CN106379376A - 基于振动及定位监测的轨道状态在线监测方法 - Google Patents

基于振动及定位监测的轨道状态在线监测方法 Download PDF

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耿小雨
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    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B61K9/08—Measuring installations for surveying permanent way
    • B61K9/10—Measuring installations for surveying permanent way for detecting cracks in rails or welds thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61L—GUIDING RAILWAY TRAFFIC; ENSURING THE SAFETY OF RAILWAY TRAFFIC
    • B61L23/00—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains
    • B61L23/04—Control, warning or like safety means along the route or between vehicles or trains for monitoring the mechanical state of the route
    • B61L23/042—Track changes detection

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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

本发明介绍了一种由通信传输系统、轨道监控中心设备、振动传感器、定位系统、微处理器及通信模块所实现的基于振动及定位监测的轨道状态在线监测方法，能够对轨道内部产生裂纹及形变进行在线监测，具有监测实时性好，对突发性轨道参数变化可及时发现及报警，测试工作量及成本低的特点。

Description

基于振动及定位监测的轨道状态在线监测方法
技术领域
本发明为基于振动及定位监测的轨道状态在线监测方法，属于轨道交通运输技术领域。
背景技术
在轨道交通运输中，由于车辆的运行、自然灾害、轨道振动及磨损、路基的沉降变化，会造成轨道内部产生裂纹及形变，这些变化因素会对轨道交通运输安全带来危害，而目前对轨道的状态情况了解采用人工现场测试，或通过测试车辆在运行中进行测试，这样会有监测实时性差，对突发性轨道参数变化不能及时发现及报警，测试工作量及成本大的缺陷；与本发明相近似的对比技术为，专利号：201010272150.X，轨道在线监测方法，其中介绍了解决上述问题的一些技术方案，但还存在一些缺陷，其工作方法较为复杂，在实际应用中，通常由于应用的要求，采用一些简要技术方法即可以满足需要；在对比技术中，有检测轨道的振动位移的技术方案，而实际应用中，轨道振动的幅度大小和检测点与车辆的距离参数密切相关，如果没有将距离参数纳入考察参照，则对衡量轨道的状态方法会比较复杂。
发明内容
鉴于上述原因，本发明的目的在于提供一种基于振动及定位监测的轨道状态在线监测方法，实现对轨道内部产生裂纹及形变的在线监测，具有监测实时性好，判定较为准确，对突发性轨道参数变化可及时发现及报警，测试工作量及成本低的特点。
为达到上述目的，本发明介绍一种基于振动及定位监测的基于振动及定位监测的轨道状态在线监测方法，包含有振动传感器、定位系统、通信系统、轨道监控中心设备及控制终端，其特征在于，
（1）通过设置在多个轨道测试点的轨道上的多个振动传感器获取当前各个轨道测试点的轨道振动监测数据，将各个轨道振动监测数据及对应地址码通过通信传输系统传送至轨道监控中心设备进行存储，轨道监控中心设备在存储各个监测数据时，也存储对应的时标参数；
（2）各个列车将各自的行车参数通过通信系统发送到轨道监控中心设备予以存储，轨道监控中心设备在存储各个行车参数时，也存储对应的时标参数；所述的行车参数包含有车体特征、重量、运行速度及通过定位系统得出的当前位置参数；
（3）轨道监控中心设备将对应时标下行车参数及轨道振动监测数据与对应历史数据比较后通过显示及控制终端进行显示，当与对应历史数据的比较变化差值超出所设定的对应值时，轨道监控中心设备产生报警信号，并将报警信号通过通信传输系统传送至显示及控制终端进行显示及声光报警。
本发明的工作原理及有益效果
由于车辆在轨道上的运行，轨道会产生快速振动及随车轮的通过产生上下位移，或因环境灾害，轨道紧固设施状态及路基状态会对振动参数带来影响，轨道内部有裂纹或形变，会对振动波的传播特性产生影响，使得振动波的传输信号产生相应的变化，设置在多个轨道测试点的轨道上的多个振动传感器在微处理器的控制下，将当前各个轨道测试点的轨道振动信息数据通过通信传输系统传送至轨道监控中心设备进行存储，并标注上对应的时标信息；由于振动传感器所接收到的轨道振动信息还与当前列车的特性、重量、状态、速度及所在的位置相关，或振动传感器与当前列车的距离相关，因此轨道监控中心设备也接收并存储各个列车发送来的行车参数，并标注上对应的时标信息，所述的行车参数也包含有列车的特性、重量、状态、速度及所在的位置；轨道监控中心设备将同一时标下的轨道振动信息数据及行车参数予以统计归类，得出并通过控制终端显示当前轨道在各个轨道测试点的振动参数与历史数据的比较变化差值，当振动参数、位移参数、测试点之间的振动传播参数及与对应历史数据的比较变化情况超出所设定的对应值时，轨道监控中心设备产生报警信号，并将报警信号通过通信传输系统传送至显示及控制终端进行声光及显示报警，所述的显示及终端包括有固定终端、移动终端、交通控制信号系统终端及交通控制信号显示器，这样就实现了对轨道内部产生裂纹及形变情况的实时在线监测与及时报警。
附图说明
图1是本发明一实施例的基于振动及定位监测的轨道状态在线监测方法的系统构成图。
具体实施方式
下面以附图为例说明本发明的实施例；
图1表示本发明一实施例的基于振动及定位监测的轨道状态在线监测方法的系统构成图，包含了在一个轨道测试点的轨道状态在线监测系统构成图，其中：
（1）、（2）为振动传感器，采用其工作振动频谱能有效适应轨道振动频谱即可；振动传感器设置在轨道侧面，并与轨道相接触；（3）、（4）为两套微处理器及通信模块，采用常规单片机及通信模块即可，在同一个轨道测试点上，可采用共用一套或多套微处理器及通信模块，在采用多套微处理器及通信模块时，微处理器及通信模块之间通过通信接口互连；（5）为现行常规双股轨道；（6）为通信传输系统传输通道，可采用有线、无线或互联网通信传输系统提供；（7）为轨道监控中心设备、显示及控制终端，由计算机系统、通信模块、显示及控制终端构成，所述的显示及终端包括有固定终端、移动终端、交通控制信号系统终端及交通控制信号显示器；在各个列车上设置有定位系统，实时获取列车当前位置信息，并且各个列车将各自的行车参数通过通信系统发送到轨道监控中心设备予以存储，轨道监控中心设备在存储各个行车参数时，也存储对应的时标参数；所述的行车参数包含有车体特征、重量、运行速度及通过定位系统得出的当前位置参数；
按照附图及上述说明配置各个功能模块及器件，连接相关模块及器件，通过通信传输系统连接各个模块、轨道监控中心设备、显示及控制终端，为微处理器、轨道监控中心设备按照本发明所介绍的工作方法编写相应软件程序及设置工作参数，即可完成本发明的实施。
本发明介绍了一种由通信传输系统、轨道监控中心设备、振动传感器、定位系统、微处理器及通信模块所实现的基于振动及定位监测的轨道状态在线监测方法，能够对轨道内部产生裂纹及形变进行在线监测，具有监测实时性好，对突发性轨道参数变化可及时发现及报警，测试工作量及成本低的特点。

Claims (1)

1.一种基于振动及定位监测的基于振动及定位监测的轨道状态在线监测方法，包含有振动传感器、定位系统、通信系统、轨道监控中心设备及控制终端，其特征在于，
（1）通过设置在多个轨道测试点的轨道上的多个振动传感器获取当前各个轨道测试点的轨道振动监测数据，将各个轨道振动监测数据及对应地址码通过通信传输系统传送至轨道监控中心设备进行存储，轨道监控中心设备在存储各个监测数据时，也存储对应的时标参数；
（2）各个列车将各自的行车参数通过通信系统发送到轨道监控中心设备予以存储，轨道监控中心设备在存储各个行车参数时，也存储对应的时标参数；所述的行车参数包含有车体特征、重量、运行速度及通过定位系统得出的当前位置参数；
（3）轨道监控中心设备将对应时标下行车参数及轨道振动监测数据与对应历史数据比较后通过显示及控制终端进行显示，当与对应历史数据的比较变化差值超出所设定的对应值时，轨道监控中心设备产生报警信号，并将报警信号通过通信传输系统传送至显示及控制终端进行显示及声光报警。
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