器12、第三倾角传感器8均为设有MEMS陀螺芯片的传感器，所述第一倾角传感器10、第二倾角传感器12分别通过软导线3与信息采集盒1内部的微控制器9连接，所述微控制器9用于获取的第一倾角传感器10、第二倾角传感器12和第三倾角传感器8的数据并计算得出EBV大小闸的位置。[0025] 具体的，所述的第一快接夹头4包括第一本体401和松紧带，第一本体401内设有用于安装第一倾角传感器10的空腔，第一倾角传感器10设置在该空腔内，在空腔的一侧壁设有通孔，连接微控制器9和第一倾角传感器10的软导线3穿设在通孔内，在信息采集盒1上设有对应于第一快接夹头4的信号采集接口，软导线3通过信号采集接口与微控制器9连接；第一本体401一侧设为与EBV大闸操纵杆5相配适的圆弧面，使用时，将圆弧面贴附在EBV大闸操纵杆5上，在所述圆弧面的一侧设有挂钩，所述松紧带一端固连在圆弧面的另一侧，另一端与所述挂钩接连，使用时，将松紧带拉紧，挂在挂钩上，即可将第一本体401固定在EBV大闸操纵杆5上。[0026] 所述的第二快接夹头6的结构与第一快接夹头4相同，第二快接夹头6包括第二本体601和松紧带，第二本体601内设有用于安装第二倾角传感器12的空腔，第二本体601一侧设为与EBV小闸操纵杆相配适的圆弧面，在所述圆弧面的一侧设有挂钩，所述松紧带一端固连在圆弧面的另一侧，另一端与所述挂钩接连。具体的，第二快接夹头6的使用方法也与第一快接夹头4相同。[0027] 所述的信息采集盒1设有本地显示装置2，本地显示装置2与微控制器9连接，用于显示第一倾角传感器10、第二倾角传感器和第三倾角传感器8的检测结果。具体的，本地显示装置2还可显示校正后的大小闸位置信息。[0028] 所述的信息采集盒1内置有无线传输模块11，无线传输模块11与微控制器9连接，用于将检测结果传输至上位计算机。[0029] 具体的，信息采集盒1内还设有电源以及外部电源接口，可以对整个装置的供电提供不同的选择。[0030] 本发明的原理：[0031] 大小闸位置信息是由大小闸手柄与大小闸工作台面的夹角所决定的，当机车运行时，由于大小闸工作台面与水平面之间也存在一个夹角，而大小闸上的倾角传感器监测的是大小闸手柄与水平面之间的夹角，所以会出现以下两种情况的误判：[0032] A、当机车行进方向与绝对水平面存在夹角时，由于整车沿行驶方向与水平面之间存在一定的角度，即大小闸工作台面（列车底平面）与水平面存在夹角，此时，第一倾角传感器监测的大闸位置信息并不是准确的，而是存在一定角度的偏差，这样会造成EBV信号采集单元误判大闸的位置信息；[0033] 对于此种情况，本装置提供的解决方案如下：[0034] 安装在采集盒中的第三倾角传感器监测的是列车底平面和水平面之间的夹角，于是，可利用第三倾角传感器监测的位置信息对第一倾角传感器监测的位置信息进行补偿，抵消掉列车底平面与水平面之间的角度偏差，从而得到准确的大闸位置信息，完成校正。[0035] B、当列车转弯通过外高内低的轨道时，列车底平面相对于水平面左低右高，同样存在一定的夹角，而小闸的侧缓位判据正是相对于大小闸工作台面小闸手柄左右摆动的角度，此时，小闸上的第二倾角传感器监测的小闸位置信息是相对于水平面小闸手柄左右摆动的角度，两者存在一定角度的偏差，会造成对侧缓位误判；[0036] 对于此种情况，本装置提供的解决方案如下：[0037] 安装在采集盒中的第三倾角传感器监测的仍是列车底平面和水平面之间的夹角，也可利用第三倾角传感器监测的位置信息对第二倾角传感器监测的位置信息进行补偿，抵消掉列车底平面与水平面之间的角度偏差，从而得到准确的小闸位置信息，完成校正。[0038] 本发明中，关于补偿的计算，由微控制器中相应的算法程序完成，该算法程序的建立和运行属于成熟的现有技术，在此不再赘述。[0039] 本发明未详述部分为现有技术。

专利地区：河南

专利申请日期：2021-02-03

专利公开日期：2024-11-29

专利公告号：CN112947369B