具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例一

如图1所示，一种基于LoRa的重载货车闸瓦压力监测系统，包括闸瓦压力监测中心1、闸瓦压力监测终端2以及闸瓦压力传感器3，闸瓦压力监测中心1包括第一LoRa无线通信模块12和计算机11，闸瓦压力监测终端2包括第二LoRa无线通信模块22和中央控制器21，计算机11与第一LoRa无线通信模块12连接，第一LoRa无线通信模块12与第二LoRa无线通信模块22通过LoRa无线通信连接，第二LoRa无线通信模块22与中央控制器21连接，中央控制器21与闸瓦压力传感器3连接。

其中，闸瓦压力监测中心1安装于机车司机室内，采用机车电源对计算机11进行供电，闸瓦压力监测终端2安装于闸瓦瓦鼻内或瓦托凹槽处。

进一步地，如图2所示，第一LoRa无线通信模块12包括第一收发天线121和第一LoRa无线通信芯片122，第一收发天线121与第一LoRa无线通信芯片122有线连接，第一LoRa无线通信芯片122与计算机11有线连接，还可以采用WIFI、蓝牙、LoRa、ZigBee等无线方式与计算机11连接。第一LoRa无线通信芯片122为LoRa网关芯片，第一收发天线121为板式定向天线。闸瓦压力监测中心1还包括列车管风压监测模块13和输入输出设备14，列车管风压监测模块13和输入输出设备14分别与计算机11连接，输入输出设备14包括监测按钮、显示屏、音响、键盘以及鼠标等。

列车管风压监测模块13用于接收列尾装置发出的风压数值信号，显示屏用于显示压力数据和异常的闸瓦工况信息，音响用于播报压力数据和根据异常信息进行报警提示，监测按钮用于在司机需要主动监测时发起主动监测信号。

如图3所示，第二LoRa无线通信模块22包括第二收发天线221和第二LoRa无线通信芯片222，第二收发天线221与第二LoRa无线通信芯片222有线连接，第二LoRa无线通信芯片222与中央控制器21连接。中央控制器21包括ADC采样接口211，中央控制器21通过ADC采样接口211对闸瓦压力传感器3进行电压数据采集，闸瓦压力监测终端2还包括电池模块23，与中央控制器21连接，用于为中央控制器21和第二LoRa无线通信模块22供电。

进一步地，闸瓦压力监测系统还包括温度传感器4，中央控制器21通过ADC采样接口211分别与温度传感器4和闸瓦压力传感器3连接，温度传感器4带有强磁底座，吸附于闸瓦瓦背顶端。

具体地，当重载货车制动和制动缓解时，闸瓦压力监测中心1通过列车管风压监测模块13接收列尾装置发出的风压数值信号，计算机11根据风压数值信号生成监测指令，或者当司机需要主动发起监测时，通过按下监测按钮触发主动监测信号，计算机11根据主动监测信号生成监测指令。计算机11生成监测指令后，第一LoRa无线通信芯片122通过第一收发天线121采用LoRa无线通信的方式，将监测指令发送至闸瓦压力监测终端2。

闸瓦压力监测终端2的第二LoRa无线通信芯片222通过第二收发天线221接收监测指令，中央控制器21根据监测指令通过ADC采样接口211对闸瓦压力传感器3和温度传感器4进行电压数据采集，第二LoRa无线通信芯片222通过第二收发天线221采用LoRa无线通信的方式，将采集到的电压数据发送至闸瓦压力监测中心1。

闸瓦压力监测中心1通过第一收发天线121接收电压数据，第一LoRa无线通信芯片122将电压数据传输至计算机11，计算机11采用专用软件对电压数据进行分析处理，计算出总的压力数据，并通过输入输出设备14的显示屏进行显示，通过音响将数据进行播报，对于异常的闸瓦工况信息，通过显示屏显示，并通过音响进行报警提示，实现闸瓦压力监测。

其中，中央控制器21还能通过ADC采样接口211对闸瓦压力传感器3其中一个单点压力感应区的电压进行定时监测。监测过程中，当电压值达到一定的阈值时，则触发生成监测指令，启动对其余各点压力感应区电压和温度传感器电压的监测。

优选地，在实际应用中，往往存在监测过程中发送数据的耗电量比监测数据的耗电量大很多的问题，因此，作为优选方案，在数值变化不大情况下，中央控制器21将本次采集的电压数值与前一次或前几次采集的电压数值进行比较，当差值达到一定阈值，闸瓦压力监测终端2再通过第二LoRa无线通信芯片222和第二收发天线221，将本次采集到的电压数据发送至闸瓦压力监测中心1进行处理计算，以达到监测系统省电的目的。

实施例二

如图4所示，一种基于LoRa的重载货车闸瓦压力监测方法，步骤包括：

S1：计算机生成监测指令，第一LoRa无线通信模块将所述监测指令发送至闸瓦压力监测终端；

具体地，当重载货车制动和制动缓解时，闸瓦压力监测中心1通过列车管风压监测模块13接收列尾装置发出的风压数值信号，计算机11根据风压数值信号生成监测指令，或者当司机需要主动发起监测时，通过按下监测按钮触发主动监测信号，计算机11根据主动监测信号生成监测指令。计算机11生成监测指令后，第一LoRa无线通信芯片122通过第一收发天线121采用LoRa无线通信的方式，将监测指令发送至闸瓦压力监测终端2。

S2：第二LoRa无线通信模块接收所述监测指令，中央控制器根据所述监测指令对闸瓦压力传感器和温度传感器进行电压数据采集，第二LoRa无线通信模块将所述电压数据发送至闸瓦压力监测中心；

具体地，闸瓦压力监测终端2的第二LoRa无线通信芯片222通过第二收发天线221接收监测指令，中央控制器21根据监测指令通过ADC采样接口211对闸瓦压力传感器3和温度传感器4进行电压数据采集，第二LoRa无线通信芯片222通过第二收发天线221采用LoRa无线通信的方式，将采集到的电压数据发送至闸瓦压力监测中心1。

S3：第一LoRa无线通信模块接收所述电压数据，计算机根据所述电压数据进行分析处理，得到总的压力数据，实现闸瓦压力监测；

具体地，闸瓦压力监测中心1通过第一收发天线121接收电压数据，第一LoRa无线通信芯片122将电压数据传输至计算机11，计算机11采用专用软件对电压数据进行分析处理，计算出总的压力数据，并通过输入输出设备14的显示屏进行显示，通过音响将数据进行播报，对于异常的闸瓦工况信息，通过显示屏显示，并通过音响进行报警提示，实现闸瓦压力监测。

其中，中央控制器21还能通过ADC采样接口211对闸瓦压力传感器3其中一个单点压力感应区的电压进行定时监测。监测过程中，当电压值达到一定的阈值时，则触发生成监测指令，启动对其余各点压力感应区电压和温度传感器电压的监测。

优选地，在实际应用中，往往存在监测过程中发送数据的耗电量比监测数据的耗电量大很多的问题。因此，作为优选方案，在数值变化不大情况下，中央控制器21将本次采集的电压数值与前一次或前几次采集的电压数值进行比较，当差值达到一定阈值，闸瓦压力监测终端2再通过第二LoRa无线通信芯片222和第二收发天线221，将本次采集到的电压数据发送至闸瓦压力监测中心1进行处理计算，以达到监测系统省电的目的。

本发明通过闸瓦压力监测中心和闸瓦压力监测终端对重载货车闸瓦压力进行数据采集和处理，并运用LoRa无线通信技术进行信息传递，实现了对闸瓦压力的实时监测，可为列车司机提供实时的制动力数据，还可及时发现闸瓦意外制动及自缓，提高重载货车运行的安全性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。