自动控制与检测
利用无线模块的列车轴承在线监测系统的设计
余文航，孔凡让，张海滨，陆思良，沈长青
（中国科学技术大学精密机械与精密仪器系，安徽合肥230027)
Design of a Online Monitoring System of Train Bearing Based on Wireless Module
YU Wenhang,KONG Fanrang,ZHANG Haibin,LU Siliang,SHEN Changqing
(Department of Precision Machinery and Precision Instrumentation, University of Science and Technology
of China, Hefei 230027,China)
摘要：鉴于道旁麦克风采集的声音信号受多普勃勒效应及周图噪声影响而难以提取的缺陷，提出一种基于无线模块的轴承在线监测系统。通过振动传感器在线采集轴承振动信号，利用无线模块进行无线数据传输，最后对接收到的数据进行分析处理以确定是否有故障。主要从无线模块选型、硬件电路实现、通信协议等几个方面介绍了系统的设计与实现过程。
关键词：轴承监测；振动信号；无线模块；无线数据传输
中图分类号：TH133.3；TN911.7 文献标识码：A
文章编号：1001-2257(2014)10-005504
Abstract,In view of the defect of acoustic sig nal collected by microphone which is hard to ex tract for it corrupted by the Doppler Effect and surrounding heavy noise, this paper will show us a online monitoring system of train bearing based on industrial wireless module. It can collect bearing vibration signal in real time by vibration sensors, transport the data by wireless module and finally analyze and process the received data to determine whether there exists a fault. The paper mainly in troduces the development and realizing process of the system in the aspects of the selection of wire-
收稿日期：2014-06-04
[7］黎周全，夏自柱，李桂云，超高浓度粉尘测量仪表标定
方法的研究[J.煤炭工程师，1998(5)；1-5.
[8]
姬丰，郑刚，屠其军，等.基于Matlab的光散射物理量的数值计算方法[.光学仪器，2003，25(1)；29-32.
[9］张艳春，刘缠牢，赵
丁，基于米氏散射理论的粒度测试
《机械与电子》2014(10）
less module, the design of the hardware configura tion, communication protocol and so on.
Key words: bearing monitor; vibration signal; wireless module; wireless data transmission
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引言
铁路运输在交通运输领域占有十分重要的地位，
在国民经济建设中发挥着举足轻重的作用，据统计，铁路运输每年承担了全国旅客三分之一以上的运送量，完成了全国货物运送量的55%1]。然而，由于列车所处的环境差异很大，列车的轴承、车轮轮籍和转向架等受到交变的作用力，常常会发生故障。这些故障对铁路运输造成的影响轻则是被道停车，严重的则会导致列车出轨等严重事故。轴承故障是最常见最主要的列车故障类型，因此，研究针对列车轴承的故障诊断与状态监测技术具有重要意义。
根据故障诊断技术机理的不同，诊断轴承故障的常用方法有振动分析法、噪声分析法、油样分析法、温度分析法和声发射诊断等。其中，油样分析法仅仅适用于使用油润滑的轴承故障诊断，对使用脂润滑的轴承较围难；温度分析法对于列车轴承的早期故障检测能力弱；噪声分析法优点是可以进行无接触测量，其弊端是难以从周围环境中的各种其他噪声中分离出轴承异常的声音信号；声发射诊断使用超声波信号，检测频率更高，可以避开低频源
算法研究[J.国外电子测量技术，2009，28(11)；24-26. 作者简介：刘小虎
（1983一），男，河南舞钢人，碳士，助理工
程师，主要从事白动控制和光电检测方面的教学与科研工作。
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