一种钢轨裂纹监测系统及传感器技术方案

本实用新型专利技术公开了一种钢轨裂纹监测系统，包括固定在轨道旁的数据处理装置，与数据处理装置电气连接的天线，一端与数据处理装置电气连接的电缆，与电缆的另一端电气连接、且挂扣在铁路轨道上、用于采集铁路轨道的健康信息的数个数据采集装置；任一所述数据采集装置包括夹扣在铁路轨道下的夹持固定组件，设置在夹持固定组件上安装底座，扣合在安装底座上的防护外壳，固定在防护外壳内的PCB绝缘板，置于防护外壳内的轨道加速度传感器、超声波位置传感器和轨温传感器；所述数据处理装置包括防护机箱底座、防护机箱上盖，设置在防护机箱底座上的传感器接插件和天线接插件，设置在防护机箱底座上、置于防护机箱上盖内的信号处理电路板、无线传输模块和电池。无线传输模块和电池。无线传输模块和电池。

【技术实现步骤摘要】
一种钢轨裂纹监测系统及传感器


[0001]本技术涉及设备健康诊断、轨道裂纹检测
，尤其是一种钢轨裂纹监测系统及传感器。

技术介绍

[0002]火车在轨道行驶时，会对轨道产生较大的机械激励，如果轨道有微观的缺陷，就可能产生裂纹的扩展，到后期甚至断轨。火车作为大型的交通运输工具，交通安全尤为重要，而火车的运行必须配合铁轨，所以对于铁轨的维护检测就尤其重要，而现有的检测、预警方式主要还是依据人工定期进行测试，这种方式明显存在弊端，不仅耗费大量的人工，带来巨大的人力成本，还会因为检测误差较大，往往不能精确的预判，对于铁路安全来讲已经构成了威胁。其次，人工的检测不能实时监控这也对安全运营带来巨大风险。
[0003]因此，急需要一种便于信号采集、实时传送、且采集数据精准多样的轨道健康诊断检测系统。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本技术的目的在于提供一种钢轨裂纹监测系统及传感器，本技术采用的技术方案如下：
[0005]一种钢轨裂纹监测系统，包括固定在轨道旁的数据处理装置，与数据处理装置电气连接的天线，一端与数据处理装置电气连接的电缆，与电缆的另一端电气连接、且挂扣在铁路轨道上、用于采集铁路轨道的健康信息的数个数据采集装置；
[0006]任一所述数据采集装置包括夹扣在铁路轨道下的夹持固定组件，设置在夹持固定组件上安装底座，扣合在安装底座上的防护外壳，固定在安装底座上、且置于防护外壳内的PCB绝缘板，固定在PCB绝缘板上、置于防护外壳内、且与电缆连接的轨道加速度传感器，固定在防护外壳顶部、置于防护外壳内、且与电缆连接的超声波位置传感器和轨温传感器；
[0007]所述数据处理装置包括防护机箱底座，扣合在防护机箱底座上的防护机箱上盖，均设置在防护机箱底座上、且与电缆连接的传感器接插件和天线接插件，以及均设置在防护机箱底座上、且置于防护机箱上盖内的信号处理电路板、无线传输模块和电池。
[0008]进一步的，所述夹持固定组件包括开口相对扣合在铁路轨道上的轨道主夹扣和轨道副夹扣，以及连接在轨道主夹扣与轨道副夹扣之间、用于将轨道主夹扣和轨道副夹扣扣合抱紧在铁路轨道上的夹扣螺栓。
[0009]进一步的，所述超声波位置传感器顶部设置有一超声波位置传感器封盖。
[0010]进一步的，所述轨道主夹扣与安装底座之间设置有一橡胶绝缘垫。
[0011]进一步的，还包括固定在轨道旁、供数据处理装置和天线安装的数据处理装置底座，设置在防护机箱底座内、用于安装信号处理电路板和电池的金属支架。
[0012]优选的，所述防护机箱上盖与防护机箱底座采用ABS绝缘塑料；所述安装底座与铁路轨道制造材料一致；所述电池选用耐高低温的锂电池。
[0013]一种轨道健康诊断传感器，用于采集铁路轨道的健康信息，包括夹扣在铁路轨道下的夹持固定组件，设置在夹持固定组件上安装底座，扣合在安装底座上的防护外壳，固定在安装底座上、且置于防护外壳内的PCB绝缘板，固定在 PCB绝缘板上、置于防护外壳内、且与电缆连接的轨道加速度传感器，固定在防护外壳顶部、置于防护外壳内、且与电缆连接的超声波位置传感器和轨温传感器。
[0014]进一步的，所述夹持固定组件包括开口相对扣合在铁路轨道上的轨道主夹扣和轨道副夹扣，以及连接在轨道主夹扣与轨道副夹扣之间、用于将轨道主夹扣和轨道副夹扣扣合抱紧在铁路轨道上的夹扣螺栓。
[0015]进一步的，所述超声波位置传感器顶部设置有一超声波位置传感器封盖。
[0016]进一步的，所述轨道主夹扣与安装底座之间设置有一橡胶绝缘垫。
[0017]与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：
[0018](1)本技术巧妙的设置了防护机箱上盖与防护机箱底座，在其间添加了橡胶密封垫圈并选用ABS绝缘塑料，使其与防护机箱底座之间密封，对整个数据处理系统起到防护的作用，具有防水、防尘、绝缘的作用，同时适用温度跨度大，力学性能良好；
[0019](2)本技术巧妙的设置了金属支架，便于电池、信号处理电路板的安装，同时对于金属支架内部安装的电路板有电磁屏蔽外界干扰、方便于信号线的走线；
[0020](3)本技术巧妙的设置了两个电池安装仓位，保证了设备电力使用充足；
[0021](4)本技术巧妙的选择了锂电池，使得电池储能高，对于温度的适应范围广；
[0022](5)本技术巧妙的使用了信号处理电路板，用于对多个传感器系统传来的数据进行处理并发送，采用集成电路有利于减小设备大小；
[0023](6)本技术巧妙的设置了无线传输模块，强化了数据的传输和实时观测，可根据数据量的不同、现场通讯条件的不同，选用2G/3G/4H/433模块等，模块需具有低功耗模式，在没有信号时，进行睡眠，降低功耗，既满足了对数据的通讯传播，也大大的减少了人为实地检测次数；
[0024](7)本技术巧妙的设置了传感器接插件和天线接插件，使得数据传输稳定，且连接牢靠、防水、防尘以及便于拆卸；
[0025](8)本技术巧妙的设置了防护外壳，对整个传感器系统起到防护的作用，具有防水防尘的作用；
[0026](9)本技术巧妙的设置了橡胶绝缘垫，在PCB绝缘板与轨道主夹扣之间起到缓冲作用；
[0027](10)本技术巧妙的设置了PCB绝缘板，保证在检测过程中防止传感器受到干扰；
[0028](11)本技术巧妙的设置了天线，有利数据得传输；
[0029](12)本技术巧妙的将安装底座与铁轨设计为同一材料，有利于减小轨道加速度传感器采集的误差；
[0030](13)本技术巧妙的将超声波位置传感器和轨温传感器安装在防护外壳上，有利于提高它们采集信号的精度；
[0031](14)本技术巧妙的设计了轨道主夹扣、轨道副夹扣和夹扣螺栓，便于数据采集装置的安装拆卸，同时通过螺栓收紧，使得轨道主夹扣和轨道副夹扣适用多种规格的铁
轨；
[0032](15)本技术巧妙的设计了集成采集、计算为一体的系统，即将数据采集和分析集成，其输出的有效数据量较小，大幅降低了数据传输成本，算法简单易于操作，易于实现；
[0033](16)本技术巧妙的设计了只有加速度达到预设值时，才启动系统全面工作，其他时间只有少量器件工作，降低系统功耗。
[0034]本技术结构简单、安全可靠、效率好，在设备健康诊断及轨道裂纹检测
具有很高的实用价值和推广价值。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需使用的附图作简单介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对保护范围的限定，对于本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0036]图1为本技术的结构示意图。
[0037]图2为本技术的数据处理装本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢轨裂纹监测系统，其特征在于，包括固定在轨道旁的数据处理装置(2)，与数据处理装置(2)电气连接的天线(3)，一端与数据处理装置(2)电气连接的电缆(4)，与电缆(4)的另一端电气连接、且挂扣在铁路轨道上、用于采集铁路轨道的健康信息的数个数据采集装置(6)；任一所述数据采集装置(6)包括夹扣在铁路轨道下的夹持固定组件，设置在夹持固定组件上安装底座(62)，扣合在安装底座(62)上的防护外壳(63)，固定在安装底座(62)上、且置于防护外壳(63)内的PCB绝缘板(68)，固定在PCB绝缘板(68)上、置于防护外壳(63)内、且与电缆(4)连接的轨道加速度传感器(66)，固定在防护外壳(63)顶部、置于防护外壳(63)内、且与电缆(4)连接的超声波位置传感器(65)和轨温传感器(67)；所述数据处理装置(2)包括防护机箱底座(22)，扣合在防护机箱底座(22)上的防护机箱上盖(21)，均设置在防护机箱底座(22)上、且与电缆(4)连接的传感器接插件(23)和天线接插件(24)，以及均设置在防护机箱底座(22)上、且置于防护机箱上盖(21)内的信号处理电路板(26)、无线传输模块(27)和电池(28)。2.根据权利要求1所述的一种钢轨裂纹监测系统，其特征在于，所述夹持固定组件包括开口相对扣合在铁路轨道上的轨道主夹扣(611)和轨道副夹扣(612)，以及连接在轨道主夹扣(611)与轨道副夹扣(612)之间、用于将轨道主夹扣(611)和轨道副夹扣(612)扣合抱紧在铁路轨道上的夹扣螺栓(613)。3.根据权利要求1所述的一种钢轨裂纹监测系统，其特征在于，所述超声波位置传感器(65)顶部设置有一超声波位置传感器封盖(64)。4.根据权利要求2所述的一种钢轨裂纹监测系统，其特征在于，所述轨道主夹扣(611)与安装底座(62...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐锡江，胡京涛，龙顺海，陈列，蔡文锋，林红松，姚力，庞玲，胡吉，李成辉，徐望，
申请(专利权)人：四川睿铁科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：