本實(shí)用新型屬于列車安全運(yùn)行技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于藍(lán)牙模塊的車輛測(cè)振系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，隨著我國(guó)鐵路經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，客車運(yùn)行速度不斷提升,重載貨物列車數(shù)量不斷增多，新型高速重載列車的研究與實(shí)驗(yàn)運(yùn)行等一系列工作也逐漸展開，平穩(wěn)、舒適、經(jīng)濟(jì)、安全將成為鐵路運(yùn)輸?shù)淖罱K目標(biāo)。由此，車輛運(yùn)行舒適度的檢測(cè)與評(píng)價(jià)方法將逐漸成為新型車輛研究、檢測(cè)過(guò)程中的重要工作。研究表明，振動(dòng)是影響列車乘坐舒適度的最主要的影響因素。車輛測(cè)振系統(tǒng)還可作為車輛運(yùn)行質(zhì)量簡(jiǎn)單而有效的檢查設(shè)施,對(duì)隱藏的故障有一定預(yù)警作用。

目前,國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)、制造單通道振動(dòng)測(cè)試儀的公司很多,產(chǎn)品也很多,但真正應(yīng)用于鐵路交通的幾乎沒(méi)有。同時(shí)，對(duì)于高速運(yùn)行中的車輛來(lái)說(shuō),檢測(cè)技術(shù)人員在車箱內(nèi),而振動(dòng)性能檢測(cè)包含車體下面的轉(zhuǎn)向架以及軸箱等多處檢測(cè)點(diǎn),如果采用有線通信技術(shù)對(duì)檢測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理和傳輸，則布線會(huì)嚴(yán)重影響列車氣密性,非常不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的大多數(shù)列車上沒(méi)有安裝單通道振動(dòng)測(cè)試儀，如果采用有線通信技術(shù)對(duì)檢測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理和傳輸，則布線會(huì)嚴(yán)重影響列車氣密性,非常不便的問(wèn)題而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝使用方便、提高工作效率的基于藍(lán)牙模塊的車輛測(cè)振系統(tǒng)。

本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是：

該基于藍(lán)牙模塊的車輛測(cè)振系統(tǒng)包括：

分別測(cè)量列車內(nèi)X軸、Y軸、Z軸三分方向加速度值的加速度傳感器；

用于測(cè)量列車內(nèi)空氣溫度的溫度傳感器；

用于測(cè)量列車內(nèi)空氣濕度的濕度傳感器；

分別與加速度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器相連接，用于對(duì)加速度數(shù)值進(jìn)行分析與處理，對(duì)三軸加速度信號(hào)的數(shù)據(jù)采集、處理，得出車輛運(yùn)行舒適度指標(biāo)的采集端主控單片機(jī)；

與采集端主控單片機(jī)相連接，用于對(duì)舒適度指標(biāo)進(jìn)行存儲(chǔ)的上位機(jī)存儲(chǔ)器；

與采集端主控單片機(jī)無(wú)線相連接，用于將舒適度指標(biāo)進(jìn)行無(wú)線傳輸?shù)乃{(lán)牙模塊；

與藍(lán)牙模塊無(wú)線連接，用于讀取藍(lán)牙模塊中所傳輸數(shù)據(jù)的接收端主控單片機(jī)。

進(jìn)一步，所述的采集端主控單片機(jī)和接收端主控單片機(jī)上均連接有用于對(duì)舒適度指標(biāo)進(jìn)行顯示的顯示單元；所述的采集端主控單片機(jī)和接收端主控單片機(jī)上均連接有對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擴(kuò)充和傳輸?shù)妮斎霐U(kuò)展接口。

進(jìn)一步，分別與加速度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、顯示單元相連接，用于提供電力供應(yīng)的電源模塊。

本實(shí)用新型采用藍(lán)牙無(wú)線通信技術(shù)對(duì)檢測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理和傳輸，有效避免了檢測(cè)中的布線難題。將藍(lán)牙模塊無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用在鐵路交通系統(tǒng)，對(duì)列車運(yùn)行過(guò)程中某測(cè)量點(diǎn)的三軸加速度值進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量、采集、處理并無(wú)線傳送，有效避免有線傳輸?shù)牟季€問(wèn)題，傳送數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、可靠，系統(tǒng)可通過(guò)三軸加速度值計(jì)算得出列車實(shí)時(shí)運(yùn)行舒適度,從而為鐵路交通提升乘坐舒適性、安全性、平穩(wěn)性提供準(zhǔn)確數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的基于藍(lán)牙模塊的車輛測(cè)振系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、采集端主控單片機(jī)；2、加速度傳感器；3、溫度傳感器；4、濕度傳感器；5、接收端主控單片機(jī)；6、上位機(jī)存儲(chǔ)器；7、藍(lán)牙模塊。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下。

下面結(jié)合圖1對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)作詳細(xì)的描述。

作為采集端主控單片機(jī)1和接收端主控單片機(jī)5的芯片，完成加速度傳感器2對(duì)三軸加速度信號(hào)的數(shù)據(jù)采集、處理和傳送功能；由于CC2540芯片引腳有限，所以選用STC89C52芯片作為采集端和接收端輔助單片機(jī)，完成對(duì)三軸加速度信號(hào)的顯示功能。同時(shí)，STC89C52具有豐富的IO口資源，也為外設(shè)提供擴(kuò)展接口。CC2540芯片中需設(shè)計(jì)兩個(gè)都外接的時(shí)鐘電路，其中一個(gè)是主時(shí)鐘，用于藍(lán)牙發(fā)送和接收，使用工作頻率為32MHz的石英晶振實(shí)現(xiàn)；另一個(gè)是睡眠時(shí)鐘，用于系統(tǒng)睡眠，使用工作頻率為32.768KHz的石英晶振實(shí)現(xiàn)。

加速度傳感器2和藍(lán)牙模塊7均采用3.3V供電，可由上位機(jī)USB接口5V電源接RT9161模塊轉(zhuǎn)換為3.3V電源提供。采用坐姿簡(jiǎn)化公式進(jìn)行振動(dòng)舒適度量值的計(jì)算，參照標(biāo)準(zhǔn)UIC513(鐵路車輛內(nèi)旅客振動(dòng)舒適性評(píng)價(jià)準(zhǔn)則)的規(guī)定，待測(cè)試車廂內(nèi)共需安裝三個(gè)加速度傳感器2，分別被安裝在車廂內(nèi)中部和兩端部的地板面，每個(gè)傳感器可同時(shí)對(duì)X、Y、Z三個(gè)方向加速度值進(jìn)行測(cè)量，從而通過(guò)公式計(jì)算振動(dòng)舒適度值。

溫度傳感器3和濕度傳感器4選擇數(shù)字式溫濕度傳感器DHT11模塊。其溫度測(cè)量范圍：0度-50度，溫度測(cè)量誤差：±2度；濕度測(cè)量范圍：20％-95％(0度-50度范圍)，濕度測(cè)量誤差：±5％。

上位機(jī)存儲(chǔ)器6通過(guò)串行通信與采集端主控單片機(jī)1進(jìn)行通訊，串行通信的特點(diǎn)是通信線路簡(jiǎn)單，只要一對(duì)傳輸線就可以實(shí)現(xiàn)雙向通信，成本低，適用于遠(yuǎn)距離通信，以便數(shù)據(jù)的分析、處理與存儲(chǔ)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，若采集數(shù)據(jù)量很大，上位機(jī)存儲(chǔ)器6方便數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和進(jìn)一步數(shù)據(jù)分析。

電源模塊設(shè)置兩個(gè)穩(wěn)壓電壓源，考慮micro USB口供電電壓比較穩(wěn)定，故電壓源設(shè)計(jì)中帶有USB供電接口。藍(lán)牙模塊7選用TI公司的CC2540芯片，完成三軸加速度值的采集、處理、發(fā)送和接收功能。輸入擴(kuò)展接口主要是將CPU芯片各引腳引出，為下一步擴(kuò)充系統(tǒng)功能做準(zhǔn)備。

加速度傳感器2選用ADXL345加速度傳感器；ADXL345加速度傳感器2對(duì)車輛行進(jìn)過(guò)程中X、Y、Z三個(gè)方向加速度值進(jìn)行測(cè)量；溫度傳感器3和濕度傳感器4分別檢測(cè)車輛室內(nèi)空氣溫度和濕度；采集端主控單片機(jī)1結(jié)合加速度值進(jìn)行分析與處理，得出車輛運(yùn)行舒適度指標(biāo)；數(shù)據(jù)在顯示單元上顯示并上傳至上位機(jī)存儲(chǔ)備用；采集端主控單片機(jī)1中的數(shù)據(jù)經(jīng)藍(lán)牙模塊7發(fā)送給接收端主控單片機(jī)5；數(shù)據(jù)通過(guò)接收端主控單片機(jī)5在顯示單元上顯示，數(shù)據(jù)分別在采集端主控單片機(jī)1和接收端主控單片機(jī)5上顯示，其目的是為對(duì)比藍(lán)牙無(wú)線通信的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

藍(lán)牙模塊7得電后自動(dòng)搜索采集端主控單片機(jī)1和接收端主控單片機(jī)5，并形成無(wú)線連接；采集端主控單片機(jī)1、接收端主控單片機(jī)5、加速度傳感器2、溫度傳感器3、濕度傳感器4進(jìn)行初始化設(shè)置，并對(duì)所檢測(cè)的數(shù)值量進(jìn)行采集，采集端主控單片機(jī)1檢測(cè)到數(shù)值采集完畢后，通過(guò)藍(lán)牙模塊7傳輸?shù)浇邮斩酥骺貑纹瑱C(jī)5，接收端主控單片機(jī)5通過(guò)顯示單元進(jìn)行顯示。

以上所述僅是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改，等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。