铁路转辙机智能缺口监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种铁路转辙机智能缺口监测系统，所述系统包括：靶标，粘贴在转辙机的表示杆上；缺口监测终端，设置于转辙机上，并与一室内控制主机连接；室内控制主机，设置于铁路车站内，并于一监测站机连接；以及监测站机，设置于所述铁路车站内。本实用新型专利技术能够改变测量方式，使靶标安装时无需更换表示杆，减少数据传输的压力，避免通讯阻塞。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

铁路转辙机智能缺口监测系统
本技术涉及一种铁路转辙机智能缺口监测系统。
技术介绍
转辙机是铁路进行道岔转换的装置，表示杆缺口偏移值是其最主要工作参数。目前的缺口偏移监测装置包括碰珠式、旋转拨码开关式、视频监测等方式。碰珠式和旋转拨码开关式为机电方式，存在一定的机械结构，对于环境的振动有着极高的敏感度，由于这两种方式精度低、耐用性差，现在已基本被淘汰了。视频监测方式为最近开始采用的方式，这种方式是在表示杆上、转辙机箱体上分别固定一个标线，采用摄像头拍摄两根标线的图像，然后将拍摄到的图像通过信号电缆上建立的CAN总线上传至室内计算机中进行分析处理，得到表示杆上标线与转辙机箱体上基准标线的偏差值，也即缺口偏移值，其主要缺点是I)数据传输量大，投资成本高。视频方式由于要将图像上传至室内，所以数据通信压力很大，往往需要敷设光缆来进行数据通信。由于成本和现场的条件限制，目前已安装的视频监控系统并未完全采用光纤传输，同时，采用的CAN总线的带宽只有1Mbps，所以，数据通信依然不流畅，无法及时传输数据。2)光学系统抗污能力弱。视频方式采用摄像头拍摄图像来测量偏移，摄像头的光学系统的好坏就直接影响到测量的精度，目前由于其前端运算能力的限制，同时采用了绝对基准的测量方式，在镜头失焦、蒙尘等问题出现的时候，就无法准确测量。3)无环境侦测装置，不能过滤外界影响测量精度的干扰因素，误报率高。4)施工难度大。现有系统采用的绝对基准测量方式，需要预先制作好备用表示杆上的标线，再到现场进行更换，为此，会造成系统硬件安装困难、耗时长、影响行车等问题，施工费用极高，不利于推广。5)无温差补偿。早晚温差导致钢轨爬行后，缺口会产生偏移，这个偏移要在调整缺口的时候预先加入，否则在温度变化后会造成缺口适应不了的问题。这个预先加入的偏移补偿值，目前是靠人工估计和统计得来的，因此，无法做出统一标准指导维修人员。6)缺乏缺口偏移方向指示装置。以上缺口监测方式，因为方案的缺陷，都无法在终端上设置缺口偏移方向指示装置，维修人员在缺口调整中还得靠人工观察估计调整，很不方便。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种铁路转辙机智能缺口监测系统，能够改变测量方式，使靶标安装时无需更换表示杆，减少数据传输的压力，避免通讯阻塞，提高光学系统的抗污染能力，提高镜头失焦、蒙尘后的测量精度，增长系统维护时间周期，实现环境状态侦测的功能，过滤外力冲击干扰，实现季节性早晚温差补偿功能，提供缺口偏向指示，方便铁路现场工作人员根据缺口偏向指示校正缺口偏移值。为解决上述问题，本技术提供一种铁路转辙机智能缺口监测系统，包括靶标，粘贴在转辙机的表示杆上；缺口监测终端，设置于转辙机上，并与一室内控制主机连接；室内控制主机，设置于铁路车站内，并于一监测站机连接；以及监测站机，设置于所述铁路车站内。进一步的，在上述系统中，所述室内控制主机与缺口监测终端之间采用现场CAN总线结构进行通信。进一步的，在上述系统中，所述靶标由聚氟乙烯材料制成。 进一步的，在上述系统中，还包括一与所述室内控制主机连接的电务段WEB服务器。进一步的，在上述系统中，所述监测站机、所述室内控制主机、所述电务段WEB服务器之间采用以太网组网进行通信。 进一步的，在上述系统中，所述监测站机与所述电务段WEB服务器连接。进一步的，在上述系统中，所述缺口监测终端包括图像传感器，安装于转辙机表示杆上方，并分别与一电流互感器连接；电流互感器，安装于转辙机电源线上；第一 CAN控制器，与所述第一 CAN控制器连接。进一步的，在上述系统中，所述图像传感器为CMOS面阵图像传感器。进一步的，在上述系统中，所述室内控制王机包括同步器，与所述第一 CAN控制器连接；第二 CAN控制器，与所述第一 CAN控制器连接；FALSH存储器，与所述第二 CAN控制器连接；以太网接口，与所述电务段WEB服务器和监测站机连接；中央处理器，与所述同步器、第二 CAN控制器、FALSH存储器及以太网接口连接；随机存储器，与所述中央处理器连接。进一步的，在上述系统中，所述缺口监测装置还包括一与所述图像传感器连接的加速度传感器。进一步的，在上述系统中，所述缺口监测终端还包括一与所述图像传感器连接的缺口偏向指示装置。进一步的，在上述系统中，所述缺口监测装置还包括一与所述图像传感器连接的温度传感器。与现有技术相比，本技术具有如下优点I)通过粘贴在转辙机的表示杆上的靶标，改变测量方式，使靶标安装时无需更换表不杆；2)通过设置于转辙机上的缺口监测终端在转辙机停止工作时根据所述靶标获取缺口偏移值并将所述缺口偏移值发送给室内控制主机，采取系统的缺口监测终端进行原始数据分析的方式，只将缺口偏移值上传至室内控制主机，减少数据传输的压力，避免通讯阻塞；3)通过采用差分测量技术确定所述靶标位于基准位置时其图像的中心线位置和靶标位于当前位置时其图像的中心线位置，提高光学系统的抗污染能力，提高镜头失焦、蒙尘后的测量精度，增长系统维护时间周期；4)通过加速度传感器获取铁路环境的冲击外力，当所述冲击外力大于等于一预设的阈值时，停止所述缺口监测终端的运行，当所述冲击外力小于所述预设的阈值时，恢复所述缺口监测终端的运行，实现环境状态侦测的功能，过滤外力冲击干扰；5)通过温度传感器记录转辙机内部温度，并根据所述转辙机内部不同温度下的缺口偏移值确定不同温度下的缺口温差补偿值，实现季节性早晚温差补偿功能；6)通过缺口偏向指示装置根据所述缺口偏移值和缺口温差补偿值提供缺口偏向 指示，方便铁路现场工作人员根据缺口偏向指示校正缺口偏移值。附图说明图I是本技术一实施例的铁路转辙机智能缺口监测系统的模块示意图；图2是本技术一实施例的转辙机的结构示意图；图3是本技术一实施例的表示杆结构示意图；图4是本技术一实施例的缺口监测终端的结构示意图；图5是本技术一实施例的图像传感器和靶标的位置关系示意图；图6是本技术一实施例的铁路转辙机智能缺口监测系统的拓扑结构示意图；图7是本技术一实施例的室内控制主机的结构示意图；图8是本技术一实施例的铁路转辙机智能缺口监测方法的流程图；图9是图8中步骤S2的具体流程图；图10是图9中步骤S22的具体流程图。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。如图I至图5所示，本技术提供一种铁路转辙机智能缺口监测系统，包括靶标I、缺口监测终端2、室内控制主机3和监测站机4。粘贴在转辙机的表示杆6上的靶标I，所述靶标对应于表示杆上的缺口，具体可在在每个缺口对应的表示杆上粘贴一张17xl7_的方形黑色靶标，当然该靶标也可为其它尺寸、颜色或形状。如图3所示，表示杆6是为了检测尖轨7与钢轨8之间的开口而设置的机构，表示杆6 —端通过杆件与尖轨7连接在一起，另一端为自由端，图3中分别有定位和反位两根表示杆6，每根表示杆6上均有一个缺口 9，其上方有一个检查块10，当道岔转换到位后，尖轨7紧贴钢轨8侧面，此时连接于尖轨8上的表示杆6上的缺口 9正好移动至检查块10下方，检查块10可以落下至缺口 9内，检查10块两侧与缺口 9两侧形成的间隙值即为缺口偏移本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路转辙机智能缺口监测系统，其特征在于，包括：靶标，粘贴在转辙机的表示杆上；缺口监测终端，设置于转辙机上，并与一室内控制主机连接；室内控制主机，设置于铁路车站内，并于一监测站机连接；以及监测站机，设置于所述铁路车站内。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李定国，戴世畯，刘一春，岳春华，陈建译，
申请(专利权)人：上海邦诚电信技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：