用于檢測(cè)車(chē)輪狀況的系統(tǒng)和方法技術(shù)方案

本公開(kāi)涉及一種用于檢測(cè)與在火車(chē)車(chē)廂上的車(chē)輪相關(guān)的狀況的方法。該方法可以包括檢測(cè)車(chē)輪的位置。該方法還可以包括檢測(cè)車(chē)輪在其上行進(jìn)的鐵軌的位置。該方法進(jìn)一步可以包括將車(chē)輪的位置相對(duì)于鐵軌的位置進(jìn)行比較，并且基于該比較確定車(chē)輪狀況。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本公開(kāi)一般涉及檢測(cè)系統(tǒng)和方法，并且更具體地涉及用于檢測(cè)車(chē)輪狀況的系統(tǒng)和方法。
技術(shù)介紹
用于鐵路工業(yè)的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供用于自動(dòng)確定包括在過(guò)往火車(chē)上的車(chē)輪和車(chē)輪軸承的部件的溫度的方法和裝置，從沿著火車(chē)軌道行進(jìn)的火車(chē)的車(chē)輪或車(chē)輪軸承放射的紅外(IR)輻射指示車(chē)輪或車(chē)輪軸承的溫度或溫度范圍。用于檢測(cè)過(guò)熱車(chē)輪或車(chē)輪軸承的IR掃描器和相關(guān)電路在商業(yè)上是可用的。一些系統(tǒng)使用靠近鐵路軌道放置的IR檢測(cè)器。IR檢測(cè)器確定在預(yù)定波長(zhǎng)范圍內(nèi)的輻射IR波的存在。IR檢測(cè)器還產(chǎn)生輸出信號(hào)，指示在所感測(cè)的預(yù)定范圍內(nèi)IR輻射的功率或強(qiáng)度。與用于檢測(cè)鐵路火車(chē)車(chē)輪或車(chē)輪軸承的溫度范圍或溫度的這些類(lèi)型系統(tǒng)相關(guān)的一個(gè)問(wèn)題涉及在不同狀況下會(huì)產(chǎn)生的不精確度。例如，在所檢測(cè)IR波的范圍由諸如飛雪、風(fēng)、雨或其它天氣狀況的外部源減弱或過(guò)濾的情況下，結(jié)果是熱的車(chē)輪或熱的軸承狀況的不精確檢測(cè)。諸如車(chē)輪或車(chē)輪軸承的過(guò)熱部件的精確檢測(cè)允許在過(guò)熱部件損壞或故障之前采取正確的動(dòng)作。避免在惡劣環(huán)境中車(chē)輪和軸承溫度的不精確檢測(cè)的問(wèn)題的一種嘗試公開(kāi)在2005年3月29日授予Bartonek的美國(guó)專(zhuān)利No.6,872,945(專(zhuān)利’945)中。專(zhuān)利’945公開(kāi)了一種裝置，包括用于感測(cè)從火車(chē)車(chē)輪或軸承放射的在兩個(gè)或更多個(gè)IR波長(zhǎng)范圍內(nèi)的IR輻射的傳感器，其中每個(gè)波長(zhǎng)范圍基本上不與任何其它波長(zhǎng)范圍疊加。傳感器產(chǎn)生指示在每個(gè)波長(zhǎng)范圍中的所感測(cè)IR輻射的信號(hào)。處理器從所產(chǎn)生的信號(hào)確定車(chē)輪或車(chē)輪軸承的溫度范圍或溫度。專(zhuān)利’945的溫度檢測(cè)系統(tǒng)可以確定駛過(guò)鐵路軌道的火車(chē)的車(chē)輪或車(chē)輪軸承的溫度。此外，專(zhuān)利’945的溫度檢測(cè)系統(tǒng)可能不容易受到所檢測(cè)IR輻射在幅度、強(qiáng)度或功率方面的變化的影響。雖然專(zhuān)利’945的溫度檢測(cè)系統(tǒng)可以勝任一些應(yīng)用，但是它可能仍然不是最優(yōu)的。特別是，專(zhuān)利’945的溫度檢測(cè)系統(tǒng)可以檢測(cè)與火車(chē)的車(chē)輪或車(chē)輪軸承的凸出位置相關(guān)的溫度。雖然該過(guò)程在一些應(yīng)用中可能是精確的，但是它沒(méi)有考慮車(chē)輪或車(chē)輪軸承的精確位置和尺寸，并且因此可能提供這些部件的較不精確的溫度讀數(shù)。專(zhuān)利’945的溫度檢測(cè)系統(tǒng)同樣沒(méi)有考慮限制到火車(chē)的車(chē)輪或車(chē)輪軸承的氣流的障礙物。氣流的限制會(huì)導(dǎo)致車(chē)輪或車(chē)輪軸承比正常變得更熱，其會(huì)導(dǎo)致減慢運(yùn)行和降低火車(chē)效率的錯(cuò)誤的熱軸承檢測(cè)。另外，專(zhuān)利’945的溫度檢測(cè)系統(tǒng)一般僅考慮火車(chē)的車(chē)輪和/或車(chē)輪軸承的溫度，沒(méi)有考慮其它車(chē)輪或車(chē)輪軸承狀況，諸如例如車(chē)輪相對(duì)于火車(chē)軌道的運(yùn)動(dòng)。本公開(kāi)的系統(tǒng)和方法解決上述一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題和/或本領(lǐng)域的其它問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
在一方面，本公開(kāi)涉及一種檢測(cè)與在火車(chē)車(chē)廂上的車(chē)輪相關(guān)的狀況的方法。該方法可以包括檢測(cè)車(chē)輪的位置。該方法還可以包括檢測(cè)車(chē)輪在其上行進(jìn)的鐵軌的位置。該方法還可以包括將車(chē)輪的位置相對(duì)于鐵軌的位置進(jìn)行比較，并且基于該比較確定車(chē)輪狀況。在另一方面，本公開(kāi)涉及一種用于檢測(cè)與在火車(chē)車(chē)廂上的車(chē)輪相關(guān)的狀況的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括至少一個(gè)被配置為產(chǎn)生至少一個(gè)熱圖像的傳感器，以及處理器。該處理器可被配置為基于至少一個(gè)熱圖像檢測(cè)車(chē)輪的位置。該處理器還可以被配置為基于至少一個(gè)熱圖像檢測(cè)車(chē)輪在其上行進(jìn)的鐵軌的位置。該處理器還可以被配置為將車(chē)輪的位置相對(duì)于鐵軌的位置進(jìn)行比較，并且基于該比較確定車(chē)輪狀況。在又一方面，本公開(kāi)涉及一種用于檢測(cè)與在火車(chē)車(chē)廂上的車(chē)輪相關(guān)的狀況的方法。該方法可以包括從至少一個(gè)傳感器接收至少一個(gè)熱圖像。該方法還可以包括基于該至少一個(gè)熱圖像檢測(cè)車(chē)輪的凸緣的位置，并且基于該至少一個(gè)熱圖像檢測(cè)車(chē)輪在其上行進(jìn)的鐵軌的位置。該方法可進(jìn)一步包括在預(yù)定時(shí)間周期上將凸緣的位置相對(duì)于鐵軌的位置進(jìn)行比較，并且基于該比較確定車(chē)輪狀況。該方法可以進(jìn)一步包括基于所確定車(chē)輪狀況執(zhí)行控制動(dòng)作。附圖說(shuō)明圖1為示例性公開(kāi)的火車(chē)的示意圖；圖2為圖1的火車(chē)的示例性底盤(pán)部分的示意圖；圖3為可以與圖1的火車(chē)一起使用的示例性公開(kāi)的檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖；圖4為描述可以由圖2的系統(tǒng)實(shí)施的示例性公開(kāi)的方法的流程圖；以及圖5為描述可以由圖2的系統(tǒng)實(shí)施的另一示例性公開(kāi)的方法的流程圖。具體實(shí)施方式圖1圖示包括一個(gè)和多個(gè)車(chē)廂110、120的火車(chē)100的一部分。每個(gè)車(chē)廂，諸如對(duì)于車(chē)廂110所示出的，可以包括諸如轉(zhuǎn)向架(truck)122和124的多個(gè)轉(zhuǎn)向架。盡管更通常的是每個(gè)車(chē)廂的轉(zhuǎn)向架數(shù)量為2個(gè)，但是車(chē)廂可以具有多達(dá)10個(gè)和更多個(gè)轉(zhuǎn)向架。每個(gè)轉(zhuǎn)向架122和124可以包括兩個(gè)和多個(gè)軸，其中車(chē)輪軸承150、152在轉(zhuǎn)向架122的每個(gè)軸的一端處示出，而車(chē)輪軸承154、156在轉(zhuǎn)向架124的每個(gè)軸的一端處示出。此外，火車(chē)100可以包括氣動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)，其可以包括來(lái)自機(jī)車(chē)(未示出)的主氣體管道，受壓氣體從主氣體管道供應(yīng)到諸如在圖1中示出的制動(dòng)閥160的各種制動(dòng)閥。制動(dòng)閥160可以控制一個(gè)和多個(gè)制動(dòng)氣缸(未示出)的操作，制動(dòng)氣缸可以控制一個(gè)和多個(gè)制動(dòng)器140、142、144、146的致動(dòng)。每個(gè)制動(dòng)器140、142、144、146可以包括被配置為抵靠接觸相應(yīng)車(chē)輪130、132、134、136的摩擦材料。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到其它替代制動(dòng)系統(tǒng)可以包括盤(pán)式制動(dòng)系統(tǒng)或液壓制動(dòng)系統(tǒng)。在各種實(shí)施例中，車(chē)輪130、132、134、136可以與在它們的相應(yīng)軸的相對(duì)端處的匹配車(chē)輪配對(duì)。例如如圖2所示，車(chē)輪130可以經(jīng)由相關(guān)軸133連接到匹配車(chē)輪130。相似地，車(chē)輪軸承150可以與在軸133的相對(duì)端處的匹配車(chē)輪軸承150配對(duì)?？梢灶A(yù)期，雖然在圖2中僅示出外車(chē)輪軸承，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到根據(jù)需要也可以使用內(nèi)車(chē)輪軸承。如圖2所示，車(chē)輪130可以包括凸緣131，其被配置為沿著火車(chē)軌道的鐵軌170引導(dǎo)車(chē)輪130。雖然在圖2中未示出，但是匹配車(chē)輪、匹配車(chē)輪軸承以及與每個(gè)車(chē)輪相關(guān)的凸緣可以與火車(chē)100的其它車(chē)輪132、134、136以及車(chē)輪軸承152、154、156相關(guān)聯(lián)。此外，在一些實(shí)施例中，火車(chē)車(chē)廂110可以包括向下延伸以覆蓋車(chē)輪軸承150的至少一部分的一個(gè)或多個(gè)部分111，使得在火車(chē)100外部的位置處?？康耐瑫r(shí)車(chē)輪軸承150不可見(jiàn)。在火車(chē)運(yùn)行期間，各種部件可能磨損而不能繼續(xù)使用，并且磨損的部件會(huì)導(dǎo)致過(guò)度熱量的產(chǎn)生，其繼而可導(dǎo)致部件的故障或潛在的不安全狀況。因此，本公開(kāi)的各種實(shí)施例可以監(jiān)測(cè)車(chē)輪溫度和車(chē)輪軸承溫度，如在下文將更詳細(xì)討論的。此外，本公開(kāi)的各種實(shí)施例還可以監(jiān)測(cè)一個(gè)或多個(gè)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種方法，用于檢測(cè)與火車(chē)車(chē)廂上的車(chē)輪相關(guān)的狀況，所述方法包括：檢測(cè)所述車(chē)輪的位置；檢測(cè)所述車(chē)輪在其上行進(jìn)的鐵軌的位置；將所述車(chē)輪的位置相對(duì)于所述鐵軌的位置進(jìn)行比較；以及基于該比較確定車(chē)輪狀況。

【技術(shù)特征摘要】
2014.10.10 US 14/5120921.一種方法，用于檢測(cè)與火車(chē)車(chē)廂上的車(chē)輪相關(guān)的狀況，所述方法包
括：
檢測(cè)所述車(chē)輪的位置；
檢測(cè)所述車(chē)輪在其上行進(jìn)的鐵軌的位置；
將所述車(chē)輪的位置相對(duì)于所述鐵軌的位置進(jìn)行比較；以及
基于該比較確定車(chē)輪狀況。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中：
檢測(cè)所述車(chē)輪的位置包括檢測(cè)所述車(chē)輪的凸緣的位置；以及
將所述車(chē)輪的位置相對(duì)于所述鐵軌的位置進(jìn)行比較包括將所述凸緣的
位置相對(duì)于所述鐵軌的位置進(jìn)行比較。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括從至少一個(gè)傳感器接收至
少一個(gè)熱圖像，并且基于所述至少一個(gè)熱圖像確定所述車(chē)輪的位置和所述
鐵軌的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述車(chē)輪的位置相對(duì)于所述鐵
軌的位置進(jìn)行比較包括在預(yù)定時(shí)間周期上將所述車(chē)輪的位置相對(duì)于所述鐵
軌的位置進(jìn)行比較。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中在所述預(yù)定時(shí)間周期上將所述車(chē)
輪的位置相對(duì)于所述鐵軌的位置進(jìn)行比較包括確定在所述車(chē)輪與所述鐵軌
之間的距離、所...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：M·J·巴爾托內(nèi)克，D·J·阿恩特，R·F·奧康奈爾，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：鐵路發(fā)展服務(wù)公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：美國(guó);US