車輛軸溫智能探測(cè)系統(tǒng)室外功能模擬器的原理與使用

1、 車輛軸溫智能探測(cè)系統(tǒng)室外功能模擬器的原理與使用鄭州鐵路局車輛檢測(cè)所 馬金友 張長(zhǎng)安內(nèi)容簡(jiǎn)介： 本文簡(jiǎn)要介紹了車輛5T系統(tǒng)中軸溫智能探測(cè)系統(tǒng)(THDS)功能模擬器的用途、性能、工作原理和使用方法，就如何正確使用好功能模擬器，現(xiàn)場(chǎng)使用當(dāng)中存在的問題，提出了一些觀點(diǎn)和方法，以利更好地發(fā)揮室外功能模擬器的檢測(cè)作用。關(guān)鍵詞： 室外功能模擬器 用途 組成和原理 使用方法一、 用途 車輛軸溫智能探測(cè)系統(tǒng)用室外功能模擬器是針對(duì)鐵路車輛部門5T系統(tǒng)中車輛軸溫智能探測(cè)系統(tǒng)（THDS）而研制的一套自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備，它可以根據(jù)需要設(shè)定指定范圍內(nèi)的軸承溫度（即設(shè)定黑體溫度），由紅外線軸溫探測(cè)站執(zhí)行主機(jī)程序設(shè)定的一些功能鍵

2、或操作，直接在主機(jī)LED數(shù)碼管或計(jì)算機(jī)顯示器上看到所設(shè)溫度，即對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了探測(cè)溫度標(biāo)定；也可以模擬一列通過客車或貨車，由模擬車輪觸發(fā)地面車輛軸溫智能探測(cè)系統(tǒng)的磁頭，形成一列接車數(shù)據(jù)信息，從而可以完成對(duì)整個(gè)系統(tǒng)（包括探頭、磁頭和主機(jī)以及通信系統(tǒng)等）的檢測(cè)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)評(píng)定、校準(zhǔn)，以判別地面設(shè)備探測(cè)的可靠性和準(zhǔn)確性。二、參數(shù)及性能指標(biāo)1 模擬列車速度：5Km/h-160Km/h(新程序?yàn)?-320Km/h)，按1Km/h或10Km/h增減，按一檔5Km/h設(shè)定。模擬列車由一輛韶山3型電力機(jī)車，十一輛C62型貨車及一輛8軸紅外線檢測(cè)車組成,也可調(diào)整為客車。2 模擬軸溫：環(huán)溫至120，以每1分檔,誤差&#

3、177;1.3 電源：交流220V，+10%、-15%，50Hz；功率350W（最大）4 工作溫度：-15到+555 黑體升溫時(shí)間（從環(huán)溫加熱至環(huán)溫加70時(shí)間）：小于5分鐘6 黑體熱源表面不均勻度：<±三、組成及工作原理 室外功能模擬器主要有兩個(gè)八位單片機(jī)系統(tǒng)組成的主控板、加熱控制板，另外還有專用黑體加熱電源、顯示驅(qū)動(dòng)板、模擬磁頭觸發(fā)器、微型打印機(jī)等。 主要由單片機(jī)A（89C52）、D8279C-2、D8155HC-2、 DS12C887組成，工作流程如圖1所示。其功能是：（1） 調(diào)整和保持功能模擬器當(dāng)前時(shí)間（2） 控制微型打印機(jī)（3） 控制鍵盤操作及數(shù)碼管顯示，控制機(jī)型轉(zhuǎn)換（

4、4） 控制客車、貨車轉(zhuǎn)換。（5） 向單片機(jī)B發(fā)出調(diào)溫指令（6） 發(fā)出2#及3#電磁鐵的觸發(fā)脈沖，形成一列車信息。 主要由單片機(jī)B（AT89C51）、AD轉(zhuǎn)換器ADS774JP、運(yùn)算放大器LF411等組成，其功能是調(diào)整和控制左、右兩側(cè)黑體的溫度。工作流程如圖2所示。 3.加熱電源 為給黑體加熱的專用電源，輸出直流電壓48V。 4.顯示驅(qū)動(dòng)板 主要提供一個(gè)功能模擬器的人機(jī)交互界面，供使用者確認(rèn)和調(diào)整當(dāng)前模擬器一些信息，設(shè)定溫度及速度，模擬一列列車信號(hào)。主要有DM74LS154N、SN7407N等組成。加電自檢 與單片機(jī)交換數(shù)據(jù)顯示三溫度* 請(qǐng)操作者鍵入設(shè)定溫度，顯示設(shè)定溫度 請(qǐng)操作者鍵入模擬列車速

5、度，顯示列車速度 恒溫？ 恒溫提示音 運(yùn)行模擬列車程序 （等待狀態(tài)）有鍵入 是否確認(rèn)？ 微打走幾行紙 是否打印鍵？ 取消打印、熄滅打印燈 * 三溫度：指設(shè)定溫度、左黑體溫度、右黑體溫度圖1單片機(jī)A工作流程圖 加電 測(cè) 溫 調(diào) 溫 與單片機(jī)A 交換數(shù)據(jù) 圖2 單片機(jī)B工作流程圖 四、現(xiàn)場(chǎng)操作使用功能模擬器的步驟: 打開電源,待模擬器面板數(shù)碼管顯示穩(wěn)定，這需要幾秒鐘時(shí)間，在此期間不要進(jìn)行任何操作；而后可根據(jù)需要設(shè)定溫度,按有關(guān)規(guī)定一般為40、70，可根據(jù)當(dāng)前顯示的黑體溫度，按設(shè)置鍵，任意調(diào)整“+10、+1、-10、-1”四個(gè)鍵直到所需要的溫度，按“確認(rèn)”鍵；設(shè)置車速，初始顯示車速為80Km/h，可

6、加或減至所需速度, 按“確認(rèn)”鍵后黑體開始加熱。根據(jù)所設(shè)溫度的高低，加熱時(shí)間有所不同，但從環(huán)溫加熱到環(huán)溫+70時(shí)，應(yīng)不超過5分鐘；隨后單片機(jī)A不停地采集左、右側(cè)黑體溫度，并與設(shè)定溫度相比較，直至所需溫度穩(wěn)定以后，蜂鳴器發(fā)出“嘀嘀”報(bào)警聲，表明此時(shí)已經(jīng)可以對(duì)軸溫探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行標(biāo)定了。目前，標(biāo)定有下面兩種方法：1定時(shí)采集： 標(biāo)定前將已加熱到設(shè)定溫度的黑體分別放在左、右探頭箱的探測(cè)孔上，按動(dòng)車輛軸溫智能探測(cè)系統(tǒng)（THDS）主機(jī)上設(shè)定的一些功能鍵或有關(guān)操作，很快就可以在系統(tǒng)主機(jī)板LED數(shù)碼管或顯示器上看到標(biāo)定一側(cè)或兩側(cè)黑體的溫度，如不準(zhǔn)確，可對(duì)主機(jī)板進(jìn)行溫度點(diǎn)數(shù)調(diào)整。 2. 運(yùn)行: 運(yùn)行前將已加熱到設(shè)定

7、溫度的黑體分別壓在左、右探頭箱的探測(cè)孔上，將模擬器2#、3#電磁鐵分別放在探測(cè)設(shè)備的2、3號(hào)磁頭上，使紅外線軸溫探測(cè)系統(tǒng)處于開機(jī)狀態(tài)，然后按動(dòng)模擬器面板上的運(yùn)行鍵，啟動(dòng)模擬列車程序，面板上“磁頭2、磁頭3”指示燈開始閃亮，同時(shí)壓在磁頭上的電磁鐵也發(fā)出模擬列車駛過時(shí)所產(chǎn)生的磁通變化以驅(qū)動(dòng)2#、3#磁頭產(chǎn)生相應(yīng)的車輪軸位脈沖。此時(shí)模擬器蜂鳴聲停止，隨后向系統(tǒng)發(fā)出全部模擬列車信息 ，同時(shí)黑體的溫度被探頭采集；當(dāng)模擬列車運(yùn)行完畢后，模擬器蜂鳴器重新鳴響，表示已經(jīng)成功地進(jìn)行了一次模擬列車運(yùn)行。如果在模擬一列車前按打印鍵，則在模擬完一列車后打印一條當(dāng)前模擬列車的有關(guān)信息，但執(zhí)行該功能目前意義已不大，多不使

8、用，建議以后制作模擬器時(shí)取消此功能或者加以改進(jìn)和提高。使用時(shí)應(yīng)注意的問題：（1） 使用前應(yīng)確認(rèn)模擬器電源開關(guān)在關(guān)閉狀態(tài)，三孔電源線插接時(shí)看清插針方向不要插錯(cuò)，不可硬插，嚴(yán)禁帶電插拔各電纜線。（2） 磁頭觸發(fā)器、黑體、機(jī)箱等物件應(yīng)輕拿輕放，避免磕碰摔落，標(biāo)定取放黑體時(shí)要拿住黑體而不應(yīng)拉拽電纜線進(jìn)行操作。（3） 功能模擬器上電后設(shè)備先行自檢，應(yīng)等幾秒鐘待顯示器顯示到左、右黑體溫度時(shí)再操作按鍵設(shè)定溫度和速度。按鍵按動(dòng)時(shí)應(yīng)按準(zhǔn)位置，用力均勻，不要使勁硬按以免損壞；模擬器使用一兩年后按鍵可能會(huì)操作不靈，可以檢查相關(guān)電纜線接插頭，檢測(cè)按鍵簧片，恢復(fù)其性能。（4） 設(shè)備應(yīng)注意防潮防水，夏季使用時(shí)應(yīng)避免在陽光下暴曬；在高溫區(qū)使用時(shí)（指加溫100°C以上）應(yīng)盡量縮短使用時(shí)間；如必須使用則需在高溫區(qū)工作15分鐘后，使模擬器復(fù)位一次，使