列车车载式环境风监测系统

本成果提出了一种利用圆柱表面压力计算风 速风向的方法，通过数值仿真的方法对传感器外形进行了探索和 创新设计，对传感器安装的位置进行了科学探索，最终开发出了 一种新型的适用于列车车载实时风速风向测量的设备，能在列车 高速移动、高温、高寒、雨雪、强电磁环境下稳定运行。实验结 果表明，风洞实验条件下，传感器风速最大相对误差为4%，风向 误差为4°，沙尘环境下风速误差为0.2m/s，降雨环境下风速误差为 0.23m/s。 通过分析车载风速仪圆柱表面压力分布，研究车体、挡风墙 类型、挡风墙高度以及列车分别在挡风墙区域上行和下行对风速 风向测量的影响，建立列车/挡风墙/环境风耦合作用下车载风速与 环境风速风向映射关系，建立列车在不同环境下运行时的修正函 数集合。设计并开发车载式环境风监测系统，完成了车载风速仪 上位机和下位机软件开发。通过GPS测量和记录列车运行位置信息， 判定列车所在位置处的线路环境，同时选择风速风向映射关系集 — 19 — 合中对应的公式对测量结果进行修正，在列车运行过程中实时显 示和记录环境风速风向、列车运行速度、里程信息；列车运行速 度测试准确率大于98%，风速测量准确性大于90%。

实验结果表明，风洞实验条件下，传感 器风速最大相对误差为4%，风向误差为4°，沙尘环境下风速误差 为0.2m/s，降雨环境下风速误差为0.23m/s。