路旁摩擦管理系统技术方案

本发明专利技术描述了路旁摩擦管理系统以及用于监视和控制路旁摩擦管理系统的方法。该系统包括用于与铁轨系统的轨道一起安装的一个或多个路旁装置。该路旁装置包括连接到包含摩擦控制介质的贮存器的递送系统，该递送系统用于将该摩擦控制介质从该贮存器施加到轨道的一个或两个铁轨。该路旁装置进一步包括位于该递送系统处或相邻于该递送系统的一个或多个数据收集模块。该数据收集模块用于收集数据并将该数据发送到远程性能单元。该数据可以包括性能信息、轨道状态信息、轨道的环境的信息、在轨道上经过的列车的信息、该一个或多个路旁装置的状态或者它们的组合。该路旁装置可以包括可操作地连接到该路旁装置的一个或多个部件的电源。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及路旁摩擦管理系统。本专利技术还涉及铁轨操作中用于控制和调整路旁摩擦管理系统的传感器反馈和性能分析的使用。
技术介绍
众所周知，包括规面(gage face, GF)润滑系统和铁轨顶部(top of rail, TOR)摩擦改良剂施加系统的路旁摩擦管理施加系统在铁轨操作中提供很多益处，包括减小横向(轨道扩展)负荷或者弯曲力、脱轨概率、铁轨和车轮磨损、能量(燃料)消耗以及减小滚动接触疲劳的产生和蔓延、减小噪声和波纹。特别地，铁轨顶部摩擦改良剂施加系统通过控制TOR/车轮踏面分界面处的摩擦 在上文列出的领域中提供益处。通常用于此目的的TOR摩擦改良剂材料是水基液体，该水基液体被喷射后在车轮/铁轨分界面处产生干式薄膜。由于在TOR摩擦控制中使用的材料的性质，直接检测它们在车轮/铁轨分界面处的存在可能是困难的。弯曲的横向力(L)和竖向(V)力以及二者之间的比率(L/V)的测量和分析是检验TOR摩擦控制效果的最直接和即时手段之一。然而，在实际设置中，除了 TOR摩擦控制以外还存在众多因素可以导致给定位置处横向/竖向力的改变，包括车轮/铁轨形貌的改变(例如由于维护磨削或重塑操作)、规面润滑状态的改变以及用于提供维护活动的规面状态和/或TOR润滑器状态的有意改变。由于磨损和横向力增大的区域(例如拐弯或高度变化的区域)中轨道条件的改变，基于一次性本地测量的给定路旁摩擦控制施加系统的控制不足以充分有效地管理给定地域的摩擦。US6446754讲授了对铁轨站场内的轨道施加润滑剂。基于铁轨站场内铁轨车辆的速度确定是否施加润滑剂。US6991065描述了基于从位于轨道的目标区的振动、声音或L/V传感器接收到的数据对轨道施加润滑剂。在列车经过轨道的该目标区时进行是否向轨道施加润滑剂的判断。
技术实现思路
本专利技术涉及路旁摩擦管理系统。本专利技术还涉及铁轨操作中用于控制和调整路旁摩擦管理系统的传感器反馈和性能分析的使用。本专利技术的目的是提供一种改进的路旁摩擦管理系统。本专利技术包括用于在给定地域高水平自动控制摩擦管理施加系统的方法、设备和系统。使用本身包含的测量模块执行横向/竖向力的本地测量，该模块能够通过使用例如无线传输、无线电频率(RF)传输或经由有线/线缆的通信方法将结果发送到一个或多个位置。来自横向/竖向力测量模块的数据被收集并存储在远程性能监视数据库和分析系统中。该分析系统包括用于比较横向/竖向力统计数据与预定的阈值并且检测力值的改变和/或趋势的算法。该摩擦管理施加系统还配备有感测和控制系统，该感测和控制系统能够通过使用例如RF和/或蜂窝数据传输的通信方法，将性能和操作数据和统计数据发送到一个或多个位置。来自该摩擦管理施加系统的数据还被收集并存储在远程性能监视数据库中，以提供给定地域中施加器系统状态和性能的记录。另外，该地域中已知的维护条件被发送并存储在该远程性能监视数据库中。如上所述，该远程性能监视数据库托管在具有驻留算法的计算系统(例如，服务器)上，以处理横向/竖向力值以及相对于阈值和基线值的改变和趋势。结合从摩擦管理施加系统收集到的状态和性能数据以及来自该地域的维护信息来评估这些结果和趋势。通过吸取来自多个测量地点的结果并且在已知的维护条件背景下进行评估，可以确定横向/竖向力水平变化的最有可能的原因。然后可以基于对地域范围的性能的高水平理解来调整一个或多个摩擦管理施加系统的施加设置/输出速率。除了操控路旁合成物施加的输出速率以外，自动调整还可以包括远程 开/关控制以及施加的方向控制，以促进路旁合成物在过往车辆的每个方向上的不同施加速率。除了横向/竖向力反馈以外，附加信息源，例如，天气监视、视频拍摄、照片拍摄、声学反馈、振动反馈、温度反馈、速度反馈或者它们的组合，可以被获取并发送到该远程性能监视数据库，以用于摩擦管理施加系统设置的评估和潜在操纵。例如，天气监视允许基于温度、降水和其它环境因素对路旁摩擦管理施加系统效用的影响来调整路旁摩擦管理施加系统。视频和/或照片拍摄可被用于评估系统状态和性能(例如，摩擦控制施加效用的图像分析)以及对路旁系统的潜在损害。声学反馈允许通过识别车轮嘯叫和凸缘噪声以及一般的车轮/铁轨相互作用噪声来检测摩擦管理系统性能水平。振动反馈允许通过能量的机械传送(例如，由于铁轨和/或车轮粗糙)和相应的调整来检测摩擦管理系统性能。温度反馈可被用于基于铁轨温度、产品储藏温度、环境温度和其它温度测量结果的影响进行调整。速度反馈可用于表征测量地点处的速度分布，评估对摩擦控制效用的影响，以及进行相应的调整。根据本专利技术，提供一种用于向铁轨系统的轨道表面施加摩擦控制介质的路旁摩擦管理系统，其包括安装在所述轨道上的一个或多个路旁装置；可操作地连接到所述路旁装置的电源；连接到所述路旁装置并且被配置为与包含所述摩擦控制介质的贮存器流体连通的施加器，所述施加器用于将所述摩擦控制介质从所述贮存器施加到所述轨道的表面；以及位于所述一个或多个路旁装置处或近旁的一个或多个数据收集模块，所述一个或多个数据收集模块用于收集数据并且将所述数据例如通过无线电频率、蜂窝通信信道或者这二者发送到远程性能监视单元，所述数据包括性能信息、轨道状态信息、轨道环境信息、列车的信息或者它们的组合。所述远程性能监视单元可以包括用于存储所发送的数据的数据库。本专利技术还提供上述路旁摩擦管理系统，其包括分布在指定地理地域上的多个所述一个或多个路旁装置，所述远程性能单元接收来自分布在所述指定地理地域内的所述一个或多个数据收集模块中的每一个的数据。此外，所述路旁摩擦管理系统可以包括多个所述指定地理地域，每个所述指定地理地域包括多个所述一个或多个路旁装置。本专利技术还提供上述路旁摩擦管理系统，其中，所述一个或多个数据收集模块包括用于收集一个或多个横向、竖向力测量结果、输入的竖向负荷数据、机车(locomotive)位置数据或者它们的组合的一个或多个单元。所述一个或多个数据收集模块可以进一步包括用于测量温度、降水、风的一个或多个单元；视频单元；照片拍摄单元；声学反馈单元；振动检测单元；应变计；加速度计；速度检测单元反馈或者它们的组合。上述路旁摩擦管理系统还可以包括用于接收来自所述远程性能监视单元的指令的接收器，所述接收器与所述施加器可操作地相关联，使得当所述施加器与所述摩擦控制介质流体连通时，可以通过所述远程性能单元控 制向所述轨道表面施加所述摩擦控制介质。本专利技术还提供一种远程性能监视数据库和系统，其收集并存储所发送的由上述一个或多个数据收集模块接收到的数据。所述远程性能监视数据库和系统可以存储与给定的地域中的维护活动的状态有关的信息。所述远程性能监视数据库和系统还可以进一步包括用于分析所发送的数据并且提供轨道性能、轨道状态、轨道的环境的信息、列车的信息或者它们的组合的输出的一个或多个软件算法。所述发送的数据可以包括横向/竖向力的一个或多个测量结果、输入的竖向负荷、机车位置、温度、降水、风、振动、列车速度、视频、照片、声音记录、自动设备标识或者它们的组合。本专利技术涉及上述远程性能监视数据库和系统，并且其进一步包括发送器，所述发射器用于将指令通过无线电频率、蜂窝通信信道或者这二者传送到与所述一个或多个路旁装置通信的接收器。本专利技术还提供一种用于监视路旁摩擦管理系统的方法，该本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：格伦·阿普尔比，詹姆斯·加文·坎贝尔，唐纳德·托马斯·伊迪，佩塔尔·涅德科夫·格奥尔古耶夫，迈克尔·欧文·汉德勒，哈罗德·德维略·哈里森，凯文·大卫·奥尔德纽，史蒂文·大卫·辛格尔顿，雅各布·马修·韦尔奇，沃尔特·埃里克·斯皮克，威廉·T·厄姆森，
申请(专利权)人：LB福斯特铁路技术有限公司，
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