一种漏缆吊具脱落的在线监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种漏缆吊具脱落的在线监测方法及系统，监测方法步骤为信息并编号存储、在吊具上植入RFID标签、RFID读写器通过漏缆发射RFID识别信号、RFID标签接收RFID识别信号并发送RFID反馈信号、RFID读写器根据接收到的RFID反馈信号筛选脱落吊具，监测系统包括植入RFID标签的漏缆吊具、监测单元、现场管理单元、网络管理模块和通信链路,网络管理模块与多个现场管理单元分别连接，每个现场管理单元与对应待待监测区域内的多个监测单元分别连接；本发明专利技术能够一定区域内的漏缆吊具脱落位置进行精确定位，不仅监测精度高，监测范围大，且能够适用于较长长度及各种场景漏缆吊具的监测。

An on-line monitoring method and system for leaky cable hanger falling off

【技术实现步骤摘要】
一种漏缆吊具脱落的在线监测方法及系统
本专利技术涉及无线通信、物联网技术等在线监测
，尤其涉及一种漏缆吊具脱落的在线监测方法及系统。
技术介绍
目前，随着高速铁路客运专线的快速发展，漏泄同轴电缆及相应附件（漏泄同轴电缆吊具等）的使用量也在不断的增加。漏泄同轴电缆吊具，简称漏缆吊具，在隧道内的使用比较密集，每隔1~1.3米便需要安装一套。由于列车在隧道内运行时的活塞效应，安装的漏缆吊具在长期疲劳振动载荷的作用下，很容易发生松动、脱落现象，从而造成漏泄同轴电缆脱落，给列车运行造成安全隐患；同时在列车高速通过隧道时，在气动效应下任何一个脱落平垫圈、弹簧垫圈及螺母等紧固件像一颗飞行的子弹，危及行车安全；随着铁路运行速度的不断提高，对铁路上异物的处理也越来越严格，而漏缆吊具作为铁路沿线内部的紧固件，如若发生脱落，对于列车的运行安全将是致命的，轻则造成列车停车，重则车毁人亡。目前，解决铁路漏缆吊具脱落的方法主要有两种，第一种是通过人工巡检，以月为周期进行巡检，方式为人工步行巡视；第二种是通过图形处理技术，通过采集铁路沿线漏缆吊具的图像作为基础图像，再辅以列车运行时监控拍摄下来的图像通过较为复杂的算法处理后与基础图像进行对比来判断是否有吊具脱落。方法一巡检效率低、工作量大，需要投入大量的人力、设备和资金，并且巡检时间受限；方法二虽在一定程度上提高了巡检的效率，但是仍然存在以下问题：1、该方法非在线监测方式，不具备实时信息反馈，易出现延误处理；2、高速列车运行速度快，时速达360km即100m/s图像处理过程中信息量极大，算法繁琐，易出现漏检、误检等问题；3、该方法对脱落吊具位置精度不高等问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种漏缆吊具脱落的在线监测方法及系统，能够一定区域内的漏缆吊具脱落位置进行精确定位，不仅监测精度高，监测范围大，且能够适用于较长长度及各种场景漏缆吊具的监测。本专利技术采用的技术方案为：一种漏缆吊具脱落的在线监测方法，包括以下步骤：A、采集吊具位置信息并编号存储；B、在吊具上植入RFID标签，关联RFID标签信息与吊具位置信息并构建吊具数据库；具体过程为：b1：先将RFID标签Ti植入吊具Ai，RFID标签Ti具有唯一的固定编码，i为整数；b2：将RFID标签Ti的编码信息与对应吊具Ai的位置信息相关联；b3：经过步骤b2关联后的编码信息和位置信息存储；C、RFID读写器通过漏缆发射RFID识别信号；RFID识别信号的频率与漏缆传输的通信信号频率不同，RFID识别信号的覆盖范围与吊具正常安装位置相一致，若吊具未脱落，则吊具上的RFID标签位于RFID识别信号覆盖范围内，若吊具脱落，则吊具上的RFID标签脱离RFID识别信号覆盖范围；D：RFID标签接收RFID识别信号并发送RFID反馈信号，RFID反馈信号的频率与漏缆工作频率不同；RFID标签Ti接收RFID识别信号并通过漏缆向RFID读写器发送RFID反馈信号，RFID反馈信号中包括对应RFID标签的编码信息；E、RFID读写器根据接收到的RFID反馈信号筛选脱落吊具，RFID反馈信号的频率与漏缆工作频率不同；RFID读写器将RFID反馈信号汇总并上传至管理中心，根据RFID反馈信号所携带信息与吊具数据库进行比对，筛选未返回RFID反馈信号位置异常标签并获取对应的吊具位置信息，即脱落吊具的位置信息。进一步地，所述步骤C中以时间T为周期进行轮询，即以周期T发射RFID识别信号。进一步地，步骤D所述RFID反馈信号包括两种形式：第一种形式：RFID反馈信号包括RFID标签的编码信息且不包括相关联的吊具位置信息；第二种形式：RFID反馈信号包括RFID标签的编码信息及其相关联的吊具位置信息。进一步地，当RFID反馈信号为第一种形式时，步骤E中筛选位置异常标签并获取脱落吊具位置信息的具体过程为：1.1：提取RFID反馈信号中的编码信息；1.2：将提取的编码信息与吊具数据库中的编码信息进行比对，筛选吊具数据库中存在但未返回RFID反馈信号的编码信息，定义其对应的RFID标签为位置异常标签；1.3：查询吊具数据库，获取位置异常标签对应的吊具位置信息，即为脱落吊具位置信息；当RFID反馈信号为第二种形式时，步骤E中筛选位置异常标签并获取脱落吊具位置信息的具体过程为：2.1：提取RFID反馈信号中的编码信息和位置信息；2.2：将提取的位置信息与吊具数据库中的位置信息进行比对，筛选吊具数据库中存在但未返回RFID反馈信号的位置信息，定义其为脱落吊具位置信息。本专利技术还公开了一种用于上述漏缆吊具脱落的在线监测方法的监测系统，包括植入RFID标签的漏缆吊具，用于接收RFID识别信号并发送RFID反馈信号，RFID识别信号和RFID反馈信号均通过漏缆传播；待监测漏缆吊具以组为单元，定义每一组待监测漏缆吊具对应的漏缆区间为待监测漏缆段LMN，M表示待监测区域的编号，N表示待监测漏缆段在对应待监测区域内的编号；监测单元，通过漏缆发射RFID识别信号和接收RFID反馈信号，并根据接收的RFID反馈信号判断对应待监测漏缆段内的吊具是否脱落并将脱落判断结果传输至现场管理单元；现场管理单元，用于将每个待监测区域对应监测单元发送的数据汇总并上传至网络管理模块；网络管理模块，用于根据对每个待监测区域对应现场管理单元发送的数据分析结果判断漏缆吊具的脱落情况及脱落位置；通信链路,用于传输监测单元、现场管理单元和网络管理模块之间的交互信号；所述现场管理单元的数量为多个，每个待监测区域内均设有一个现场管理单元，每个待检测区域内均包括多个待监测漏缆段，待监测漏缆段LMN对应一个或两个监测单元；网络管理模块与多个现场管理单元分别连接，每个现场管理单元与对应待待监测区域内的多个监测单元分别连接。进一步地，待监测漏缆段LMN对应的监测单元数量为一个，待监测漏缆段LMN一端连接监测单元，待监测漏缆段LMN另一端连接匹配终端。进一步地，待监测漏缆段LMN对应的监测单元数量为两个，两个监测单元分别连接待监测漏缆段LMN的两端。进一步地，所述监测单元包括RFID读写器、信号合路模块和设于漏缆吊具上的RFID标签，RFID读写器连接信号合路模块第一通讯端，信号合路模块第二通讯端通过漏缆与RFID标签相互通讯。进一步地，所述网络管理模块包括数据通信模块、实时状态模块、告警管理模块、数据记录模块、配置管理模块、维护管理模块及用户管理模块，数据通信模块第一输出端通过实时状态模块连接数据记录模块，数据通信模块第二输出端通过告警管理模块连接数据记录模块，数据通信模块输入端分别连接配置管理模块第一输出端和维护管理模块第一输出端，配置管理模块第二输出端、维护管理模块第二输出端和用户管理模块输出端分别连接数据记录模块输入端。进一步地，所述RFID标签设置在漏缆吊具与隧道的连接处、吊具底座、吊具上盖板或吊具紧固件上。本专利技术具有以下有益效果：（1）通过将吊具上植入RFID标签，利用漏缆实现RFID标签信息的读取和RFID标签位置的监测，进而实现对RFID标签所在吊具的位置监测，本方法不仅能够对吊具的实际位置信息进行监测，有效提高监测精度，同时，利用监测单元所用的检测信号可调的特征，通过设置RFID信号与漏缆工作频率不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种漏缆吊具脱落的在线监测方法，其特征在于：包括以下步骤：A、采集吊具位置信息并编号存储；B、在吊具上植入RFID标签，关联RFID标签信息与吊具位置信息并构建吊具数据库；具体过程为：b1：先将RFID标签Ti植入吊具Ai，RFID标签Ti具有唯一的固定编码，i为整数；b2：将RFID标签Ti的编码信息与对应吊具Ai的位置信息相关联；b3：经过步骤b2关联后的编码信息和位置信息存储；C、RFID读写器通过漏缆发射RFID识别信号；RFID识别信号的频率与漏缆传输的通信信号频率不同，RFID识别信号的覆盖范围与吊具正常安装位置相一致，若吊具未脱落，则吊具上的RFID标签位于RFID识别信号覆盖范围内，若吊具脱落，则吊具上的RFID标签脱离RFID识别信号覆盖范围；D：RFID标签接收RFID识别信号并发送RFID反馈信号，RFID反馈信号的频率与漏缆工作频率不同；RFID标签Ti接收RFID识别信号并通过漏缆向RFID读写器发送RFID反馈信号，RFID反馈信号中包括对应RFID标签的编码信息；E、RFID读写器根据接收到的RFID反馈信号筛选脱落吊具，RFID反馈信号的频率与漏缆工作频率不同；RFID读写器将RFID反馈信号汇总并上传至管理中心，根据RFID反馈信号所携带信息与吊具数据库进行比对，筛选未返回RFID反馈信号位置异常标签并获取对应的吊具位置信息，即脱落吊具的位置信息。...

【技术特征摘要】
1.一种漏缆吊具脱落的在线监测方法，其特征在于：包括以下步骤：A、采集吊具位置信息并编号存储；B、在吊具上植入RFID标签，关联RFID标签信息与吊具位置信息并构建吊具数据库；具体过程为：b1：先将RFID标签Ti植入吊具Ai，RFID标签Ti具有唯一的固定编码，i为整数；b2：将RFID标签Ti的编码信息与对应吊具Ai的位置信息相关联；b3：经过步骤b2关联后的编码信息和位置信息存储；C、RFID读写器通过漏缆发射RFID识别信号；RFID识别信号的频率与漏缆传输的通信信号频率不同，RFID识别信号的覆盖范围与吊具正常安装位置相一致，若吊具未脱落，则吊具上的RFID标签位于RFID识别信号覆盖范围内，若吊具脱落，则吊具上的RFID标签脱离RFID识别信号覆盖范围；D：RFID标签接收RFID识别信号并发送RFID反馈信号，RFID反馈信号的频率与漏缆工作频率不同；RFID标签Ti接收RFID识别信号并通过漏缆向RFID读写器发送RFID反馈信号，RFID反馈信号中包括对应RFID标签的编码信息；E、RFID读写器根据接收到的RFID反馈信号筛选脱落吊具，RFID反馈信号的频率与漏缆工作频率不同；RFID读写器将RFID反馈信号汇总并上传至管理中心，根据RFID反馈信号所携带信息与吊具数据库进行比对，筛选未返回RFID反馈信号位置异常标签并获取对应的吊具位置信息，即脱落吊具的位置信息。2.根据权利要求1所述的漏缆吊具脱落的在线监测方法，其特征在于：所述步骤C中以时间T为周期进行轮询，即以周期T发射RFID识别信号。3.根据权利要求1所述的漏缆吊具脱落的在线监测方法及系统，其特征在于：步骤D所述RFID反馈信号包括两种形式：第一种形式：RFID反馈信号包括RFID标签的编码信息且不包括相关联的吊具位置信息；第二种形式：RFID反馈信号包括RFID标签的编码信息及其相关联的吊具位置信息。4.根据权利要求3所述的漏缆吊具脱落的在线监测方法及系统，其特征在于：当RFID反馈信号为第一种形式时，步骤E中筛选位置异常标签并获取脱落吊具位置信息的具体过程为：1.1：提取RFID反馈信号中的编码信息；1.2：将提取的编码信息与吊具数据库中的编码信息进行比对，筛选吊具数据库中存在但未返回RFID反馈信号的编码信息，定义其对应的RFID标签为位置异常标签；1.3：查询吊具数据库，获取位置异常标签对应的吊具位置信息，即为脱落吊具位置信息；当RFID反馈信号为第二种形式时，步骤E中筛选位置异常标签并获取脱落吊具位置信息的具体过程为：2.1：提取RFID反馈信号中的编码信息和位置信息；2.2：将提取的位置信息与吊具数据库中的位置信息进行比对，筛选吊具数据库中存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭明明，尚爱民，王胜军，王志辉，白龙刚，韩钰皓，
申请(专利权)人：通号电缆集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41