道岔运用在线状态监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种道岔运用在线状态监测系统，该系统包括前端传感器(1)、节点单元(2)、基站(3)、服务器(4)和上位机(5)，所述的前端传感器(1)设于道岔牵引点，依次通过节点单元(2)、基站(3)和服务器(4)连接上位机(5)。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有以下优点：道岔动态、道岔静态状态密贴量、开口量、爬行量及道岔框架等重要指标全面在线监测和显示，对道岔未来运行状态预测与判断等，道岔动态监测为列车经过道岔或道岔定反位转动过程中对道岔密贴量、开口量、爬行量及道岔框架等重要指标的监测；道岔静态监测为无列车经过和道岔无转动时的对道岔以上所述状态的监测。

On line condition monitoring system for turnout application

【技术实现步骤摘要】
道岔运用在线状态监测系统
本技术涉及道岔监测领域，尤其是涉及一种道岔运用在线状态监测系统。
技术介绍
随着铁路提速、高密度行车区段不断增加，为确保行车安全，对道岔运用质量和状态稳定性要求越来越高。道岔基本轨、尖轨之间有异物或转辙机动作不良等造成基本轨与尖轨间密贴过大，从而导致挤岔事故。列车高速通过道岔时，道岔(尤其是尖轨)将持续承受极大的低频大振幅和高频小振幅的作用力；若不能及时和有效的获取道岔状态信息，在道岔恶化初期及时由铁路工务电务部门进行联合整修作业消除病害，则转辙机和道岔运用状态将迅速恶化，导致设备损伤，危及行车安全。目前，国内对道岔运营状态的监测主要采用人工巡检的手段，效率低下，难以提供系统的道岔健康信息。近年来随着电子技术的进步，铁路电务部门引入道岔缺口监测系统，遵循国铁集团(原铁总公司)的《道岔缺口监测系统技术规范》，采用安装在转辙机内的机械触点式或光电探测式传感器(如摄像头，光栅光纤传感器)两种方式识别检测杆的缺口。监测转辙机检测杆缺口的方式主要存在以下问题：1.监测结果不准确，由于现场环境复杂，常出现误报；2.监测参数少，只能测量缺口值一个参数，不能综合测量道岔密贴量、开口量、爬行量等道岔运用状态主要参数值；3.间接监测，不能直接反映道岔上述运用参数值；4.监测频率低，列车过轨时不能进行动态监测。此外，对于采用电涡流传感器直接测量道岔运用状态的方式，由于电涡流传感器有效测量距离短(一般不超过40mm)仅能测量密贴、爬行量等参数；此外，在实际使用时电涡流传感器的防护等级和稳定性不能达到铁路环境长时间连续稳定工作的要求。随着电子通信技术的发展，直接对铁路道岔设备的工作状态进行直接监测的系统，能够动态/静态实时获取铁路电务工务关心的重要参数，提供预警维护信息，使铁路运维人员能够及时了解道岔状态和变化趋势，发现潜在问题，实现道岔相关设备的预防性状态维修。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种道岔运用在线状态监测系统。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种道岔运用在线状态监测系统，该系统包括前端传感器、节点单元、基站、服务器和上位机，所述的前端传感器设于道岔牵引点，依次通过节点单元、基站和服务器连接上位机。优选地，每个所述的道岔牵引点设有一组前端传感器和一个节点单元。优选地，当道岔牵引点为第一个时，所述的一组前端传感器包括两个压电式加速度传感器、三个磁滞伸缩位移传感器、温度传感器和湿度传感器；当道岔牵引点为第二个及以上时，该点的一组前端传感器包括三个磁滞伸缩位移传感器。优选地，所述的三个磁滞伸缩位移传感器中的两个第一磁滞伸缩位移传感器安装于基本轨垂直；所述的三个磁滞伸缩位移传感器中的一个第二磁滞伸缩位移传感器安装于路基中部。优选地，所述的磁滞伸缩位移传感器的游标磁铁固定于尖轨上，并悬浮在传感器测杆上方。优选地，所述的压电式加速度传感器设于尖轨前的基本轨上，每根基本轨分别布设一个压电式加速度传感器。优选地，所述的温度传感器和湿度传感器设于轨旁。优选地，所述的节点单元包括电源、数据采集电路、数据处理电路和无线收发电路，所述的电源分别与前端传感器、数据采集电路、数据处理电路和无线收发电路连接，所述的数据处理电路分别与数据采集电路与无线收发电路连接。与现有技术相比，本技术具有以下优点：1、系统实时采集道岔的道岔运用状态相关密贴量、开口量、爬行量、基本轨间距等重要参数，实现对道岔运用状态的全面在线监测。2、系统首次提出采用非接触式磁滞伸缩位移传感器，实现静态、动态、道岔转换过程中连续不间断监测道岔运行数据，道岔动态监测为列车经过道岔或道岔定反位转动过程中对道岔密贴量、开口量、爬行量及道岔框架等重要指标的监测；道岔静态监测为无列车经过和道岔无转动时的对道岔以上所述状态的监测。3、系统根据振动传感器的输出值判断列车是否过轨，从而调整传感器采样频率。附图说明图1为本技术的系统结构示意图。图2为本技术的双转辙机双牵引点(双机双点)道岔现场系统设备布置示意图。其中1为前端传感器，2为节点单元，3为基站，4为服务器，5为上位机，11为压电式加速度传感器，12为磁滞伸缩位移传感器，13为温度传感器，14为湿度传感器，121为第一磁滞伸缩位移传感器，122为第二磁滞伸缩位移传感器。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本技术保护的范围。如图1所示，一种道岔运用在线状态监测系统，该系统包括前端传感器1、节点单元2、基站3、服务器4和上位机5，所述的前端传感器1设于道岔牵引点，依次通过节点单元2、基站3和服务器4连接上位机5。如图2所示，所述的每个道岔牵引点设有一组前端传感器1和一个节点单元2。当道岔牵引点为第一个时，所述的一组前端传感器1包括两个压电式加速度传感器11，三个磁滞伸缩位移传感器12、温度传感器13和湿度传感器14；当道岔牵引点为第二个及以上时，该点的一组前端传感器1包括三个磁滞伸缩位移传感器12。所述的三个磁滞伸缩位移传感器12中的两个第一磁滞伸缩位移传感器121安装于基本轨垂直，用于测量道岔尖轨与基本轨之间的距离，实现道岔两个尖轨与基本轨间的密贴量、开口量的动态和静态监测，还可用于测量道岔定反位转换过程中的变化数据。所述的磁滞伸缩位移传感器12的游标磁铁固定于尖轨上，并悬浮在传感器测杆上方，实现非接触式的位移测量方式。所述的第二磁滞伸缩位移传感器122安装于路基中部，用于测量两个基本轨之间的距离，实现道岔框架的动态、静态监测。所述的压电式加速度传感器11设于尖轨前的基本轨上，每根基本轨分别布设一个压电式加速度传感器11，根据其输出数据判断列车是否在经过监测系统，根据列车是否经过，系统自动调整磁滞伸缩位移传感器12的采样频率。当所述的压电式加速度传感器11输出数据超过设定的阈值时即判定列车在经过监测系统，此时节点单元2加快对磁滞伸缩位移传感器12的采集速率，实现动态监测；当压电式加速度传感器11的输出数据低于设定的阈值时即判定无列车在经过监测系统，此时节点单元2降低对磁滞伸缩位移传感器12的采集速率，减少传输数据量。所述的温度传感器13和湿度传感器14设于轨旁，用于测量道岔的环境数据。所述的节点单元2包括电源、数据采集、数据处理和无线收发，所述的电源用于对接入的前端传感器1和节点单元2供电；所述的数据采集用于对接入的前端传感器1进行数据采集；所述的数据处理根据压电式加速度传感器11的数据调整磁滞伸缩位移传感器12的采集速率，并对所采集前端传感器1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种道岔运用在线状态监测系统，其特征在于，该系统包括前端传感器(1)、节点单元(2)、基站(3)、服务器(4)和上位机(5)，所述的前端传感器(1)设于道岔牵引点，依次通过节点单元(2)、基站(3)和服务器(4)连接上位机(5)。/n

【技术特征摘要】
1.一种道岔运用在线状态监测系统，其特征在于，该系统包括前端传感器(1)、节点单元(2)、基站(3)、服务器(4)和上位机(5)，所述的前端传感器(1)设于道岔牵引点，依次通过节点单元(2)、基站(3)和服务器(4)连接上位机(5)。


2.根据权利要求1所述的一种道岔运用在线状态监测系统，其特征在于，每个所述的道岔牵引点设有一组前端传感器(1)和一个节点单元(2)。


3.根据权利要求2所述的一种道岔运用在线状态监测系统，其特征在于，当道岔牵引点为第一个时，所述的一组前端传感器(1)包括两个压电式加速度传感器(11)、三个磁滞伸缩位移传感器(12)、温度传感器(13)和湿度传感器(14)；当道岔牵引点为第二个及以上时，该点的一组前端传感器(1)包括三个磁滞伸缩位移传感器(12)。


4.根据权利要求3所述的一种道岔运用在线状态监测系统，其特征在于，所述的三个磁滞伸缩位移传感器(12)中的两个第一磁滞伸缩位移传感器(121)安装于基本轨垂...

【专利技术属性】
技术研发人员：马赛，陈维明，杨凡，
申请(专利权)人：通号通信信息集团上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31