一種基于MVB總線的輪軌力測量系統技術方案

一種基于MVB總線的輪軌力測量系統，屬于軌道車輛動力學測試及總線網絡通信領域，由MVB主設備節點、輪軌力測量從設備節點及MVB總線組成。本實用新型專利技術的目的通過輪軌力測量從設備節點對測試點應變片電橋產生的微弱信號進行精確放大，并保證測量數據的準確性，然后將測量的數據通過MVB總線傳送到MVB主設備節點，MVB主設備節點對接收的數據實時顯示并分析被測試軌道車輛的動力學性能，提高測量數據處理實時性的同時保證軌車輛的安全性、穩定性以及舒適性。本實用新型專利技術可廣泛應用于軌道車輛輪軌力測量領域。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種基于MVB總線的輪軌力測量系統，特別涉及一種用于軌道車輛的輪軌力測量系統。
技術介紹
目前，隨著軌道交通的迅速發展，不斷提升軌道車輛的安全性、穩定性等變的尤為重要，而軌道車輛動力學測試是驗證軌道車輛安全、穩定等性能的重要手段，輪軌力測量是軌道車輛動力學測試的重要組成部分，輪軌力測量反映了軌道車輛的脫軌機理。目前，國內對軌道車輛脫軌機理的研究水平還比較落后，因此對輪軌力的測量及變化規律的研究對軌道交通技術的發展具有重要意義。本技術提供一種基于MVB總線的輪軌力測量系統，系統主要由從設備節點和主設備節點構成。從設備節點對輪軌力進行對應變片產生的微弱信號進行放大、濾波處理，保證所測數據的準確性，并通過MVB總線傳輸到MVB主設備節點進行輪軌測試數據實時顯示和分析處理，從而提高軌道列車的安全性、穩定性等。
技術實現思路
本技術一種基于MVB總線的輪軌力測量系統的目的是通過從設備節點對測試點應變片電橋產生的微弱信號進行精確放大，并保證測量數據的準確性，然后通過MVB總線將測試數據傳送到MVB主設備節點，主設備節點對接收的輪軌力數據實時顯示并根據這些數據來對軌道車輛的動力學性能進行分析，從而保證軌道列車的安全性、穩定性以及舒適性。本技術一種基于MVB總線的輪軌力測量系統由MVB主設備節點、輪軌力測量從設備節點1、輪軌力測量從設備節點2、輪軌力測量從設備節點3和MVB總線組成，如圖1所示。所述輪軌力測量從設備節點1、2、3結構功能相同，MVB主設備節點、輪軌力測量從設備節點分別通過MVB總線進行連接，MVB主設備節點對輪軌力測量從設備節點采集到的測量數據進行集中顯示和分析處理。MVB主設備節點為MVB總線5類設備，其具有設備狀態、過程數據、消息數據、總線管理器及TCN網關等功能，其主控模塊U1采用EP4CE6F17C8N芯片，且主控模塊U1連接有LM1084IS-3.3穩壓芯片U2、電容C1、電容C2和電容C3組成的3.3V電源電路，REG1117-2.5芯片U3、電容C9、電容C10和電容C11組成的2.5V電源電路，晶振U4、電感L1、電容C8和電阻R1組成的振蕩電路，電容C5、電容C6和電容C7組成的電源去耦電路，電容C12、電容C13和電容C14組成的電源去耦電路，二極管D1、電阻R2、電阻R3、電容C5和開關S1組成的主控模塊復位電路，發光二極管LED1和限流電阻R5及發光二極管LED2和限流電阻R4組成的電路用來指示串口數據收發，其中LM1084IS-3.3穩壓芯片U2的引腳2和主控模塊U1的引腳8連接，REG1117-2.5芯片U3的引腳2和主控模塊U1的引腳38連接，晶振U4的引腳4通過電阻R1和主控模塊U1的引腳1連接。輪軌力測量從設備節點是由主控模塊、放大電路模塊組成，所述的主控模塊與MVB主設備節點的主控模塊結構相同并實現MVB總線3類設備功能，即實現消息數據、過程數據及設備狀態功能。放大電路模塊是由兩級放大電路、防浪涌電路及濾波電路組成，第一級放大電路由AD524儀表放大器U5、電阻R6和電阻R7組成，第二級放大電路由AD624儀表放大器U6、電阻R8和電阻R9組成，二極管D1、電容C16、電容C17和二極管D2、電容C18、電容C19組成防浪涌電路，由電阻R11、電容C20、電容C21、放大器U11A、二極管D3及電阻R12組成的巴特沃斯濾波器，其中AD524儀表放大器U5的9、10引腳相連接，然后與AD624儀表放大器U6的2引腳連接，放大器U11A引腳1和輪軌力測試從設備節點的主控模塊U1引腳4連接，防浪涌電路分別與電源的正負極連接。接口擴展模塊主要包括顯示模塊、應變片傳感器模塊及MVB總線驅動模塊，其中顯示模塊U7采用LCD液晶顯示屏，顯示模塊U7連接有由HE8050三極管Q1、HE8050三極管Q2、電阻R15、電阻R16組成的開關電路、上拉電阻R13、限流電阻R14、顯示模塊U7的引腳7、8、9、10、11、12、13、14分別與MVB主設備節點的主控模塊EP4CE6F17C8N芯片U1的引腳11、12、13、14、15、16、17、18連接，顯示模塊U7的引腳4、5、6、15分別與MVB主設備節點的主控模塊EP4CE6F17C8N芯片U1的引腳23、21、22、19連接。應變片傳感器模包括78L05型電源電路穩壓芯片U10、電容C23、電容C24、電容C25、電容C26,其中電容C23、電容C24及電容C25、電容C26分別組成電源去耦電路，并分別與78L05型電源電路穩壓芯片U10的引腳1、2連接，78L05型電源電路穩壓芯片U10的引腳2與應變片傳感器U8的引腳3連接，應變片傳感器U8的引腳1、2分別與AD524儀表放大器U5的引腳1、2連接。MVB總線驅動模塊包括光耦隔離電路由電阻R17、光電耦合器OPT1，電阻R18、光電耦合器OPT2及電阻R19、光電耦合器OPT3組成，U9的引腳1、2、4分別通過光耦隔離電路與主控模塊U1的引腳31、33、32連接，ADM487數據收發器U9的引腳6、7通過CON1與MVB總線連接。本技術一種基于MVB總線的輪軌力測量系統可廣泛應用于軌道車輛輪軌力測量領域，通過MVB總線將輪軌力測量從設備節點的測量結果在MVB主設備節點進行集中顯示并分析處理，從而提高測量數據處理的實時性，保證了軌道車輛安全性、穩定性及舒適性，與現有技術相比較，本技術具有實時、可靠、通用等特點，在軌道車輛輪軌力測量領域具有廣泛的應用前景。附圖說明圖1是本技術結構框圖；圖2是本技術主控模塊電路原理圖；圖3是本技術放大電路模塊電路原理圖；圖4是本技術接口擴展模塊電路原理圖。具體實施方式本技術一種基于MVB總線的輪軌力測量系統是由MVB主設備節點、輪軌力測量從設備節點1、輪軌力測量從設備節點2、輪軌力測量從設備節點3和MVB總線組成，如圖1所示。所述輪軌力測量從設備節點1、2、3結構功能相同，MVB主設備節點、輪軌力測量從設備節點分別通過MVB總線進行連接，MVB主設備節點對輪軌力測量從設備節點采集到的測量數據進行集中顯示及分析處理。MVB主設備節點為MVB總線5類設備，具有設備狀態、過程數據、消息數據、總線管理器及TCN網關等功能，其主控模塊U1采用EP4CE6F17C8N芯片，且主控模塊U1連接有LM1084IS-3.3穩壓芯片U2、電容C1、電容C2和電容C3組成的3.3V電源電路，REG1117-2.5芯片U3、電容C9、電容C10和電容C11組成的2.5V電源電路，晶振U4、電感L1、電容C8和電阻R1組成的振蕩電路，電容C5、電容C6和電容C7組成的電源去耦電路，電容C12、電容C13和電容C14組成的電源去耦電路，二極管D1、電阻R2、電阻R3、電容C5和開關S1組成的主控模塊復位電路，發光二極管LED1和限流電阻R5及發光二極管LED2和限流電阻R4組成的電路用來指示串口數據收發，其中LM1084IS-3.3穩壓芯片U2的引腳2和主控模塊U1的引腳8連接，REG1117-2.5芯片U3的引腳2和主控模塊U1的引腳38連接，晶振U4的引腳4通過電阻R1和主控模塊U1的引腳1連接，如圖2所示本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于MVB總線的輪軌力測量系統，其特征在于：包括MVB主設備節點、輪軌力測量從設備節點1、輪軌力測量從設備節點2、輪軌力測量從設備節點3和MVB總線，所述輪軌力測量從設備節點1、2、3結構功能相同，MVB主設備節點、輪軌力測量從設備節點分別通過MVB總線進行連接，MVB主設備節點對輪軌力測量從設備節點采集到的測量數據進行集中顯示和分析處理。

【技術特征摘要】
1.一種基于MVB總線的輪軌力測量系統，其特征在于：包括MVB主設備節點、輪軌力測量從設備節點1、輪軌力測量從設備節點2、輪軌力測量從設備節點3和MVB總線，所述輪軌力測量從設備節點1、2、3結構功能相同，MVB主設備節點、輪軌力測量從設備節點分別通過MVB總線進行連接，MVB主設備節點對輪軌力測量從設備節點采集到的測量數據進行集中顯示和分析處理。2.根據權利要求1所述的一種基于MVB總線的輪軌力測量系統，其特征是MVB主設備節點為MVB總線5類設備，具有設備狀態、過程數據、消息數據、總線管理器及TCN網關的功能，其主控模塊U1采用EP4CE6F17C8N芯片，且主控模塊U1連接有LM1084IS-3.3穩壓芯片U2、電容C1、電容C2和電容C3組成的3.3V電源電路，REG1117-2.5芯片U3、電容C9、電容C10和電容C11組成的2.5V電源電路，晶振U4、電感L1、電容C8和電阻R1組成的振蕩電路，電容C5、電容C6和電容C7組成的電源去耦電路，電容C12、電容C13和電容C14組成的電源去耦電路，二極管D1、電阻R2、電阻R3、電容C5和開關S1組成的主控模塊復位電路，發光二極管LED1和限流電阻R5及發光二極管LED2和限流電阻R4組成的電路用來指示串口數據收發，其中LM1084IS-3.3穩壓芯片U2的引腳2和主控模塊U1的引腳8連接，REG1117-2.5芯片U3的引腳2和主控模塊U1的引腳38連接，晶振U4的引腳4通過電阻R1和主控模塊U1的引腳1連接。3.根據權利要求1所述的一種基于MVB總線的輪軌力測量系統，其特征是輪軌力測試從設備節點是由主控模塊、放大電路模塊組成，所述的主控模塊與MVB主設備節點的主控模塊結構相同并實現MVB總線3類設備功能，即實現消息數據、過程數據及設備狀態功能。4.根據權利要求1所述的一種基于MVB總線的輪軌力測量系統，其特征是放大電路模塊是由兩級放大電路、防浪涌電路及濾波電路組成，第一級放大電路是由AD524儀表放大器U5、電阻R6和電阻...

【專利技術屬性】
技術研發人員：胡黃水，常玉琪，沈瑋娜，李淼，王博，
申請(專利權)人：長春工業大學，
類型：新型
國別省市：吉林;22