CN107765610A - 一种基于gprs铁路道岔服役状态远程监测系统及其监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及铁道工程监测技术领域，尤其是一种基于GPRS铁路道岔服役状态远程监测系统及其监测方法，其特征在于：所述监测系统至少包括现场采集模块、GPRS信号传输模块以及上位机，所述现场采集模块分别布置在铁路道岔的转辙区和辙叉区，所述现场采集模块分别通过GPRS信号传输模块连接上位机，布置在所述转辙区和所述辙叉区的所述现场采集模块同步采集单次列车通过时道岔结构的应变信息和加速度信息并将信息通过所述GPRS信号传输模块无线传输至所述上位机。本发明的优点是：达到了对铁路道岔服役状态现场监测与评估预警的功能，数据采集更加高效、更加准确；提升了铁路工务设备信息化管理水平和养护维修科学决策水平。

Description

一种基于GPRS铁路道岔服役状态远程监测系统及其监测方法

技术领域

本发明涉及铁道工程监测技术领域，尤其是一种基于GPRS铁路道岔服役状态远程监测系统及其监测方法。

背景技术

道岔是铁路轨道的重要组成部分，也是最薄弱的环节之一。道岔构造复杂、使用寿命短、限制列车速度、行车安全性低、养护维修投入大等问题突出，加之运输繁忙，在运营过程中极易产生大量病害。我国铁路道岔区间发生的事故在所有工务事故总数中占有相当大的比重。快速准确地对道岔服役状态进行评估预警，可以提高道岔维护水平，保障服役品质，对我国铁路发展和长期安全运营具有重要的应用价值。

道岔与普通轨道不同的是，道岔范围内轨道由一股分为二股或多股，尖轨和辙叉为转换设备实现列车的转向分线通行。因此道岔在转辙区轮载由基本轨向尖轨、在辙叉区由翼轨向心轨（或反之）转移过渡过程中，在一段范围内会出现基本轨与尖轨、翼轨与心轨共同承载的情况，也即存在尖轨与基本轨密贴、翼轨与心轨密贴的情况，此时仅能在密贴双方的轨腰下部位置进行应变采集中应变片的粘贴，考虑线路运营安全性因素，监测测点并不能达到理想的测点布设密度，在这种情况下进行测点的合理化布置就显得尤为必要。

目前道岔监测装置大多都是现场近距离测试，即单独对转辙部分或辙叉部分测试，如需将两部分同步测试，则通常测试电缆连接跨度较大，易出现强电磁干扰、数据产生飘零等问题。同时，信号采集不具备快速分析功能，不能形成数据库管理，无法预判道岔性能发展趋势，大大降低了对道岔服役状态预警的实时性。此外，对长期监测所需的数据采集设备、网络传输和服务器管理、数据处理和信息管理等方面，在功能上存在一定的缺陷，内置数据处理模块稀少，二次开发困难，性价比较低。随着铁路工务自动化控制要求的推进，一种实时、高效、简单的道岔各部分（转辙部分和辙叉部分）服役状态同步监测系统已成为智能化管理不可缺少的组成部分。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种基于GPRS铁路道岔服役状态远程监测系统及其监测方法，该系统将道岔分为转辙区和辙叉区，满足实时同步采集2个区域的动力响应信号，通过GPRS信号传输模块将数据文件传输至上位机FTP服务器，并自主通过WA Denoise VI 和 Multiresolution Analysis VI进行基线漂移、消除宽带噪声和信号特征提取，达到了对道岔服役状态现场监测与预警的功能，实现了对监测设备的远程通信与控制，使铁路工务管理人员能够及时获取列车经过道岔时的动力响应情况，提高道岔维护水平。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种基于GPRS铁路道岔服役状态远程监测系统，其特征在于：所述监测系统至少包括现场采集模块、GPRS信号传输模块以及上位机，所述现场采集模块分别布置在铁路道岔的转辙区和辙叉区，所述现场采集模块分别通过GPRS信号传输模块连接上位机，布置在所述转辙区和所述辙叉区的所述现场采集模块同步采集单次列车通过时道岔结构的应变信息和加速度信息并将信息通过所述GPRS信号传输模块无线传输至所述上位机。

所述现场采集模块至少包括信号采集设备、采集卡NI9237和9234模块、NI cRI0-9068采集终端模块，所述信号采集设备布置在所述转辙区和所述辙叉区，所述采集卡NI9237和9234模块通过所述信号采集设备采集所述道岔结构的应变信息和加速度信息并传输至所述NI cRI0-9068采集终端模块，所述NI cRI0-9068采集终端模块通过所述GPRS信号传输模块与所述上位机之间构成共享变量的无线数据交互。

布置在所述转辙区和所述辙叉区的所述NI9237模块分别与对应区域内所布置的桥盒相连接以采集所述桥盒发出的应变电信号，布置在所述转辙区和所述辙叉区的所述NI9234模块与对应区域内所布置的加速度传感器相连接以采集所述加速度传感器所采集的加速度信号。

所述NI 9237模块，是与NI cRIO-9068采集终端模块配合使用的同步电桥模块，用于测量4个基于电桥的传感器所需的全部信号调理和提供一个外部激励电压源。包括4个RJ-50插头和一个37引脚的DUSB 连接器。所述NI 9237模块通过RJ-50数据线与桥盒进行连接，接收桥盒发出的应变电信号构成应变信号采集单元。NI 9237模块具有高采样率和高带宽，结合通道间零相位延迟，提供了高效高速的应变测量系统。NI 9237模块通过NI cRIO-9068采集终端模块内嵌的I/O模块接口,可以直接连入FPGA板卡，用于NI cRIO-9068采集终端模块内嵌的FPGA芯片读取应变信号。

所述NI 9234模块，是与NI cRIO-9068采集终端模块配合使用的动态信号采集模块，用于测量集成电路压电式(IEPE)传感器信号，对加速度传感器进行集成电路压电式信号调理。4条输入通道借助自动调节采样率的内置抗混叠滤波器对信号进行数字化。NI9234模块采集IEPE压电加速度传感器振动信号后，通过NI cRIO-9068采集终端模块内嵌的I/O模块接口,可以直接连入FPGA板卡，用于NI cRIO-9068采集终端模块内嵌的FPGA芯片读取加速度信号。

所述NI cRIO-9068采集终端模块包括RT-9014实时控制器、I/O模块接口、FPGA板卡、RS232通讯串口。所述RT-9014实时控制器作为终端的核心控制部分（RT.vi主程序）可以准确可靠地运行上位机指令UI.vi，通过RS232通讯串口与GPRS DTU模块连接,用于NIcRIO-9068采集终端模块与GPRS DTU模块之间的数据传输。所述I/O模块用于与NI 9237、9234两种采集模块连接，并将接收到的数据信号发送至FPGA板卡。所述FPGA板卡用于读取I/O模块各通道数据信号并写入FIFO，FIFO可作为临时数据储存容器等待RT-9014实时控制器的指令操作，并且FPGA芯片可以对采样率、输入配置和标定系数等进行设置。

其中，RT-9014实时控制器，作为终端的核心控制部分（RT.vi主程序）可以准确可靠地运行上位机指令，通过RS232通讯串口与GPRS DTU模块连接,用于NI cRIO-9068采集终端模块与GPRS DTU模块之间的数据传输。RT.vi主程序包含5个并行循环：UI命令循环、消息处理循环、Watchdog循环、系统状态与FPGA监测循环、采集与记录循环。所述UI命令循环在RT.vi和UI.vi之间建立2个网络流连接，即建立RT-UI和UI-RT命令流监听连接。所述消息处理循环能够处理来自UI命令循环、消息处理循环、Watchdog循环和监测循环的消息。所述Watchdog循环能够周期触发RT Watchdog循环，以确保系统响应正常。所述系统状态与FPGA监测循环能够周期性地通过GPRS信号传输模块向UI.vi主程序发送RT监测信息和FPGA监测信息。所述采集与记录循环能够在采集触发后，创建含有Config.xml配置文件设置的参数属性和时间标识的TDMS文件，创建数据文件完成后，开始采集读取FPGA数据，数据记录至磁盘和发送至UI.vi。

所述GPRS信号传输模块包括GPRS DTU模块、云存储服务器，所述GPRS DTU模块将所述现场模块所采集的信息传输至所述云存储服务器，所述云存储服务器与所述上位机之间构成数据交互。

所述GPRS DTU模块包括SMA接口吸盘天线、RS232通讯串口、SIM接口、socket端口、TCP/UDP协议。所述SMA接口吸盘天线用于连接射频天线并支持GSM850/900，DCS1800/1900四种频率。所述RS232通讯串口，用于与NI cRIO-9068采集终端模块连接，通过以太网实现RT-9014实时控制器和GPRS DTU模块之间的数据传输和命令交换。所述SIM接口，用于置入SIM卡，建立GPRS DTU模块与GPRS网络的连接。所述socket端口，用于建立GPRS传输模块和云存储服务器的网络通信联系，该网络通信联系采用TCP/UDP协议。所述TCP/UDP协议将信号数据转化为GTP数据包（GPRS消息），GTP数据包通过GPRS网络传输至云存储服务器，云存储服务器内GGSN网关将GPRS消息转换为标准网络数据包，最后网络数据包经Internet网络上传给上位机。

所述上位机模块包含：FTP服务器通信模块、RTM虚拟监控程序。所述FTP服务器通信模块通过Internet网络实现云存储服务器和上位机之间文件的双向传输。所述RTM虚拟监控程序采集用Labview程序语言开发设计。RMT虚拟监控程序的核心为UI.vi主程序，其包含4个并行循环：事件处理循环、UI消息循环、数据分析处理循环、监测循环。所述事件处理循环，可以处理全部用户接口事件如：“连接控制器”、“强制触发”、“采集实时数据”、“停止实时数据”、“实时模块编号”、“退出”并将值改变信息发送至UI消息循环。所述UI消息循环，可以处理事件处理循环、监测循环的全部消息并通过RT-9014实时控制器中的RT.vi主程序和GPRS技术完成UI-RT和RT-UI共享变量的连接。所述数据分析处理循环，能够对UI消息循环中采集的实时数据以队列方式进入数据分析循环，进行数据处理后提取信号特征，并且可以通过WA Denoise VI和Multiresolution Analysis VI处理上位机采集到的数据信号。所述监测循环，可以读取监测变量，包括资源利用率、最大连续内存、实际循环周期、数据文件数、系统时间等变量。

一种涉及上述的基于GPRS铁路道岔服役状态远程监测系统的监测方法，其特征在于：所述监测方法至少包括以下步骤：通过对转辙区和辙叉区区域内的轨道进行廓形采集，分析道岔结构的敏感位置，确定监测测点的选择标准和方案评价体系；在所述转辙区和所述辙叉区分别布置现场采集模块，GPRS信号传输模块并进行相应调试；通过分别布置在所述转辙区和所述辙叉区的现场采集模块同步采集单次列车通过时道岔结构的应变信息和加速度信息并将信息通过所述GPRS信号传输模块无线传输至所述上位机。

本发明的优点是：无需布置电缆，从而解决现场大跨度多测点测量监控中电缆布置复杂、防潮防湿能力差、抗电磁干扰能力低，长期使用易发生零点漂移等问题；解决监测测点不能满足测点布设密度的问题，能够使数据采集更加高效、更加准确；对采集数据可进行存储处理和规律挖掘，可以在道岔病害发展过程中率先判断到它的异常状态，为道岔区事故预警赢得了宝贵的抢修时间。

附图说明

图1为本发明的监测系统架构图；

图2为本发明的系统组成框图；

图3为本发明与现有技术的监测数据对比图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-3所示，图中标号1-13分别表示为：转辙区1、辙叉区2、测点3、桥盒4、NI9234采集卡5、NI9237采集卡6、NI cRI0-9068采集终端7、GPRS DTU模块8、GPRS网络9、基站10、云存储服务器11、Internet网络12、上位机13。

实施例：如图1和图2所示，本实施例中的基于GPRS铁路道岔服役状态远程监测系统包括现场采集模块、GPRS信号传输模块以及上位机13，所述现场采集模块分别布置在铁路道岔的转辙区1和辙叉区2，现场采集模块分别通过GPRS信号传输模块连接上位机13，布置在转辙区1和辙叉区2的现场采集模块同步采集单次列车通过时道岔结构的应变信息和加速度信息并将信息通过GPRS信号传输模块无线传输至所述上位机13。

如图1所示，现场采集模块包括作为信号采集设备的桥盒4、NI9234采集卡5、NI9237采集卡6以及NI cRI0-9068采集终端7，桥盒分别布置在转辙区1和辙叉区2，NI9234采集卡5和NI9237采集卡6分别与对应的桥盒4相连接，以采集转辙区1和辙叉区2区域内的道岔结构的应变信息和加速度信息并传输至NI cRI0-9068采集终端7，NI cRI0-9068采集终端7通过GPRS信号传输模块与上位机之间构成共享变量的无线数据交互。

如图1所示，GPRS信号传输模块包括GPRS DTU模块8和云存储服务器11，其中GPRSDTU模块8与NI cRI0-9068采集终端7构成无线数据交互，GPRS DTU模块8通过GPRS网络9和基站10无线数据连接云存储服务器11，以将NI cRI0-9068采集终端7所发出的数据信息传输并存储至云存储服务器11之上。

如图1所示，云存储服务器11与上位机13的服务器通信模块之间可通过Internet网络12构成数据交互。

本实施例中的基于GPRS铁路道岔服役状态远程监测系统在使用时，具体监测方法包括以下步骤：将道岔分为转辙区1和辙叉区2两个同步监测区。首先，分别进行区域内的道岔结构廓形采集和静力学分析，确定监测布点布设；其次，完成监测网络拓扑结构及组网方案和搭建采集系统。

具体而言，包括以下步骤：

1）道岔监测测点选择标准和方案评价体系的确定。

道岔监测系统分为转辙区1的监测部分和辙叉区2的监测部分这两部分，首先，分别进行转辙区1和辙叉区2区域内的道岔结构的廓形采集，将采集到的廓形数据用最小二乘法的连续曲线进行拟合；其次，将这些廓形代入到道岔-轨道下部基础静力学模型中，分析轨道结构的敏感位置，再结合现场工务部门定期的数据采集对比发现轨道结构病害类型与位置；最后，对关键地段范围内轨道结构质量控制要点和长期监测布点布设进行预判，确定监测测点选择标准和方案评价体系。

2）现场采集模块的安装与调试。

现场数据采集对象主要是应变信号和加速度信号，对于应变信号，贴于转辙区1和辙叉区2区域内的道岔结构上的应变片引线与桥盒4相连接，桥盒4能够通过内部组桥将应变信号转化为电信号，各桥盒经RJ-50插座与NI 9237采集卡6连接，组成应变信号采集单元；对于加速度信号，加速度传感器通过IEPE接口与NI 9234采集卡5连接，组成加速度信号采集单元。

3）NI cRIO-9068采集终端7的设置与调试。

NI cRIO-9068采集终端7包括RT-9014实时控制器、I/O模块接口、FPGA板卡、RS232通讯串口。将NI 9237采集卡6、NI 9234采集卡5通过I/O模块接口与FPGA板卡连接，FPGA板卡能够高速访问I/O模块电路,读取采集单元NI 9237、9234模块各通道数据并写入FIFO，FIFO是一项同步技术，在高速采集过程中，FPGA采集的速率远远快于RT-9014实时控制器循环的速率，为保证RT-9014实时控制器读取全部数据而又不出现数据丢失的情况，采用DMAFIFO方式进行数据传递。FIFO可作为临时数据储存容器等待RT-9014实时控制器的指令操作，同时FPGA芯片对采样率、输入配置和标定系数等进行设置。

4）GPRS DTU模块8的设置与调试。

GPRS DTU模块8包括SMA接口吸盘天线、RS232通讯串口、SIM接口、socket端口、TCP/UDP协议。SMA接口吸盘天线用于信号发射和接收。将NI cRIO-9068采集终端7的RS232通讯串口和GPRS DTU模块8的RS232通讯串口相连，通过以太网实现RT-9014实时控制器和GPRS DTU模块8之间的数据传输和命令交换。将SIM卡置入SIM接口内，建立GPRS DTU模块8与GPRS网络的连接。同时，通过socket端口和ServerSocket端口，建立GPRS传输模块和云存储服务器11之间的网络通信联系，这种网络通信基于TCP/UDP协议，TCP/UDP协议将信号数据转化为GTP数据包（GPRS消息），GTP数据包通过GPRS网络9传输至云存储服务器11。

5）上位机13的设置与调试。

上位机13包括FTP服务器通信模块、RTM虚拟监控程序。FTP服务器通信模块通过Internet网络实现云存储服务器11和上位机13之间文件的双向传输。云存储服务器11内GGSN网关将GPRS消息转换为标准网络数据包，最后网络数据包经Internet网络12上传给上位机13。RTM虚拟监控程序采集用Labview程序语言编程，开发铁路道岔服役状态远程监测系统项目程序。

6）监测系统网络层面连接基本步骤如下：

用户终端控制软件采用Labview程序进行设计，待系统安装完毕后，打开铁路道岔服役状态远程监测系统项目程序，进行FPGA配置，通过Configuration File Generator.vi，输入适用于用户应用程序的配置值：采样率、每次读取次数、用于保存的读取次数、触发值和触发的通道以及触发的时间、系统的通道数和通道名以及每一通道的标定系数、数据记录的文件名等，输入配置值后运行Configuration File Generator.vi，Labview生成配置文件Config.xml，将该XML放置在实时控制器的根目录文件夹中。FPGA程序可以读取Config.xml信息进行配置。

运行NI cRIO-9068采集终端7内的RT-9014实时控制器主程序RT.vi，RT.vi主程序包含5个并行循环：UI命令循环、消息处理循环、Watchdog循环、系统状态与FPGA监测循环、采集与记录循环。此时，RT.vi主程序使用Config.xml文件中的配置设置采集和记录数据，此时数据记录在FPGA板卡内。数据以高速、易存取等多种优势的TDMS格式进行储存。TDMS的逻辑结构为三层，从上至下依次为：文件、通道组、通道，在每一个层面上都可以设置属性，这样用户可以很方便利用这三个逻辑层次来定义测试数据。

运行上位机13的核心控制部分主程序UI.vi，在用户界面打开虚拟串口软件设置虚拟串口，再打开网络调试助手将FTP服务器通信模块与云存储服务器11通过Internet网络12实现连接；之后，在RTM虚拟监控程序“控制器地址”栏输入RT-9014实时控制器的IP地址，调试上位机13与NI cRIO-9068采集终端7的连接，完成UI-RT和RT-UI共享变量的连接，至此用户界面便可以通过监测软件对监测终端发来的数据进行读取，同时也可以发送指令。

上位机13和RT-9014实时控制器端文件配置。设置上位机13的数据文件存储路径，对应变采集模块和加速度采集模块进行采集参数设置，即当系统进行监测前可以根据当前环境而设定相应的采集参数值。之后，点击“强制触发”控件，在RT-9014实时控制器端生成文件存储名称，并开始示波，示波功能对于系统的运行是非常重要的，当系统开始运行时，用户可以通过示波时显示的波形状态是否正常来判断系统是否出现问题。

采集数据及数据分析。当参数设置完成，并且示波正常后，点击“实时数据采集”控件，控制端指令通过GPRS网络传至RT-9014实时控制器并开始对应变和加速度信号进行采集。上位机通过FTP服务器通信模块接收到采集的数据后，会同步显示在系统与用户之间的交互式界面上，数据采集工作完成后，系统会按照预先设置的路径将每次采集到的数据进行存储。数据分析包括两部分，首先通过WA Denoise VI和 Multiresolution Analysis VI对采集到的数据进行小波处理，去掉外界因素对信号产生的干扰，其次按照道岔服役状态评估标准，提取信号特征，计算出各项评价安全性的参数。

当需要终止数据采集时，点击“停止数据采集”控件，RT-9014实时控制器将停止数据采集，上位机将停止数据接收。

本实施例相较于现有技术而言，其实质区别如下：

目前轨道结构监测装置大多都是现场近距离测试，由传感器、轨旁现场监测分机等部分组成，主要针对的是转辙部分或者辙叉部分的单一区域内测试。这样的测量方案，导致一趟列车通过道岔时，例如逆向过岔，即先通过转辙部分后通过辙叉部分，采集设备安装在转辙部分（辙叉部分），就只能得到转辙部分（辙叉部分）的数据信号，无法得到列车通过时完整的信号周期。

但是，列车通过时完整的信号周期对于故障点的准确定位、及时预警及维修决策起到至关重要的作用。例如，以前述逆向过岔为例，一趟列车通过道岔转辙区时，上位机模块虚拟监控程序显示数据异常，如果此时采用的是单一区域测量，则无法判断是道岔结构出现病害还是列车车轮存在缺陷，只能等待下一趟列车通过时判断，信号依然异常则道岔转辙区出现病害，信号无异常则上一趟列车车轮存在缺陷；如果此时采用的是同步测量方案，则可以从这趟车通过道岔辙叉区时，上位机模块虚拟监控程序显示数据进行判断，信号依然异常则列车车轮存在缺陷，信号无异常则道岔转辙区出现病害。

由此可以看出，道岔转辙区和辙叉区的同步测量，利用一趟列车通过道岔就可以进行故障判断，能获得高精度和高稳定性的定位结果，提高了道岔设备保护，简化和加快轨道结构的维护和修复工作，从而提高道岔系统服役性能的可靠性。本实施例的道岔监测测量方法及系统可以实时地反映道岔全系统动态服役状况，为构筑铁路道岔系统安全运营提供了有力保障。

对于道岔，转辙区和辙叉区之间的距离通常相隔数十米远，为了实现转辙部分和辙叉部分的同步采集，则需要铺设的数据电缆连接跨度较大。在远距离、长期监测的要求下，导致从现场采集设备到上位机模块的信号损失非常高，目前整个道岔服役状态测量系统和数据处理系统不完整或准确度不高。针对铁路道岔特点，把道岔监测系统做得更精良、更智能化是当前的迫切需求。围绕道岔监测系统，本实施例将道岔监测系统采用分区监测，分为转辙区1和辙叉区2两个同步测试区，分别建立转辙区RT.vi主程序和辙叉区RT.vi主程序，通过GPRS DTU模块，利用GPRS通讯技术，与上位机13的UI.vi主程序完成实时交互，解决了现场大跨度多测点测量监控中电缆布置复杂、防潮防湿能力差、抗电磁干扰能力低、长期使用易发生零点漂移等问题。

如图3所示，在应用本实施例中的监测系统进行60天后，道岔转辙区尖轨位置某测点的动应变大小，图3（a）为传统监测方法的测量结果，图3（b）为本实施例中监测方法的测量结果。

从图3中可以看出：

第一，对于测量精度要求，特别是在长期监测的情况下，传统监测方法零点漂移现象严重、数据信号部分失真，可能已经没有办法继续测量，原因在于大跨度多测点测量监控中电缆布置复杂、抗电磁干扰能力低；但是本实施例的监测方法依然可以工作，采用转辙区1和辙叉区2分区测量的方式，不需要跨区域电缆布线，这就有效解决了数据信号的损失问题和准确性问题。

第二，对于测量稳定性要求，传统监测方法是通过现场采集设备本身的更新，提高采集终端模块的稳定性，但是这种做法不仅成本高昂，从长期来看，效果也并不显著；本实施例的监测方法更加可靠，通过转辙区1从节点和辙叉区2从节点增加通讯模块，降低了复杂环境对于监测系统的不利影响，信号数据较稳定，使长期监控管理朝着提升识别准确率方面更进一步。

第三，对于使用寿命要求，道岔监测系统电缆线路通常铺设铁路轨道旁，处于半裸露或全暴露状态，防潮防湿能力差，抗振动、抗辐射能力低，考虑到长期监测，后期维护成本较高，因此，必须减少电缆线路的长远距离使用，本实施例采用分区监测的方法大大减小了线路磨损，运维成本降低，使用寿命更长久。

综上所述，本实施例在提高道岔监测测量精度、稳定性和寿命周期等方面相较于现有技术而言有着非常明显的优势，道岔服役性能监测的解决方案不是仅仅依赖于高精度的采集设备、低功耗的信号处理算法，整个监测链条上的每一环节的共同进步才可以保证道岔监测技术的进步。

虽然以上实施例已经参照附图对本发明目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本发明作出各种改进和变换，故在此不一一赘述。

Claims (5)

1.一种基于GPRS铁路道岔服役状态远程监测系统，其特征在于：所述监测系统至少包括现场采集模块、GPRS信号传输模块以及上位机，所述现场采集模块分别布置在铁路道岔的转辙区和辙叉区，所述现场采集模块分别通过GPRS信号传输模块连接上位机，布置在所述转辙区和所述辙叉区的所述现场采集模块同步采集单次列车通过时道岔结构的应变信息和加速度信息并将信息通过所述GPRS信号传输模块无线传输至所述上位机。

2.根据权利要求1所述的一种基于GPRS铁路道岔服役状态远程监测系统，其特征在于：所述现场采集模块至少包括信号采集设备、采集卡NI9237和9234模块、NI cRI0-9068采集终端模块，所述信号采集设备布置在所述转辙区和所述辙叉区，所述采集卡NI9237和9234模块通过所述信号采集设备采集所述道岔结构的应变信息和加速度信息并传输至所述NIcRI0-9068采集终端模块，所述NI cRI0-9068采集终端模块通过所述GPRS信号传输模块与所述上位机之间构成共享变量的无线数据交互。

3.根据权利要求2所述的一种基于GPRS铁路道岔服役状态远程监测系统，其特征在于：布置在所述转辙区和所述辙叉区的所述NI9237模块分别与对应区域内所布置的桥盒相连接以采集所述桥盒发出的应变电信号，布置在所述转辙区和所述辙叉区的所述NI9234模块与对应区域内所布置的加速度传感器相连接以采集所述加速度传感器所采集的加速度信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于GPRS铁路道岔服役状态远程监测系统，其特征在于：所述GPRS信号传输模块包括GPRS DTU模块、云存储服务器，所述GPRS DTU模块将所述现场模块所采集的信息传输至所述云存储服务器，所述云存储服务器与所述上位机之间构成数据交互。

5.一种涉及权利要求1-4所述的基于GPRS铁路道岔服役状态远程监测系统的监测方法，其特征在于：所述监测方法至少包括以下步骤：通过对转辙区和辙叉区区域内的道岔结构进行廓形采集，分析道岔结构的敏感位置，确定监测测点的选择标准和方案评价体系；在所述转辙区和所述辙叉区分别布置现场采集模块，GPRS信号传输模块并进行相应调试；通过分别布置在所述转辙区和所述辙叉区的现场采集模块同步采集单次列车通过时道岔结构的应变信息和加速度信息并将信息通过所述GPRS信号传输模块无线传输至所述上位机。