基于RFID的铁路检测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于RFID的铁路检测系统，该系统包括扣件紧固状态传感器、射频天线、读出器、终端设备和云服务器；扣件紧固状态传感器用于向射频天线发送射频识别信息，射频识别信息包括扣件的位置信息和压力值；射频天线将接收到的射频识别信息发送至读出器；读出器将射频识别信息传输给云服务器，云服务器对接收到的扣件的压力值进行分析，若扣件的压力值大于预设的压力阈值时，则该云服务器发送报警信息给终端设备。本发明专利技术可以定量、实时地测量扣件的压力值，不需要电源线和数据线，便于扣件沿铁路线进行高密度地布置，扣件紧固状态传感器的体积小、结构简单、成本低、故障率低且使用寿命较长。

Railway detection system based on RFID

【技术实现步骤摘要】
基于RFID的铁路检测系统
本专利技术属于铁路安全检测
，具体地说，涉及一种基于RFID的铁路检测系统。
技术介绍
射频识别技术是一种利用自由空间进行非接触式自动识别的技术，具有识别便捷、读取速度快、动态实时射频通信、安全性高优点，目前在铁路安全检测系统中，该射频识别技术主要用于识别车辆的车号，未见用于压力、温度等物理环境状态检测。在现有技术中，有利用开环贴片天线设置的无源芯片的应变射频传感标签，其工作中心频率为3.4GHz，通过频率谐振偏移量间接推导标签所受压力大小；还有一种电容式加速度传感器芯片的射频模拟前端，其总功耗约为7μW；另外，还有一种用于混凝土监测的射频湿度传感器标签，其湿度测量结果在10％～70％区间，具有良好的线性度；但是上述现有技术的无线传输距离较近，只能满足特定固定场合的使用，无法满足铁路移动安全检测的需求。而且，目前的铁路安全检测多数是由巡道工进行人工定期巡检，这种检测方式的存在以下不足：1)人工检测只能目测铁路上的扣件是否丢失、伤损，很难检查扣件压力失效程度；2)人工检测花费的时间较长、检验效率低，且劳动强度大、随机性较高；3)由于需要人工上线检测，因此还存在安全事故的风险；4)铁路上的扣件数量庞大，巡检结果无法进行精细的标识定位和统计分析，无法追溯巡检结果书，也不能为线路精细化管理提供大数据支撑。因此，为了保证铁路的安全，仅靠人工检测远远满足不了当前的要求。另外，铁路应用的自动检测系统一般采用的是有线连接形式，因此需要沿铁路线路布置大量的电源线和数据线，其高昂的建设成本制约了类似铁路扣件等设备沿线高密度的大面积部署，同时在山区、峡谷、冻土等条件艰苦地带和人烟稀少地段，无法铺设有线网络，因此还会带来更多的安全隐患和大量维护成本。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种基于RFID的铁路检测系统，以解决现有技术中的至少一个技术问题。本专利技术的技术方案是：本专利技术实施例提供了一种基于RFID的铁路检测系统，一种基于RFID的铁路检测系统，该系统包括扣件紧固状态传感器、射频天线、读出器、终端设备和云服务器；其中，所述扣件紧固状态传感器用于向射频天线发送射频识别信息，所述射频识别信息包括扣件的位置信息和压力值；所述射频天线将接收到的射频识别信息发送至读出器；所述读出器将射频识别信息传输给云服务器，云服务器对接收到的扣件的压力值进行分析，若所述扣件的压力值大于预设的压力阈值时，则该云服务器发送报警信息给终端设备。进一步的，所述读出器通过无线或有线网路将射频识别信息传输给云服务器。进一步的，所述终端设备对该报警信息进行确认和/或处理，并将确认信息和/或处理信息发送至云服务器。进一步的，每个扣件紧固状态传感器具有唯一的标识编号。进一步的，所述扣件紧固状态传感器通过紧固装置安装于轨道上。进一步的，该扣件紧固状态传感器的上方安装有第一垫片，该扣件紧固状态传感器的下方安装有第二垫片，第二垫片位于扣件弹条上方，通过紧固装置依次将第一垫片、扣件紧固状态传感器、第二垫片和扣件弹条紧固连接。进一步的，所述扣件紧固状态传感器包括RFID感应器和压力传感器；所述RFID感应器用于检测所述扣件的位置信息，并将该扣件的位置信息发送至读出器；该RFID传感器还用于向压力传感器供电；所述压力传感器用于检测所述扣件的压力值，并将所述扣件的压力值发送至RFID感应器，该RFID感应器向读出器发送扣件的压力值。进一步的，所述扣件紧固状态传感器还包括附耳腔，所述RFID感应器和压力传感器连接，所述RFID感应器至于所述附耳腔内。进一步的，所述读出器为手持读出器或车载移动式读出器。进一步的，所述射频天线为手持射频天线或车载射频天线。本专利技术的基于RFID的铁路检测系统可以定量、实时地测量扣件的压力值，并且可将该系统搭载于铁路测试车上，以实现20km/h的高速测量；另外，扣件紧固状态传感器的电子标签可以接收读出器传输的微波信号，以及通过电磁感应线圈获取能量以对该来扣件紧固状态传感器进行短暂供电，因此不需要电源线和数据线，从而便于扣件沿铁路线进行高密度地布置，而且由于省去了供电系统，所以扣件紧固状态传感器还具有如下优点：体积可以达到厘米量级、结构简单、成本低、故障率低且使用寿命较长。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种基于RFID的铁路检测系统的模块结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的扣件紧固状态传感器的主视示意图；图3为本专利技术实施例提供的扣件紧固状态传感器的安装示意图；图4为本专利技术实施例提供的扣件紧固状态传感器的俯视示意图；图5为本专利技术实施例提供的扣件紧固状态传感器的侧视示意图；图6为本专利技术实施例提供的一种基于RFID的铁路检测系统的布局示意图；图7为本专利技术实施例提供的一种基于RFID的铁路检测系统的工作流程图；图8为本专利技术实施例提供的一种基于RFID的铁路检测系统的应用示意图。其中，扣件紧固状态传感器-10、射频天线-20、读出器-30、终端设备-40、云服务器-50；第一垫片-60、第二垫片-70、扣件弹条-80、紧固装置-90；RFID感应器-11、压力传感器-12、附耳腔-13。具体实施方式下面结合附图所示的各实施方式对本专利技术进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本专利技术的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本专利技术的保护范围之内。实施例一图1为本专利技术实施例提供的一种基于RFID的铁路检测系统的模块结构示意图参见图1；该系统包括扣件紧固状态传感器10、射频天线20、读出器30、终端设备40和云服务器50；其中，所述扣件紧固状态传感器10用于向射频天线20发送射频识别信息，所述射频识别信息包括扣件的位置信息和压力值；所述射频天线20将接收到的射频识别信息发送至读出器30；所述读出器30将射频识别信息传输给云服务器50，云服务器50对接收到的扣件的压力值进行分析，若所述扣件的压力值大于预设的压力阈值时，则该云服务器50发送报警信息给终端设备40。进一步的，云服务器50对接收到的扣件的压力值进行分析后还生成分析报告。具体的，所述扣件紧固状态传感器10安装于扣件上；所述读出器30通过射频天线20来获取扣件的位置信息和压力值，该读出器30可安装于位于检测车内；所述射频天线20用于接收和发送射频载波以完成射频通信，该射频天线20可安装于检测车的车底，该射频天线20与扣件的垂直距离可为0.5m～0.75m。读出器30通过有线或者无线网络将接收到的扣件的位置信息和压力值传输给云服务器50，云服务器50对接收到的扣件的压力值进行分析生成分析报告，则该云服务器50发送报警信息给终端设备40；云服务器5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于RFID的铁路检测系统，其特征在于，该系统包括扣件紧固状态传感器、射频天线、读出器、终端设备和云服务器；其中，/n所述扣件紧固状态传感器用于向射频天线发送射频识别信息，所述射频识别信息包括扣件的位置信息和压力值；/n所述射频天线将接收到的射频识别信息发送至读出器；/n所述读出器将射频识别信息传输给云服务器，云服务器对接收到的扣件的压力值进行分析，若所述扣件的压力值大于预设的压力阈值时，则该云服务器发送报警信息给终端设备。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于RFID的铁路检测系统，其特征在于，该系统包括扣件紧固状态传感器、射频天线、读出器、终端设备和云服务器；其中，
所述扣件紧固状态传感器用于向射频天线发送射频识别信息，所述射频识别信息包括扣件的位置信息和压力值；
所述射频天线将接收到的射频识别信息发送至读出器；
所述读出器将射频识别信息传输给云服务器，云服务器对接收到的扣件的压力值进行分析，若所述扣件的压力值大于预设的压力阈值时，则该云服务器发送报警信息给终端设备。


2.根据权利要求1所述的铁路检测系统，其特征在于，所述读出器通过无线或有线网路将射频识别信息传输给云服务器。


3.根据权利要求1所述的铁路检测系统，其特征在于，所述终端设备对该报警信息进行确认和/或处理，并将确认信息和/或处理信息发送至云服务器。


4.根据权利要求1所述的铁路检测系统，其特征在于，每个扣件紧固状态传感器具有唯一的标识编号。


5.根据权利要求1所述的铁路检测系统，其特征在于，所述扣件紧固状态传感器通过紧固装置安装于轨道上。


6.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：凌烈鹏，成世毅，周游，童云，时佳斌，王智超，马学志，石梦笛，暴学志，柴雪松，杨佳乐，付峥锐，
申请(专利权)人：中铁科学技术开发有限公司，中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，深圳市远望谷信息技术股份有限公司，中国铁道科学研究院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11