一种矿用电动轮自卸车制动装置防火监测系统的制作方法

本技术涉及车辆制动装置监测，具体为一种矿用电动轮自卸车制动装置防火监测系统。

背景技术：

1、矿用电动轮自卸车，是一种矿山重型电传动运输车辆，由左右轮边电动机驱动运行。车辆制动时先使用电制动，当电制动力不够时，再使用机械制动。机械制动原理与轿车一样，是通过制动装置中相对车体静止的制动钳上刹车片与随车轮转动的制动盘摩擦，将自卸车行进的动能转换成摩擦产生的热能，使车辆停下来。这种摩擦将导致制动盘和制动钳温度上升。自卸车在运行正常时，制动盘和制动钳将保持在一个正常的温度区间，当自卸车出现制动装置故障或驾驶员不合理使用机械制动时，将大大增加制动钳刹车片与制动盘的摩擦量，使制动盘和制动钳出现异常高温，当制动钳密封破损、油管老化或损坏等原因致使液压油泄露，泄露的液压油遇到上述原因导致的制动盘或制动钳异常高温点，甚至是明火时，会引发制动装置甚至是电动轮的火灾事故，造成较大的损失。

2、目前，各厂家制造的矿用电动轮自卸车针对该类事故，主要是靠驾驶员的主观安全注意，以及对制动系统定期检查与维护等手段来预防，没有配置专门的监测与预警系统。要彻底杜绝此类事故的发生，有必要研制电动轮自卸车制动装置防火监测系统，对制动盘或制动钳温度、制动装置火灾情况进行实时监测，当制动盘或制动钳出现异常高温、制动装置发生火灾的早期进行预警提示，避免制动装置甚至是电动轮发生较大的火灾事故。

3、目前矿用电动轮自卸车基本没有设置专门的制动装置防火监测系统。在轿车及载货汽车等行业，有对车辆制动盘、制动钳的温度监测及报警装置的研究，但没有对制动装置火灾情况进行监测与报警的系统。

4、目前的车辆制动盘、制动钳的温度监测系统，只是对单台车辆进行监测，只对本车驾驶员进行预警，没有在多台车辆同时运行的局部区域中，将各台车辆监测采集的数据上传至服务端进行统一存储与管理，并给远程监控人员进行预警的功能。

5、温度检测有非接触式和接触式两种,非接触式测温传感器是采用的辐射测量原理，测量精度受灰尘等环境影响较大,接触式测量传感器是测温原件直接与被测量物体精密接触，基本不受环境影响。现有车辆制动盘、制动钳的温度监测系统中，因制动钳相对车架是静止的，温度检测基本采用的接触式测温方式。制动盘因随车轮高速旋转，如果采用接触式测温方式，温度传感器装在制动盘上，不便于供电与信号传输，因此，制动盘温度检测基本采用的非接触式测温方式。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种矿用电动轮自卸车制动装置防火监测系统，解决矿用电动轮自卸车因制动系统故障或驾驶员不合理使用机械制动等异常情况，引起制动盘和制动钳出现的异常高温而导致车辆制动装置甚至是电动轮发生火灾事故的安全问题。

2、本实用新型采用的技术方案如下：

3、矿用电动轮自卸车制动装置防火监测系统，包括车载监控端、服务端、用户端，其中，

4、所述车载监控端，包括主控制器、声光报警器、前轮数据采集器、后轮数据采集器、隔离稳压电源；

5、所述前轮数据采集器包括第一采集收发模块、第一co传感器模组、第一接触式温度传感器、非接触式温度传感器模组、安装支架、第一底板和第一外壳；所述第一底板固定安装在前轮制动钳安装支架上，所述第一外壳固定安装在所述第一底板；所述第一co传感器模组安装在第一底板上，用于测量前轮制动装置空间内co气体浓度；所述非接触式温度传感器模组通过安装支架安装在第一底板上，用于测量前轮制动盘温度；所述第一接触式温度传感器安装前轮制动钳上，用于测量前轮制动钳温度；所述第一采集收发模块安装在第一外壳内，并分别与所述第一co传感器模组、所述非接触式温度传感器模组、所述第一接触式温度传感器信号连接，并将采集的数据通过无线网络上传至主控制器；

6、所述后轮数据采集器包括第二接触式温度传感器、数据第二底板、第二外壳、第二co传感器模组、第二采集收发模块和自供电系统；所述第二底板固定在后轮制动盘中间，随后轮制动盘一同旋转；所述第二外壳密封安装在所述第二底板上；所述第二接触式温度传感器设置在第二底板一端，并与后轮制动盘接触，用于测量后轮制动盘温度；所述第二co传感器模组安装在第二外壳上，用于测量后轮制动装置空间内co气体浓度；所述第二采集收发模块安装在第二外壳内，并分别与第二接触式温度传感器、第二co传感器模组信号连接，并将采集的数据通过无线网络上传至主控制器；所述自供电系统安装在第二外壳内，用于为整个后轮数据采集器提供电源；

7、所述主控制器与前轮数据采集器、后轮数据采集器通讯连接，用于接收各数据采集器上传的数据，并连接声光报警器，同时，通过无线网络将已接收的温度及co气体浓度数据上传给服务端；

8、所述声光报警器安装在驾驶室内，当监测到的温度及co浓度数据超过设定值时发出声光报警；

9、所述隔离稳压电源用于给主控制器、声光报警器、前轮数据采集器供电；

10、所述服务端，通过internet网为用户端和车载监控端提供通信连接，提供数据处理和存储；

11、所述用户端通过internet网与服务端连接，用于监测自卸卡车各车轮制动盘或制动钳的温度、制动装置空间co浓度数据，以及进行参数设置。

12、可选地，所述自供电系统包括安装在第二外壳内的重锤式发电机、储能电容组、稳压模块，重锤式发电机的定子固定在第二外壳上，重锤式发电机的转子与重锤固定连接在一起，制动盘旋转时带动定子一起旋转，发电机的转子在重锤作用下不发生转动，于是形成了定子与转子的相对运动，定子线圈切割转子磁场发出电能，经稳压模块稳压后给储能电容组充电以及第二采集收发模块供电。

13、可选地，所述隔离稳压电源安装在驾驶室仪表台内，从仪表台引入电源输入，经隔离稳压后，给主控制器、声光报警器、前轮数据采集器供电。

14、可选地，所述第二外壳通过隔热板固定在第二底板上。

15、可选地，所述用户端包括pc用户端和/或移动用户端。

16、可选地，所述第一接触式温度传感器安装在磁吸底座内，磁吸底座安装在前轮制动钳上。

17、本实用新型的有益效果在于：

18、(1)火灾发生时，燃烧产生的气体产物主要为co、co2、h2o，其产生比燃烧烟要早得多。由于一般情况下，co在空气中的含量极低，而在火灾过程中，几乎每种物质均要产生不充分燃烧的co，特别是阴燃阶段的火灾更是如此，由火灾孕育到剧烈燃烧，co经历由无到有，由小到大，然后逐渐减小的规律性变化过程。因此co是极早期火灾的特有标志，适合于火灾早期探测。特别在灰尘较多的环境中，co气体探测方式比烟感等其他探测方式更适合。本技术采用检测制动装置空间内co气体浓度的方式，可监测制动装置出现的早期火情。

19、(2)本技术通过对矿用电动轮自卸车各车轮制动盘或制动钳的温度、制动装置空间内co气体浓度进行实时监测，根据自卸车现场正常工况，设定合理的温度及火灾发生早期的co气体浓度报警值，在监测到的制动盘或制动钳超过设定值时，发出报警，提示驾驶员制动装置出现问题或机械制动使用不合理，须进行问题检查与维修，从而避免因制动盘或制动钳异常高温引起的火灾事故发生。在监测到的co气体浓度超过设定值时发出报警，提示驾驶员及维修人员及时进行应急处理，从而避免制动装置甚至电动轮出现大的火灾事故，造成更大的损失。实时监测的数据可通过4g网络，发送至服务端，进行远程存储与监控，支持电话或短信通知预警，具有多台车辆数据的备份与管理功能，为制动装置工作状态分析提供了一手数据。

20、(3)本技术后轮数据采集器采用接触式测温装置测量后轮制动盘温度，可长时间免于清理，使用方便，同时采用自供电系统供电，解决了高速旋转状态下的装置供电问题。

21、(4)前、后轮数据采集器采用一体安装结构，安装方便，便于维修，易于推广使用。