CN104787085A - 铁路道岔动力特性实时监测系统 - Google Patents

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CN104787085A
CN104787085A CN201510205482.9A CN201510205482A CN104787085A CN 104787085 A CN104787085 A CN 104787085A CN 201510205482 A CN201510205482 A CN 201510205482A CN 104787085 A CN104787085 A CN 104787085A
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雷晓燕
黄辉
孙茂棠
刘庆杰
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East China Jiaotong University
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East China Jiaotong University
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
    • B61K9/08—Measuring installations for surveying permanent way

Abstract

一种铁路道岔动力特性实时监测系统，包括应变花采集装置、采集模块、软件定制控制器、加速度传感器、应变花分别贴在轨腰两侧的中和轴距跨中110mm的两个断面上，应变花中应变片的方向与钢轨纵向成45°角，每个位置中的应变花通过排线进行组桥，桥路的输出端连接至与采集模块配套的桥盒上，每个桥盒的输出端通过RJ-50插口分别连接至采集模块的四个通道中；加速度传感器通过电缆直接与采集模块连接，采集模块插入软件定制控制器机箱中。本发明的铁路道岔动力特性实时监测系统,在同一个系统中同时实现了对轮轨力和振动加速度的监测；在监测的过程中，轮轨力和加速度的波形可实时显示出来，并能进行实时分析，系统的扩展性强。

Description

铁路道岔动力特性实时监测系统
技术领域
本发明属于铁道工程技术领域，尤其涉及一种铁路道岔动力特性实时监测系统。
背景技术
高速化和重载化是铁路运输发展的趋势，但这无疑会使得轮轨之间的相互作用变得更加激烈。道岔作为铁路轨道的一个重要组成部分，具有构造复杂、寿命短、行车安全性低、养护维修投入大等特点。随着轮轨动力作用加剧，道岔的使用寿命在缩短，养护维修成本也在日益增加，这不仅会对车过岔时的运行状态和旅客乘坐的舒适性造成严重影响，还容易形成极大的安全隐患。因此，为了解列车过岔时道岔所处的状态，切实保障列车过岔时的安全性，提高旅客乘坐的舒适度，对列车过岔时动力特性的监测变得非常重要。
道岔是轨道的三大薄弱环节之一，列车在通过道岔时，道岔区钢轨所受的力和振动加速度直接反映了其所处的状态，这就要求对这两项指标同时进行实时监测。另外，不同的道岔区监测的情况不尽相同，这就需要监测系统具有良好的扩展性。因此，开发一个能同时对道岔区振动加速度和轮轨力进行实时监测，并具有良好扩展性的监测系统，才能更好地适应现场监测的需要。
发明内容
本发明的目的就是提供一种能够根据钢轨应变和标定系数实时监测列车通过测点时的轮轨力，也能实时监测钢轨的振动加速度的铁路道岔动力特性实时监测系统。
本发明的铁路道岔动力特性实时监测系统，包括应变花采集装置、采集模块NI 9237、采集模块NI 9234、软件定制控制器NI cRIO- 9068、加速度传感器、道岔动力特性实时监测处理系统，其特征在于，应变花采集装置的主要作用是将钢轨的应变转化为应变花的电阻，应变花分别贴在轨腰两侧的中和轴距跨中110mm的两个断面上，应变花中应变片的方向与钢轨纵向成45°角 ，每个位置中的应变花通过排线进行组桥，桥路的输出端连接至与采集模块NI 9237配套的桥盒上，每个桥盒的输出端通过RJ-50插口分别连接至采集模块NI 9237的四个通道中；加速度传感器通过电缆直接与采集模块NI 9134连接，采集模块NI 9237和采集模块NI 9234模块插入软件定制控制器 NI cRIO-9068机箱中。
本发明的铁路道岔动力特性实时监测系统, 优点体现在，在同一个系统中同时实现了对轮轨力和振动加速度的监测；在监测的过程中，轮轨力和加速度的波形可实时显示出来，并能进行实时分析，系统的扩展性强。
附图说明
图1为本发明的连接布置示意图。
具体实施方式
一种铁路道岔动力特性实时监测系统，包括应变花采集装置、采集模块NI 9237、采集模块NI 9234、软件定制控制器NI cRIO- 9068、加速度传感器、道岔动力特性实时监测处理系统，其特征在于，应变花采集装置的主要作用是将钢轨的应变转化为应变花的电阻，应变花分别贴在轨腰两侧的中和轴距跨中110mm的两个断面上，应变花中应变片的方向与钢轨纵向成45°角 ，每个位置中的应变花通过排线进行组桥，桥路的输出端连接至与采集模块NI 9237配套的桥盒上，每个桥盒的输出端通过RJ-50插口分别连接至采集模块NI 9237的四个通道中；加速度传感器通过电缆直接与采集模块NI 9134连接，采集模块NI 9237和采集模块NI 9234模块插入软件定制控制器 NI cRIO-9068机箱中。
系统安装完毕后，启动道岔动力特性实时监测系统项目，打开项目中的配置文件，用户根据实际情况和需求在配置文件程序中设置轮轨力标定系数、加速度换算系数、通道名称、数据存储时的文件名称等一系列参数。输入配置值后运行配置文件，项目将生成配置文件Config.xml，将该文件放置在实时控制器的根目录文件夹中。项目中的FPGA程序读取Config.xml信息进行配置。
参数设置完成后，打开用户界面程序，在控制器地址栏中输入NI cRIO-9068机箱的IP地址，点击连接，即可实现数据实时采集、分析和储存等功能。
在“基路径”输入控件中输入PC机上数据文件储存位置，对1/3倍频程和Z振级分析进行参数设置和“实时数据通道数组”进行所连接的通道进行设置。
点击“强制触发”控件，此时生成RT端文件储存文件名称并开始储存采集数据至RT终端。
确定所有参数设置完成后，点击“采集实时数据”控件，程序将振动加速度开始进行采集并分析，该过程所采集到的数据不仅会实时的显示在PC机界面上，而且会保存在PC机的预先设置的数据存储路径当中。
当要停止采集数据时，点击“停止实时数据”控件，PC端停止接收数据。

Claims (1)

1. 一种铁路道岔动力特性实时监测系统，包括应变花采集装置、采集模块NI 9237、采集模块NI 9234、软件定制控制器NI cRIO- 9068、加速度传感器、道岔动力特性实时监测处理系统，其特征在于：应变花采集装置的主要作用是将钢轨的应变转化为应变花的电阻，应变花分别贴在轨腰两侧的中和轴距跨中110mm的两个断面上，应变花中应变片的方向与钢轨纵向成45°角 ，每个位置中的应变花通过排线进行组桥，桥路的输出端连接至与采集模块NI 9237配套的桥盒上，每个桥盒的输出端通过RJ-50插口分别连接至采集模块NI 9237的四个通道中；加速度传感器通过电缆直接与采集模块NI 9134连接，采集模块NI 9237和采集模块NI 9234模块插入软件定制控制器 NI cRIO-9068机箱中。
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