专利名称：一种高速列车内环境舒适性监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及监测装置，特别是涉及ー种高速运行的列车内环境舒适性监测的装置。
背景技术：
目前，随着社会经济的发展与人民生活水平的提高，高速列车作为ー种不可缺少的交通工具，在人员货物运输方面显示出很多的优越性，而且数量与日俱增。虽然列车作为一种技术含量较高的机电一体化产品，但列车内环境属性都受到多种因素影响，包括运行加速度、高速列车内温湿度、振动以及噪声等，即车厢内环境的舒适度由运行加速度、高速列车内温湿度、振动以及噪声等決定。列车加速或者减速时候的加速度更能影响乘客的乘坐舒适性。与乘坐汽车相比，人们乘坐高速列车时的这种不适感觉往往更明显。2011年发·生了多起高铁列车停电事故，乘务员不能及时发现，导致在高铁车厢内的乘客与乘务员之间因为车厢内环境的舒适度发生争执。
实用新型内容本实用新型针对上述问题的不足，提出ー种能对列车的三维加速度、车内温湿度以及振动噪声进行监控的高速列车内环境舒适性监测装置。本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是ー种高速列车内环境舒适性监测装置，安装于高速列车车内，包括温湿度測量传感器、噪声测量単元、三维加速度測量単元、微处理器単元、液晶显示器以及声光报警器，所述温湿度測量传感器用于采集列车内的温湿度信息，并将该温湿度信息传送给微处理器单元；所述噪声测量单元用于采集列车内的噪声强度信息，并将该噪声强度信息传送给微处理器单元；所述三维加速度测量单元用于采集列车内的三维加速度信息，并将该三维加速度信息传送给微处理器単元；所述微处理器单元根据温湿度信息、噪声强度信息以及三维加速度信息进行处理，井向声光报警器发送报警指令，同时将处理后的信息发送给液晶显示器进行显示；所述声光报警器根据微处理器单元传递的报警指令进行报警；所述液晶显示器根据微处理器单元传递的信息进行显示。进ー步地还包括FLASH存储器，所述FLASH存储器用于存储所述微处理器单元处理后的信息。优选的所述三维加速度测量单元包括由三个加速度传感器组成的三轴加速度计组、第一信号调理电路以及第ー模数转换器，所述三轴加速度计组按东北天坐标系原则分别互相垂直分布，所述三轴加速度计组用于分别測量列车前进方向运动的加速度信息以及横向、垂直方向两个方向振动的加速度信息；所述第一信号调理电路用于所述三轴加速度计组测量的加速度信息的模拟电信号的放大；所述第一模数转换器用于将放大后的加速度信息模拟电信号转换成加速度信息数字信号，并将转换后的加速度信息数字信号传送到微处理器単元。优选的所述噪声测量单元包括噪声传感器、第二信号调理电路以及第ニ模数转换器，所述噪声传感器用于采集列车内的噪声强度信息；所述第二信号调理电路用于所述噪声强度信息的模拟电信号的放大；所述第二模数转换器用于将放大后的噪声强度信息模拟电信号转换成噪声强度信息数字信号，并将转换后的噪声强度信息数字信号传送到微处理器单元。优选的所述温湿度测量传感器为SHT11，噪声传感器采用TZ-2KA型噪声传感器，加速度传感器采用XW-AS1920石英加速度计。本实用新型的高速列车内环境舒适性监测装置，相比现有技术，具有以下有益效果由于设置有温湿度測量传感器、噪声测量単元、三维加速度测量单元、微处理器単元、液晶显示器以及声光报警器，所述微处理器单元根据温湿度信息、噪声强度信息以及三维加 速度信息进行处理，井向声光报警器发送报警指令，同时将处理后的信息发送给液晶显示器进行显示，因此能够测出列车在运行过程中前进方向的加速度信息、横向以及垂直方向振动加速度信息、车厢内温湿度信息以及噪声強度信息，因而微处理器单元能将处理后的信息发送给液晶显示器进行显示，从而能够对三维加速度信息、车厢内温湿度信息以及噪声強度信息进行监控，因此具有实时监控高速列车运行舒适性參数功能，方便列车维护保养人员必要时对高速列车行驶方式进行实时的调整，因而能有效地防止列车加速度过大、温湿度失调、振动噪音过大而引起乘客不舒适。所述微处理器单元向声光报警器发送报警指令得原理是所述微处理器单元设置有三维加速度信息、车厢内温湿度信息以及噪声强度信息的舒适度区间，当三维加速度信息、车厢内温湿度信息以及噪声強度信息至少有ー个不在舒适度区间时，所述微处理器单元向声光报警器发送报警启动指令，因此能够及时提醒列车内环境舒适度降低，提醒乘务员采取其他措施増加舒适度。并且本实用新型可以同时对多台列车运行状况进行实时监控，提高了系统的可靠性，并且抗干扰能力强、可靠性高，为列车安全运行提供了有力保障。由于采用三轴加速度计组，因此提高了系统的测量精度。同时本实用新型具有功耗低、抗干扰能力强、结构简单、系统稳定，測量精度高等特点。
图I是本发明实施例的结构示意图；图2是图I的流程图；图3是三轴加速度计组配置示意图；其中I为温湿度測量传感器，2为噪声测量单元，3为三维加速度测量单元，4为微处理器単元，5为液晶显示器，6为声光报警器，7为FLASH存储器，8为X轴方向加速度传感器，9为Y轴方向加速度传感器，10为Z轴方向加速度传感器。
具体实施方式
附图非限制性地公开了本发明ー个优选实施例的结构示意图，以下将结合附图详细地说明本发明的技术方案。实施例本实施例的ー种高速列车内环境舒适性监测装置如图1-3所示，安装于高速列车车内，包括温湿度測量传感器、噪声测量単元、三维加速度测量单元、微处理器単元、液晶显示器以及声光报警器，所述温湿度測量传感器用于采集列车内的温湿度信息，并将该温湿度信息传送给微处理器单元；所述噪声测量单元用于采集列车内的噪声强度信息，并将该噪声强度信息传送给微处理器单元；所述三维加速度测量单元用于采集列车内的三维加速度信息，并将该三维加 速度信息传送给微处理器単元；所述微处理器单元根据温湿度信息、噪声强度信息以及三维加速度信息进行处理，井向声光报警器发送报警指令，同时将处理后的信息发送给液晶显示器进行显示；所述声光报警器根据微处理器单元传递的报警指令进行报警；所述液晶显示器根据微处理器单元传递的信息进行显示。进ー步地还包括FLASH存储器，所述FLASH存储器用于存储所述微处理器单元处理后的信息。所述三维加速度测量单元包括由三个加速度传感器组成的三轴加速度计组、第一信号调理电路以及第ー模数转换器，所述三轴加速度计组按东北天坐标系原则分别互相垂直分布，即所述三个加速度传感器分别为X轴方向加速度传感器、Y轴方向加速度传感器、Z轴方向加速度传感器，所述X轴方向加速度传感器、Y轴方向加速度传感器、Z轴方向加速度传感器按东北天坐标系原则分别互相垂直分布，所述三轴加速度计组用于分别測量列车前进方向运动的加速度信息以及横向、垂直方向两个方向振动的加速度信息；由于设计成三轴加速度计组，因此提高了系统的测量精度；所述第一信号调理电路用于所述三轴加速度计组测量的加速度信息的模拟电信号的放大；所述第一模数转换器用于将放大后的加速度信息模拟电信号转换成加速度信息数字信号，并将转换后的加速度信息数字信号传送到微处理器単元。所述噪声测量单元包括噪声传感器、第二信号调理电路以及第ニ模数转换器，所述噪声传感器用于采集列车内的噪声强度信息；所述第二信号调理电路用于所述噪声强度信息的模拟电信号的放大；所述第二模数转换器用于将放大后的噪声强度信息模拟电信号转换成噪声强度信息数字信号，并将转换后的噪声强度信息数字信号传送到微处理器单元，即噪声強度信息数字信号通过总线传输到微处理器単元。所述温湿度测量传感器为SHTl I，噪声传感器采用TZ-2KA型噪声传感器，加速度传感器采用XW-AS1920石英加速度计。上面结合附图所描述的本发明优选具体实施例仅用于说明本发明的实施方式，而不是作为对前述发明目的和所附权利要求内容和范围的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属本发明技术和权利保护范畴。
权利要求1.ー种高速列车内环境舒适性监测装置，安装于高速列车车内，其特征在于包括温湿度測量传感器、噪声测量単元、三维加速度测量单元、微处理器単元、液晶显示器以及声光报警器，所述温湿度測量传感器用于采集列车内的温湿度信息，并将该温湿度信息传送给微处理器単元；所述噪声测量单元用于采集列车内的噪声强度信息，并将该噪声强度信息传送给微处理器単元；所述三维加速度测量单元用于采集列车内的三维加速度信息，并将该三维加速度信息传送给微处理器単元；所述微处理器单元根据温湿度信息、噪声强度信息以及三维加速度信息进行处理，井向声光报警器发送报警指令，同时将处理后的信息发送给液晶显示器进行显示；所述声光报警器根据微处理器单元传递的报警指令进行报警；所述液晶显示器根据微处理器单元传递的信息进行显示。
2.根据权利要求I所述ー种高速列车内环境舒适性监测装置，其特征在于还包括FLASH存储器，所述FLASH存储器用于存储所述微处理器单元处理后的信息。
3.根据权利要求2所述ー种高速列车内环境舒适性监测装置，其特征在于所述三维加速度测量单元包括由三个加速度传感器组成的三轴加速度计组、第一信号调理电路以及第一模数转换器，所述三轴加速度计组按东北天坐标系原则分别互相垂直分布，所述三轴加速度计组用于分别測量列车前进方向运动的加速度信息以及横向、垂直方向两个方向的加速度信息；所述第一信号调理电路用于所述三轴加速度计组测量的加速度信息的模拟电信号的放大；所述第一模数转换器用于将放大后的加速度信息模拟电信号转换成加速度信息数字信号，并将转换后的加速度信息数字信号传送到微处理器単元。
4.根据权利要求3所述ー种高速列车内环境舒适性监测装置，其特征在于所述噪声测量单元包括噪声传感器、第二信号调理电路以及第ニ模数转换器，所述噪声传感器用于采集列车内的噪声强度信息；所述第二信号调理电路用于所述噪声强度信息的模拟电信号的放大；所述第二模数转换器用于将放大后的噪声强度信息模拟电信号转换成噪声强度信息数字信号，并将转换后的噪声强度信息数字信号传送到微处理器単元。
5.根据权利要求4所述ー种高速列车内环境舒适性监测装置，其特征在于所述温湿度测量传感器为SHT11，噪声传感器采用TZ-2KA型噪声传感器，加速度传感器采用XW-AS1920石英加速度计。
专利摘要本实用新型涉及一种高速列车内环境舒适性监测装置，安装于高速列车车内，包括温湿度测量传感器、噪声测量单元、三维加速度测量单元、微处理器单元、液晶显示器以及声光报警器。本实用新型不仅能对列车的三维加速度、车内温湿度以及振动噪声进行监控，而且能及时提醒列车内环境的舒适度降低。
文档编号G01N27/22GK202649236SQ20122032744
公开日2013年1月2日 申请日期2012年7月6日 优先权日2012年7月6日
发明者王其, 唐慧强, 张自嘉, 杨常松 申请人:南京信息工程大学