CN102673606A - 高速铁路轨道质量随车高智能检测监测预警系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁路轨道的检测监测领域；主要是对高速铁路铁轨铺设安装的整条线路和运行后的质量问题进行长期高智能检测，同时对自然灾害影响列车行驶安全进行监测预警。整个系统由传感体系、采集记录体系、检测分析体系三部分组成。传感体系采用了高精度单点式六维地震计，即：地震计内的三个传感器为双力矩器石英挠性伺服电路加速度计。三个加速度计的力矩轴传感方向分别有正矢量电压信号和负矢量电压信号输出，输出的矢量电压值分别代表铁路轨道前后运动方向的水准倾斜程度、铁路轨道左右方向的水准水平度和直线度、铁路轨道垂直方向的颠簸震动程度(即：震动预警信号)。传感器温度范围：-40℃～55℃；频响范围：0.00001Hz～2500Hz；振动幅度：≥|±20|g；传感测试准确度：≤|±0.01|％。

Description

高速铁路轨道质量随车高智能检测监测预警系统

技术领域：

本发明涉及铁路轨道的检测监测领域；主要是对高速铁路铁轨铺设安装的整条线路和运行后的质量问题进行长期高智能检测，同时对突发自然灾害影响列车行驶安全进行监测预警，并对检测监测预警的全过程采集记录存储。

背景技术：

通过市场调查和网络信息平台得知；在我国铁路轨道的检测只能是用专用的轨道检测小车和进口的专用轨道检测机车、一次性或定期的对铁路轨道进行检测，这对突发自然灾害(泥石流、路基塌陷、地震)等对铁路轨道造成的安全隐患问题根本无法进行即时检测监测与预警，要想做到每组列车都能有随时随地对铁路轨道进行安全检测监测预警的功能，到目前为止在整个行业中还是个空白。

发明内容：

本发明的高速铁路轨道质量随车高智能检测监测预警系统克服了上述不足问题，提供了一种高速铁路轨道质量随车高智能检测监测预警系统；整个系统由传感体系、采集记录存储体系、检测分析体系三部分组成。传感体系：使用环境温度范围在-40℃～55℃变化时、最宽频响范围为0.00001Hz～2500Hz；振动幅度≥|±20|g；传感测试的准确度(精确度)≤|±0.01|％；采集记录体系：A/D模数转换精度为24位。

本发明的高速铁路轨道质量随车高智能检测监测预警系统为实现上述目的所采用的技术方案是：传感体系采用了高精度单点式六维地震计，将高精度单点式六维地震计固定安装在列车厢内的地板上，六维地震计的底座与列车厢内的地板用三个调整螺丝连接固定成一体。六维地震计的传感信号通过输出屏蔽导线与采集记录存储体系连接，数字信号通过数据连接线与检测分析体系联接。

所述传感体系为高精度单点式六维地震计(六维地震计的三个传感器为双力矩器石英挠性伺服电路加速度计)。

所述可调整底座为铝合金材料，底座与列车厢内的地板通过调整螺丝进行连接固定成一体。

所述列车厢内的地板为25mm厚、半径为100mm的小钢板材料。

所述采集记录存储系为三路输入A/D转换24位、六位半数字显示采集记录仪。

所述检测分析体系为计算机驱动软件。

本发明的高速铁路轨道质量随车高智能检测监测预警系统采用的工作原理：传感体系采用了高精度单点式六维地震计，即：地震计内的三个传感器为双力矩器石英挠性伺服电路加速度计。地震计内的三个加速度计的力矩轴传感方向分别有正矢量电压信号和负矢量电压信号输出，每个加速度计的力矩轴传感方向都是以零位输出为基准点。三个加速度计的力矩轴传感方向分别用x、y、z来表示，正、负矢量电压值分别代表铁路轨道前后运动方向的水准倾斜程度、铁路轨道左右方向的水准水平度和直线度、铁路轨道垂直方向的颠簸震动程度(即：震动预警信号)，这样三个加速度计的组合成了六个方向的传感体系。参见说明书附图中示意图1。

附图说明：

图1是表示三个加速度计力矩轴传感输出的六维矢量电压坐标图。

1.两个横向轴x和y加速度计力矩轴的传感方向与大地水平面相一致，x加速度计的力矩传感轴与列车的运动方向同轴，y加速度计的力矩传感轴与列车的左右横向方向同轴，两个加速度计的力矩轴传感方向在一个中心轴内交叉成90度角安装，纵向轴z加速度计的力矩轴传感方向与大地水平面垂直成90度角安装，根据各力矩轴传感输出有正、负矢量电压值来分别代表铁路轨道的倾斜程度、水平和直线程度、震动程度。如：x轴代表铁路轨道前后水准倾斜程度；y轴代表两根铁轨的水准水平度和直线度；z轴代表列车在运动时的震动程度。

2.纵向轴z加速度计的零位调整完全采用电子电路控制调整。

图2为本发明高速铁路轨道质量随车高智能检测监测预警系统的示意图。

具体实施方式：

如图2所示的高速铁路轨道质量随车高智能检测监测预警系统，将传感体系(1)固定安装在列车厢内的地板(2)上，通过三个调整螺丝(3)将传感体系(1)与列车厢内的地板(2)连接固定为一体，传感体系的输出信号通过信号线(4)与采集记录存储体系(5)连接，采集记录存储体系的输出数据通过数据线(6)与检测分析体系(7)连接。

Claims (5)

1.一种高速铁路轨道质量随车高智能检测监测预警系统，其特征是：将传感体系(1)固定安装在列车厢内的地板(2)上，通过三个调整螺丝(3)将传感体系(1)与列车厢内的地板(2)连接固定为一体，传感体系的输出信号通过信号线(4)与采集记录存储体系(5)连接，采集记录存储体系的输出数据通过数据线(6)与检测分析体系(7)连接。

2.根据权利要求1所述的高速铁路轨道质量随车高智能检测监测预警系统，其特征是：将传感体系(1)为高精度单点式六维地震计(六维地震计的三个传感器为双力矩器石英挠性伺服电路加速度计)。

3.根据权利要求1所述的高速铁路轨道质量随车高智能检测监测预警系统，其特征是：(1)与(2)的连接是靠三个调整螺丝来调整固定。

4.根据权利要求1所述的高速铁路轨道质量随车高智能检测监测预警系统，其特征是：传感体系(1)中的纵向轴z加速度计的零位调整完全采用电子电路控制调整。

5.根据权利要求1所述的高速铁路轨道质量随车高智能检测监测预警系统，其特征是：采集记录存储体系(5)为三路输入A/D转换24位、六位半数字显示采集记录仪。

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