预制道床姿态监测系统及监测方法技术方案

本发明专利技术提供了一种预制道床姿态监测系统和监测方法，监测系统包括监测终端和姿态监测模块，所述姿态监测模块包括姿态传感器及通信单元，所述姿态监测模块安装在预制道床板上，所述姿态监测模块经通信单元将监测数据传递至监测终端。该监测方法，基于姿态监测模块监测的道床板的动态数据和静态数据，计算道床板的性能指标，解决了预制道床动态监测从无到有的问题，并且可以实现静态监测、动态监测，结合静态监测数据和动态监测数据实现道床参数识别、自动化分析、自动化预警、车辆故障预警等功能，实现了预制道床的物联网化，保证车辆运行安全。

【技术实现步骤摘要】
预制道床姿态监测系统及监测方法
本专利技术涉及地铁道床检测
，具体涉及一种预制道床的姿态监测系统及监测方法。
技术介绍
道床为轨道框架的基础，起到支撑轨枕的作用，主要分为浇筑道床和预制道床。预制道床是在工厂预制生产的道床，可现场铺设，模块化程度高，可极大提高铺设速度和道床质量，局部可更换、可升级，维修方便，便于老线路改造，可降低道床全生命周期的成本，是道床未来的发展方向。预制道床的长度一般在3m到6m之间，其整体性较弱，而且道床下表面无法与其下部结构支撑面自然贴合。在非减振地段，预制道床的安装是通过自密实砂浆连通道床与下部结构；在减振地段，预制道床通过不同的减振材料或减振元件作为支撑元件与下部结构连接。支撑结构会影响道床的使用状态和寿命，不论采取哪种支撑方式，支撑状态直接影响道床的动态响应和道床系统的动态参数，从而会影响道床的安全性、耐久性，进而影响行车的平稳性和安全性。这种支撑状态既包括道床建设阶段的初始状态，也包括运营阶段的工作状态。如果一块道床初始铺设状态不合格，或后期运营状态发生变化，不仅会波及相邻道床板，还会直接影响车辆行驶的安全性。当一块道床板发生支撑损伤后，其承载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.预制道床姿态监测系统，其特征在于，包括监测终端和姿态监测模块，所述姿态监测模块包括姿态传感器及通信单元，所述姿态监测模块安装在预制道床板上，所述姿态监测模块经通信单元将监测数据传递至监测终端。

【技术特征摘要】
1.预制道床姿态监测系统，其特征在于，包括监测终端和姿态监测模块，所述姿态监测模块包括姿态传感器及通信单元，所述姿态监测模块安装在预制道床板上，所述姿态监测模块经通信单元将监测数据传递至监测终端。2.如权利要求1所述的预制道床姿态监测系统，其特征在于，每块预制道床板上均安装有一个姿态监测模块，所述姿态监测模块安装在道床板重心所在的纵向轴线上。3.如权利要求1所述的预制道床姿态监测系统，其特征在于，所述通信单元包括串口转换器和传输电缆，串口转换器输入端与姿态传感器的数据输出端连接，串口转换器输出数据经传输电缆传递至监测终端。4.如权利要求3所述的预制道床姿态监测系统，其特征在于，状态传感器与串口转换器之间进一步设置有单片机控制单元。5.如权利要求3所述的预制道床姿态监测系统，其特征在于，预制道床的一侧设置有电缆支架，所述传输电缆搭接设置在电缆支架上。6.如权利要求1所述的预制道床姿态监测系统，其特征在于，所述姿态监测模块设置在道床板上端面，或，预埋设置于道床板内部。7.如权利要求4所述的预制道床姿态监测系统，其特征在于，所述姿态监测模块还包括外壳，所述姿态传感器、单片机控制单元、串口转换器设置在外壳内。8.预制道床姿态监测方法，其特征在于，包括以下步骤：定义道床板延伸的方向为x向，垂直地面的方向为z向，与x向和z向相垂直的第三方向为y向；采集道床板的静态姿态数据和动态姿态数据；所述静态姿态数据包括，无过车时，道床板的x向、y向及z向的重力加速度数据，所述动态姿态数据包括车辆经过时，道床板的x向、y向及z向的重力加速度数据；基于重力加速度数据计算各块道床板的重力加速度矢量；基于重力加速度矢量计算重力加速度矢量角，进一步计算道床板的静态监测指标，包括道床板超高值、纵坡值；基于所述静态监测指标和动态姿态数据生成道床板状态监测结果。9.如权利要求8所述的预制道床姿态监测方法，其特征在于，检测道床板状态的方法包括：设定超高值阈值和纵坡值阈值；判断单块道床板的超高值是否超过超高值阈值，或，纵坡值是否超过纵坡值阈值；若是，且发生在道床初始安装后，则判定道床存在施工缺陷；若是，且发生在运营阶段，则判定道床基础发生塑性损伤。10.如权利要求8所述的预制道床姿态监测方法，其特征在于，还包括以下步骤：计算同一车辆经过不同道床板时，道床板各平动方向加速度分量和各转动方向的角速度分量；将该车辆经过第n块道床板的数据分别与第1～i块道床板的数据进行比较，其中，n∈1～i，为整数；设定比较差阈值；若车辆经过时，第n块道床板至少与两块道床...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔淼，
申请(专利权)人：崔淼，
类型：发明
国别省市：山东,37