CN109050574A - 一种轨道故障监控系统 - Google Patents

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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
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Abstract

本发明公开了一种轨道故障监控系统，包括：多个故障检测装置、主控制系统和多个分控制系统。通过上述方式，本发明轨道故障监控系统，通过分级监控，对轨道的轨距、水平、轨向、曲面平整及裂缝故障进行实时判断，一旦发现故障，按照故障优先级顺序及时通过通信模块将故障数据上报相应的控制系统，控制系统可根据故障类型及定位信息在地图上显示出故障报警，并实时将故障信息通过客户端的形式发送给技术人员，技术人员根据故障类型及定位信息快速到达故障点，及时解决故障，具有可靠性能高、定位精确等优点，大大提高了安全性，保证人身安全。

Description

一种轨道故障监控系统
技术领域
本发明涉及轨道监控领域，特别是涉及一种轨道故障监控系统。
背景技术
随着社会的发展，火车、高铁、汽车、飞机等交通工具也都使得人们的出行更加便利。80%的人会选择火车或者高铁火车这种经济安全的交通方式。作为许多人会选择的一种出行方式，它的运行安全就需要特别重视。众所周知，火车是在轨道上运行的，铁道线上两条钢轨的好坏，直接关系到火车的安全。所以钢轨是火车安全运行的核心。在铁路车辆运行过程中，钢轨不断受到摩擦，积压，冲击，疲劳等作用会产生内部损伤，钢轨内部损伤会引起许多断轨事故，及时发现轨道疲劳损伤、微小裂痕等隐患是铁路安全运行的重要保障。早期轨道状态采用人工检测，19世纪70年代出现了轨道检查小车。用人力推行小车和机动的检测小车进行检测。随着技术的发展，轨道检测小车技术也得到了迅速的发展，但到目前为止，多数的检测小车的工作原理都是采集数据后将现场的数据经初步分析后发送给技术人员，由技术人员分析判断故障情况，或需要在技术人员干预小车的检测过程，智能化及自动化程度还不够。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种轨道故障监控系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
提供一种轨道故障监控系统，包括：多个故障检测装置、主控制系统和多个分控制系统，所述故障检测装置包括用于检测轨道间距离的轨距检测装置、用于检测轨道顶面纵向距离的变化的水平高低检测装置和用于检测轨道表面、内部的裂纹损伤的钢轨伤损检测装置，轨距检测装置包括光电传感器、驱动马达和伺服机械，水平高低检测装置包括加速度数据采集装置和加速度数据分析装置，钢轨伤损检测装置包括损伤数据采集装置和损伤数据分析装置，所述主控制系统包括主收发器、主控主机、主控交换机、主控视频服务器、主控报警服务器、主控数据服务器和主控显示器，所述分控制系统包括分控报警服务器、分控数据服务器和分控显示器，所述故障检测装置通过通信模块按照优先级顺序分别向所述主控制系统、分控制系统收发数据信息。
在本发明一个较佳实施例中，所述光电传感器将检测电信号发送至调制解调器处理后，将轨距变化成电压信号，电压信号控制伺服机械推动驱动马达使得光电传感器发出光束至钢轨，跟踪钢轨位移，计算出轨距。
在本发明一个较佳实施例中，所述水平高低检测装置测量故障检测装置对地垂线滚动角，利用位移计测量故障检测装置与轨道相对滚动角，计算出轨道倾角。
在本发明一个较佳实施例中，所述水平高低检测装置通过故障检测装置的位移，计算出轨道面相对惯性空间的位移变化。
在本发明一个较佳实施例中，所述损伤数据采集装置包括超声波探头和图像传感器。
在本发明一个较佳实施例中，所述故障检测装置上设置GPS定位系统。
在本发明一个较佳实施例中，所述损伤数据分析装置包括彩色打印设备，可以打印出损伤位置、损伤图形
在本发明一个较佳实施例中，所述主控制系统和多个分控制系统通过无线网络与客户端连接。
在本发明一个较佳实施例中，所述轨距检测装置的误差为±1毫米。
在本发明一个较佳实施例中，所述水平高低检测装置的误差为±1毫米。
本发明的有益效果是：提供一种轨道故障监控系统，通过分级监控，对轨道的轨距、水平、轨向、曲面平整及裂缝故障进行实时判断，一旦发现故障，按照故障优先级顺序及时通过通信模块将故障数据上报相应的控制系统，控制系统可根据故障类型及定位信息在地图上显示出故障报警，并实时将故障信息通过客户端的形式发送给技术人员，技术人员根据故障类型及定位信息快速到达故障点，及时解决故障，具有可靠性能高、定位精确等优点，大大提高了安全性，保证人身安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1是本发明的轨道故障监控系统一较佳实施例的结构示意框图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例包括：
一种轨道故障监控系统，包括：多个故障检测装置、主控制系统和多个分控制系统，所述故障检测装置包括用于检测轨道间距离的轨距检测装置、用于检测轨道顶面纵向距离的变化的水平高低检测装置和用于检测轨道表面、内部的裂纹损伤的钢轨伤损检测装置，轨距检测装置包括光电传感器、驱动马达和伺服机械，水平高低检测装置包括加速度数据采集装置和加速度数据分析装置，钢轨伤损检测装置包括损伤数据采集装置和损伤数据分析装置，所述主控制系统包括主收发器、主控主机、主控交换机、主控视频服务器、主控报警服务器、主控数据服务器和主控显示器，所述分控制系统包括分控报警服务器、分控数据服务器和分控显示器，所述故障检测装置通过通信模块按照优先级顺序分别向所述主控制系统、分控制系统收发数据信息。
当轨道产生位移，使得轨距变化，光电传感器感受变化并将输出检测电信号发送至调制解调器处理后，将轨距变化成线形比例的电压信号，在经过信号处理器、功放等设备，电压信号控制伺服机械推动驱动马达使得光电传感器发出光束至钢轨，跟踪钢轨位移，计算出轨距，监测范围1415毫米-1480毫米，误差为±1毫米。
水平高低检测装置测量故障检测装置对地垂线滚动角，利用位移计测量故障检测装置与轨道相对滚动角，计算出轨道倾角，利用两轨道中心线间距算出水平值，误差±1.5毫米。
测量高低的传感器还包括2个垂直加速度计，水平高低检测装置通过故障检测装置的位移，计算出轨道面相对惯性空间的位移变化，得到高低变化的空间曲线，加速度数据采集装置的间隔距离为0.3米，误差±1.5毫米。
轨道内侧面轨距点沿轨道纵向水平位置的变化为测量方向，通过左右轨距测量装置测得左右轨距变化或位移，轨距点相对纵向轨迹为轨向，误差±1.5毫米。
损伤数据采集装置包括超声波探头和图像传感器，检测轨道头部横向裂纹、轨道头部及腰部纵向垂直裂纹、螺纹孔裂纹等损伤。
故障检测装置上设置GPS定位系统，对检测目标进行定位，同时能够自动检测故障检测装置的位置与地面高度，实现自我修正位置。
损伤数据分析装置包括彩色打印设备，可以打印出损伤位置、损伤图形。
主控制系统和多个分控制系统通过无线网络与客户端连接，当出现故障信息报警时，通过客户端发送报警信息至技术维修人员或者监控人员，实现对故障进行快速修复。
本发明轨道故障监控系统的有益效果是：提供一种轨道故障监控系统，通过分级监控，对轨道的轨距、水平、轨向、曲面平整及裂缝故障进行实时判断，一旦发现故障，按照故障优先级顺序及时通过通信模块将故障数据上报相应的控制系统，控制系统可根据故障类型及定位信息在地图上显示出故障报警，并实时将故障信息通过客户端的形式发送给技术人员，技术人员根据故障类型及定位信息快速到达故障点，及时解决故障，具有可靠性能高、定位精确等优点，大大提高了安全性，保证人身安全。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种轨道故障监控系统，其特征在于，包括：多个故障检测装置、主控制系统和多个分控制系统，所述故障检测装置包括用于检测轨道间距离的轨距检测装置、用于检测轨道顶面纵向距离的变化的水平高低检测装置和用于检测轨道表面、内部的裂纹损伤的钢轨伤损检测装置，轨距检测装置包括光电传感器、驱动马达和伺服机械，水平高低检测装置包括加速度数据采集装置和加速度数据分析装置，钢轨伤损检测装置包括损伤数据采集装置和损伤数据分析装置，所述主控制系统包括主收发器、主控主机、主控交换机、主控视频服务器、主控报警服务器、主控数据服务器和主控显示器，所述分控制系统包括分控报警服务器、分控数据服务器和分控显示器，所述故障检测装置通过通信模块按照优先级顺序分别向所述主控制系统、分控制系统收发数据信息。
2.根据权利要求1所述的轨道故障监控系统，其特征在于，所述光电传感器将检测电信号发送至调制解调器处理后，将轨距变化成电压信号，电压信号控制伺服机械推动驱动马达使得光电传感器发出光束至钢轨，跟踪钢轨位移，计算出轨距。
3.根据权利要求1所述的轨道故障监控系统，其特征在于，所述水平高低检测装置测量故障检测装置对地垂线滚动角，利用位移计测量故障检测装置与轨道相对滚动角，计算出轨道倾角。
4.根据权利要求1所述的轨道故障监控系统，其特征在于，所述水平高低检测装置通过故障检测装置的位移，计算出轨道面相对惯性空间的位移变化。
5.根据权利要求1所述的轨道故障监控系统，其特征在于，所述损伤数据采集装置包括超声波探头和图像传感器。
6.根据权利要求1所述的轨道故障监控系统，其特征在于，所述故障检测装置上设置GPS定位系统。
7.根据权利要求1所述的轨道故障监控系统，其特征在于，所述损伤数据分析装置包括彩色打印设备，可以打印出损伤位置、损伤图形。
8.根据权利要求1所述的轨道故障监控系统，其特征在于，所述主控制系统和多个分控制系统通过无线网络与客户端连接。
9.根据权利要求1所述的轨道故障监控系统，其特征在于，所述轨距检测装置的误差为±1毫米。
10.根据权利要求1所述的轨道故障监控系统，其特征在于，所述水平高低检测装置的误差为±1毫米。
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