基于摩擦纳米发电机的铁路轨道板振动监测系统及监测方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于摩擦纳米发电机的铁路轨道板振动监测系统及监测方法，包括摩擦纳米传感器、储能单元、逻辑分析单元、定位单元及传输单元。本发明专利技术沿铁路线路将摩擦纳米传感器安放在铁路轨道板上，利用摩擦纳米发电机原理，将铁路运行产生的轨道板振动转换为电信号，然后通过电信号的大小反应轨道板振动加速度，从而达到监测铁路轨道板振动状态的目的。该监测系统的定位单元和传输单元可以实时精确地对铁路轨道板振动状态进行监测。储能单元可以储存多余电能，实现本系统自供能监测。还可以采取廉价可降解的聚乳酸材料制作传感器，既降低了铁路监测系统成本，又实现了绿色无污染监测，极大地促进了智能铁路系统物联网建设。设。设。

【技术实现步骤摘要】
基于摩擦纳米发电机的铁路轨道板振动监测系统及监测方法


[0001]本专利技术涉及铁路系统振动监测领域，特别地，涉及一种利用摩擦纳米原理进行铁路轨道板振动监测的自供能主动式传感器监测系统及监测方法。

技术介绍

[0002]铁路轨道板上部承载轨道和列车，下部连接路基和地基，保证铁路轨道板长期处于稳定状态一方面可以使列车减小振动增加乘车舒适感，另一方面可以保证路基长期安全。
[0003]现有的设备主要采用压阻型传感器和压电传感器进行振动监测。其中压阻型传感器需要外接电源，因此逐渐被压电传感器所淘汰。专利技术专利CN111848001A公开了一种路用水泥基压电传感器用于道路振动监测，但是其制作工艺复杂，而且压电材料价格较高，长期使用易产生极性退化，疲劳损伤等问题。
[0004]因此，目前交通振动监测领域急需一种价格较低，同时又具有高精度自供能振动监测的传感器。

技术实现思路

[0005]本专利技术是为了解决上述问题，提出了一种基于摩擦纳米发电机的铁路轨道板监测系统及监测方法，摩擦纳米传感器包括设置有多个球形腔体的基体、固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于摩擦纳米发电机的铁路轨道板振动监测系统，其特征在于，包括摩擦纳米传感器和附属单元；所述摩擦纳米传感器布置在轨道板上，用于将铁路运行产生的振动转换为电信号；其中，输出的电信号与轨道板振动加速度一一对应。所述附属单元布置于铁路旁边，包括储能单元、逻辑分析单元、定位单元和传输单元，其中：所述储能单元，用于接收摩擦纳米传感器产生的电信号并存储电能，为附属单元中其他部件供能；所述逻辑分析单元，用于接收摩擦纳米传感器产生的电信号并对接收到的电信号进行逻辑分析：若接收到的若干个电信号的峰值大于阈值，则触发定位单元定位，同时传输单元将异常加速度和定位信息发送至终端。反之则不发送信息。所述阈值根据摩擦纳米传感器电信号峰值与振动加速度标定曲线结合国标中周边建筑物振动要求确定。2.根据权利要求1所述铁路轨道板振动监测系统，其特征在于，所述摩擦纳米传感器包括设置有多个球形腔体的基体、固定在球形腔体内壁面的电极、置于球形腔体内的表面纳米化的橡胶球。3.根据权利要求1所述铁路轨道板振动监测系统，其特征在于，摩擦纳米传感器电信号峰值与振动加速度标定曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹志刚，马力，蔡袁强，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：