转辙机光电缺口的监测系统技术方案

本发明专利技术提供了一种转辙机光电缺口监测系统，包括：缺口位移传感器、监测分析装置、数据处理分析装置和通讯模块；所述监测分析装置通过所述通讯服务器与所述缺口位移传感器相连接，所述监测分析装置用于采集所述缺口位移数值，获取所述转辙机缺口的实时监测数据，并传输至数据处理分析装置；所述数据处理分析装置，包括处理分析模块、数据显示报警模块；所述通讯模块用于连接缺口位移传感器、监测分析装置和数据处理分析装置。本发明专利技术有益效果：针对转辙机的缺口位移不能实时在线测量,利用先进传感器、微处理器、软件处理存储技术，发明专利技术一套光电缺口监测分析系统，可实现对现有的电动、电液等转辙机进行非接触缺口监测，精度高、反应快。应快。应快。

【技术实现步骤摘要】
转辙机光电缺口的监测系统


[0001]本专利技术涉及网络通信
，特别涉及一种转辙机光电缺口的监测系统。

技术介绍

[0002]转辙机是指用以可靠地转换道岔位置，改变道岔开通方向，锁闭道岔尖轨，反映道岔位置的重要的信号基础设备，它可以很好地保证行车安全，提高运输效率，改善行车人员的劳动强度；
[0003]但是现有的转辙机，存在缺口监测不精确的问题，很可能造成火车转道失误。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种转辙机光电缺口的监测系统，解决了缺口检测不精确问题。
[0005]一种转辙机光电缺口监测系统，其特征在于，包括：缺口位移传感器、监测分析装置、数据处理分析装置、数据显示报警模块和通讯模块；其中，
[0006]所述缺口位移传感器用于采集列车经过转辙机换岔道时的转辙机缺口表示杆刻线的实时图像，并确定所述转辙机缺口的位移；
[0007]所述监测分析装置通过所述通讯服务器与所述缺口位移传感器相连接，所述监测分析装置用于采集所述缺口位移数值，获取所述转辙机缺口的实时监测数据，并传输至数据处理分析装置；
[0008]所述数据处理分析装置包括处理分析模块和数据显示报警模块；其中，
[0009]所述处理分析模块用于绘制实时数据曲线图并获取阈值；
[0010]所述数据显示报警模块用于对异常的监测数据进行报警；
[0011]所述通讯模块用于连接缺口位移传感器、监测分析装置、数据处理分析装置和通讯模块。
[0012]作为本专利技术的一种实施例，所述缺口位移传感器包括采集模块、传感器设备和单片机；其中，
[0013]所述采集模块用于在转辙机光电缺口设置监控设备，提取所述转辙机运作时的图像元素，确定转辙机光电缺口实时情况；
[0014]所述传感器设备用于获取所述图像元素的信号，并将所述图像元素的信号传输给单片机的DSP微控制器；
[0015]所述单片机嵌入在所述位移传感器内，所述单片机用于接收所述图像元素的信号，并计算所述转辙机光电缺口的位移数据。
[0016]作为本专利技术的一种实施例，所述传感器设备包括LED照明灯、光学镜头、线阵CCD图像传感器、防护镜头和防护外壳；其中，
[0017]所述传感器设备安装在转辙机缺口表示杆上方，用于采集转辙机缺口的位移的光电信号；其中，
[0018]所述线阵CCD图像传感器安装在所述光学镜头上方，将所述光学镜头投射的图像传输给所述DSP微处理器；其中，
[0019]所述LED照明灯对称分布于所述线阵CCD图像传感器两侧，辅助所述线阵CCD图像传感器正常工作；
[0020]所述防护镜头安装于所述防护外壳和所述转辙机表示杆之间；
[0021]所述LED照明灯、光学镜头、线阵CCD图像传感器和单片机都安装于防护外壳内；
[0022]所述防护镜头为镀膜防护镜头；
[0023]所述转辙机表示杆的表面镀有铬层。
[0024]作为本专利技术的一种实施例，所述表示杆上刻有2mm宽的刻线，所述光学镜头将所述刻线投影到所述线阵CCD图像传感器上成像，所述线阵CCD图像传感器根据图像确定表示杆刻线的位移；其中，
[0025]所述表示杆刻线的位移表示所述转辙机缺口的位移的变化；
[0026]所述线阵CCD图像传感器，将所述表示杆的位移变换转化为光束角度位移的变化并产生光生电荷，并传输给单片机进行计算，确定所述转辙机光电缺口位移。
[0027]作为本专利技术的一种实施例，所述监测分析装置包括一台以上的监测分机，包括：
[0028]所述监测分机由模拟数字转换器、DSP微控制器、网络接口、电源、操作控制设备和OLED显示屏构成；其中，
[0029]所述DSP微控制器和模拟数字转换器、网络接口、电源、操作控制设备以及OLED显示屏连接；其中，
[0030]所述模拟数字转换器和所述缺口位移传感器相连接，用于接收所述转辙机缺口位移数据，并将所述位移数据传输给所述DSP微处理控制器；
[0031]所述网络接口用于进行不同的所述的监测分机之间的通讯；
[0032]所述操作控制设备用于操作和控制所述DSP微处理控制器，向所述DSP微处理控制器发送第一指令信息；
[0033]所述DSP微处理器用于向所述模拟数字转换器发送第二指令信息并接收所述模拟数字转换器传输的数据，命令，通过并将结果和图像显示在OLED显示屏上。
[0034]作为本专利技术的一种实施例，所述数据处理分析装置，包括数据处理分析装置包括处理分析模块和数据显示报警模块；其中，
[0035]所述处理分析模块用于接收所述监测数据传输给大数据中心，并接收大数据中心的数据反馈信息对转辙机进行维护；
[0036]所述数据显示报警模块用于接收所述数据反馈信息，绘制实时曲线图，并生成数据阈值判断所述监测数据是否异常；
[0037]若异常，则触发预设的报警事件；其中，
[0038]判断所述监测数据是否异常，包括以下步骤：
[0039]步骤1：获取异常事件特征，通过下式(1)生成报警事件模型；
[0040][0041]其中，Y标示异常事件；y
i
表示第i个异常事件的特征挖掘结果；δ
i
表示第i个异常事件的特征挖掘密度函数；i＝1，2，3，
……
Y；
[0042]步骤2：根据所述报警事件模型和实时曲线图，通过下式(2) 确定异常事件的权限阈值：
[0043][0044]其中，x
j
表示所述实时曲线图第j个坐标点的坐标参数；θ表示实时曲线图的坐标点与异常事件的关联参数；g
i，j
表示第i个异常事件对应的第j个坐标点的范围参数；Q(j)表示所述实时曲线图第 j个坐标点的期望坐标参数；F(j)表示所述实时曲线图第j个坐标点的异常阈值；j＝1，2，3，
……
m；
[0045]步骤3：根据所述阈值权限，通过下式(3)构建异常报警模型：
[0046][0047]其中，K表示监测数据的边界处置参量；n1表示第一权限判定幂次函数；n2表示第二权限判定幂次函数；
[0048]当H≥1时，表示异常，触发报警；当H＜1时，表示无异常。
[0049]作为本专利技术的一种实施例，所述数据处理分析装置包括处理分析模块和数据显示报警模块；其中，
[0050]所述处理分析模块用于接收所述监测数据传输至大数据中心，并接收大数据中心的数据反馈信息，及时对转辙机进行维护；
[0051]所述数据显示报警模块用于接收所述数据反馈信息，生成实时曲线图，并生成数据阈值，判断所述监测数据是否异常；
[0052]若异常，则触发预设的报警事件；
[0053]作为本专利技术的一种实施例，所述数据显示报警模块，包括：
[0054]存储器：用于存储所述实时监测数据，获取监测数据库，并将所述监测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转辙机光电缺口监测系统，其特征在于，包括：缺口位移传感器、监测分析装置、数据处理分析装置、数据显示报警模块和通讯模块；其中，所述缺口位移传感器用于采集列车经过转辙机换岔道时的转辙机缺口表示杆刻线的实时图像，并确定所述转辙机缺口的位移；所述监测分析装置通过所述通讯服务器与所述缺口位移传感器相连接，所述监测分析装置用于采集所述缺口位移数值，获取所述转辙机缺口的实时监测数据，并传输至数据处理分析装置；所述数据处理分析装置包括处理分析模块和数据显示报警模块；其中，所述处理分析模块用于绘制实时数据曲线图并获取阈值；所述数据显示报警模块用于对异常的监测数据进行报警；所述通讯模块用于连接缺口位移传感器、监测分析装置、数据处理分析装置和通讯模块。2.根据权利要求1的一种转辙机光电缺口监测系统，其特征在于，所述缺口位移传感器包括采集模块、传感器设备和单片机；其中，所述采集模块用于在转辙机光电缺口设置监控设备，提取所述转辙机运作时的图像元素，确定转辙机光电缺口实时情况；所述传感器设备用于获取所述图像元素的信号，并将所述图像元素的信号传输给单片机的DSP微控制器；所述单片机嵌入在所述位移传感器内，所述单片机用于接收所述图像元素的信号，并计算所述转辙机光电缺口的位移数据。3.根据权利要求2所述的一种转辙机光电缺口监测系统，其特征在于，所述传感器设备包括LED照明灯、光学镜头、线阵CCD图像传感器、防护镜头和防护外壳；其中，所述传感器设备安装在转辙机缺口表示杆上方，用于采集转辙机缺口的位移的光电信号；其中，所述线阵CCD图像传感器安装在所述光学镜头上方，将所述光学镜头投射的图像传输给所述DSP微处理器；其中，所述LED照明灯对称分布于所述线阵CCD图像传感器两侧，辅助所述线阵CCD图像传感器正常工作；所述防护镜头安装于所述防护外壳和所述转辙机表示杆之间；所述LED照明灯、光学镜头、线阵CCD图像传感器和单片机都安装于防护外壳内；所述防护镜头为镀膜防护镜头；所述转辙机表示杆的表面镀有铬层。4.根据权利要求2所述的一种转辙机光电缺口监测系统，其特征在于，包括：所述表示杆上刻有2mm宽的刻线，所述光学镜头将所述刻线投影到所述线阵CCD图像传感器上成像，所述线阵CCD图像传感器根据图像确定表示杆刻线的位移；其中，所述表示杆刻线的位移表示所述转辙机缺口的位移的变化；所述线阵CCD图像传感器，将所述表示杆的位移变换转化为光束角度位移的变化并产生光生电荷，并传输给单片机进行计算，确定所述转辙机光电缺口位移。5.根据权利要求1所述的一种转辙机光电缺口监测系统，其特征在于，所述监测分析装
置包括一台以上的监测分机：所述监测分机由模拟数字转换器、DSP微控制器、网络接口、电源、操作控制设备和OLED显示屏构成；其中，所述DSP微控制器和模拟数字转换器、网络接口、电源、操作控制设备以及OLED显示屏连接；其中，所述模拟数字转换器和所述缺口位移传感器相连接，用于接收所述转辙机缺口位移数据，并将所述位移数据传输给所述DSP微处理控制器；所述网络接口用于进行不同的所述的监测分机之间的通讯；所述操作控制设备用于操作和控制所述DSP微处理控制器，向所述DSP微处理控制器发送第一指令信息；所述DSP微处理器用于向所述模拟数字转换器发送第二指令信息，并接收所述模拟数字转换器传输的数据命令，并将结果和图像显示在OLED显示屏上。6.根据权利要求1所述的一种转辙机光电缺口监测系统，其特征在于，所述数据处理分析装置包括处理分析模块和数据显示报警模块；其中，所述处理分析模块用于接收所述监测数据传输给大数据中心，并接收大数据中心的数据反馈信息，根据所述数据反馈信息，对所述转辙机进行维护；所述数据显示报警模块用于接收所述数据反馈信息，以时间为横轴绘制实时曲线图；根据所述实时曲线图，生成数据阈值，判断所述监测数...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋立伟，范宝旺，辛桂平，邱铁利，宋雅雯，李顺全，安祥波，孔令峰，
申请(专利权)人：山东德龙电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：