CN110470736A - 一种基于无线网络的钢轨监测系统及其控制方法 - Google Patents

一种基于无线网络的钢轨监测系统及其控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及钢轨安全监测相关技术领域，具体是一种基于无线网络的钢轨监测系统及其控制方法，包括监测模块、中央处理器和远程终端，其中，监测模块，与中央处理器连接，用于检测钢轨当前状态信息，并将状态信息输送到中央处理器，中央处理器，用于处理接收到的状态信息，并根据不同的状态信息进行分析，随后将分析结果通过无线传输模块传输到远程终端；监测模块包括超声波检测模块、摄像模块和声音检测模块；超声波检测模块在列车行进过程中实时检测钢轨是否断裂，摄像模块用于实时采集当前钢轨画面，并将拍摄画面输送到中央处理器，声音检测模块在列车行进过程中用于检测车轮与钢轨摩擦的声音，从而判断钢轨和车轮的健康状况。

Description

一种基于无线网络的钢轨监测系统及其控制方法
技术领域
本发明涉及铁路安全监测相关技术领域，具体是一种基于无线网络的钢轨监测系统及其控制方法。
背景技术
铁路是供火车等交通工具行驶的轨道线路。
铁路运输是一种陆上运输方式，以机车牵引列车车辆在两条平行的钢轨上行驶。传统钢轨的健康状态通过人工巡线方式检测，车轮健康状态需要在列车运行结束后，在停车场由人工对车轮进行检测，这些检测都是在列车停止运行后进行的，不能做到实施的检测，此还需要人工参与，耗费大量的人力。钢轨及车轮的健康状态对铁路安全运行尤为重要，当前缺少一种对钢轨和/或车轮在列车运行过程中实时检测的装置，对铁路安全生产带来隐患。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于无线网络的钢轨监测系统及其控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于无线网络的钢轨监测系统，包括监测模块、中央处理器和远程终端，其中，监测模块与中央处理器连接，监测模块将状态信息输送到中央处理器，中央处理器用于处理接收到的状态信息，并进行分析判断，随后将分析结果通过无线传输模块传输到远程终端；
所述监测模块包括超声波检测模块、摄像模块和声音检测模块，其中，超声波检测模块用于检测钢轨是否断裂，摄像模块，用于实时采集当前铁路画面，并将拍摄画面输送到中央处理器，起到确保铁路处安全，声音检测模块安装在列车上车轮附近，用于在列车行进过程中检测车轮与钢轨的摩擦声音。
作为本发明进一步的方案：所述超声波检测模块为多个，多个超声波检测模块之间等距安装，超声波检测模块固定安装在钢轨上。
作为本发明再进一步的方案：所述述摄像模块采用的是摄像机，摄像机采用固定点式安装，均匀分布。
作为本发明再进一步的方案：所述述声音检测模块于一辆火车轮上至少安装一个。
作为本发明再进一步的方案：还包括供电模块，供电模块通过延时电路与所述中央处理器电连接，供电模块用于该系统的电力供应，所述延时电路用于确保在突然断电时对中央处理器起到保护作用。
作为本发明再进一步的方案：所述供电模块还通过延时电路与报警模块电连接，报警模块在供电模块断电时，由延时电路进行信号发送，实现报警。
一种基于无线网络的钢轨监测系统的控制方法，利用超声波检测模块、摄像模块及声音检测模块同时通电工作，分别对钢轨完整性、当前铁路环境及钢轨磨损进行检测，并将检测结构通过中央处理器及无线传输模块传输到远程终端，远程终端上进行画面显示。
作为本发明再进一步的方案：所述超声波检测模块发出超声波在钢轨上进行固体传输，根据一段的传输距离，进行超声波的采集，并通过中央处理器形成超声波线性表，随后通过无线传输模块传输至远程终端，通过远程终端的设备显示确定超声波的传输是否存在波峰差值较大的位置，进而对钢轨的完整性进行判断。
作为本发明再进一步的方案：所述摄像模块对当前铁路环境进行实施拍摄采集，其中，拍摄时间间隙为2s，将拍摄画面通过中央处理器进行处理，随后通过无线传输模块输送到远程终端进行显示，中央处理器在进行处理时，会对不同的画面进行识别，主要的识别方式是与之前存储的安全环境进行对比，如果当前环境与存储的安全环境不同，则会传输到远程终端，并触发闪烁效果，起到有效的提醒。
作为本发明再进一步的方案：所述声音检测模块识别车轮与钢轨之间产生的声响，当钢轨某处出现较大磨损或断裂时，车轮与钢轨之间产生的声响存在不同，此时，声音检测模块识别该声音信息，并传输到中央处理器，中央处理器通过无线传输模块输送到远程终端，并进行位置记录。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设计新颖，通过超声波固体传导与空气传导的区别进行钢轨是否断裂的判断，摄像模块，用于检测钢轨道路状况，实现即时的安全措施，声音检测模块，安装于车轮上，用于检测钢轨不同的磨损程度，通过上述的超声波检测模块，摄像模块及声音检测模块，对铁路进行全方位安全无线检测，准确度高，无需人为现场检测，有效的解决了现有铁路存在安全隐患的问题。
附图说明
图1为基于无线网络的钢轨监测系统的结构框图。
图2为基于无线网络的钢轨监测系统中监测模块的结构框图。
图中：100-供电模块、200-报警模块、300-监测模块、301-超声波检测模块、302-摄像模块、303-声音检测模块、400-中央处理器、500-无线传输模块、600-远程终端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种基于无线网络的钢轨监测系统及方法，其目的在于通过超声波固体传导与空气传导的区别进行钢轨是否断裂的判断，摄像模块，用于检测钢轨道路状况，实现即时的安全措施，声音检测模块，安装于车轮上，用于检测钢轨不同的磨损程度，通过上述的超声波检测模块，摄像模块及声音检测模块，对铁路进行全方位安全无线检测，准确度高，无需人为现场检测，有效的解决了现有铁路存在安全隐患的问题。
实施例一
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种基于无线网络的钢轨监测系统，包括监测模块300、中央处理器400和远程终端600，其中，监测模块300，与中央处理器400连接，用于检测铁路当前状态信息，并将状态信息输送到中央处理器400，中央处理器400，用于处理接收到的状态信息，对检测到健康信息状态进行分析判断，随后将分析结果通过无线传输模块500传输到远程终端600，方便终端处工作人员进行统筹查看。
所述监测模块300包括超声波检测模块301、摄像模块302和声音检测模块303，其中，超声波检测模块301用于检测钢轨是否断裂，主要利用超声波固体传导与空气传导的区别进行判断，摄像模块302，用于实时采集当前铁路画面，并将拍摄画面输送到中央处理器400，起到确保铁路处安全，声音检测模块303安装在列车上车轮处，用于在列车行进过程中检测车轮与钢轨的摩擦声音，用于判断钢轨和车轮的健康状况。
由于超声波在传输过程中会存在能量损失的情况，因此，本发明在具体实施过程中，所述超声波检测模块301固定安装在钢轨上，即，多个超声波检测模块301等距安装，实现铁路的全面覆盖检测。
上述摄像模块302采用的是摄像机，摄像机同样采用固定点式安装，均匀分布。
上述声音检测模块303于一辆火车轮上至少安装一个，具体的安装位置可根据需求进行确定，本申请对此不作限定。
优选的，所述基于无线网络的钢轨监测系统还包括供电模块100，供电模块100通过延时电路与所述中央处理器400电连接，供电模块100用于该系统的电力供应，所述延时电路用于确保在突然断电时对中央处理器400起到保护作用。
进一步来说，所述供电模块100还通过延时电路与报警模块200电连接，报警模块200在供电模块100断电时，由延时电路进行信号发送，实现报警，提醒工作人员进行电力供应，确保铁路监测的实时进行。
实施例二
本发明在具体实施过程中，还提出了一种基于无线网络的钢轨监测系统的控制方法，利用超声波检测模块301、摄像模块302及声音检测模块303同时通电工作，分别对钢轨完整性、当前铁路环境及钢轨磨损进行检测，并将检测结构通过中央处理器400及无线传输模块500传输到远程终端600，远程终端600上进行画面显示。
所述超声波检测模块301发出超声波在钢轨上进行固体传输，根据一段的传输距离，进行超声波的采集，并通过中央处理器400形成超声波线性表，随后通过无线传输模块500传输至远程终端600，通过远程终端600的设备显示确定超声波的传输是否存在波峰差值较大的位置，进而对钢轨的完整性进行判断。
所述摄像模块302对当前铁路环境进行实施拍摄采集，其中，拍摄时间间隙为2s，将拍摄画面通过中央处理器400进行处理，随后通过无线传输模块500输送到远程终端600进行显示，中央处理器400在进行处理时，会对不同的画面进行识别，主要的识别方式是与之前存储的安全环境进行对比，如果当前环境与存储的安全环境不同，则会传输到远程终端600，并触发闪烁效果，起到有效的提醒。
所述声音检测模块303识别车轮与钢轨之间产生的声响，当钢轨某处出现较大磨损或断裂时，车轮与钢轨之间产生的声响存在不同，此时，声音检测模块303识别该声音信息，并传输到中央处理器400，中央处理器400通过无线传输模块500输送到远程终端600，并进行位置记录。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种基于无线网络的钢轨监测系统，包括监测模块(300)、中央处理器(400)和远程终端(600)，其中，所述监测模块(300)与所述中央处理器(400)连接，所述监测模块(300)将状态信息输送到所述中央处理器(400)，所述中央处理器(400)用于处理接收到的状态信息，并进行分析判断，随后将分析结果通过无线传输模块(500)传输到所述远程终端(600)，其特征在于；
所述监测模块(300)包括超声波检测模块(301)、摄像模块(302)和声音检测模块(303)，其中，所述超声波检测模块(301)用于检测钢轨是否断裂，所述摄像模块(302)，用于实时采集当前铁路画面，并将拍摄画面输送到所述中央处理器(400)，所述声音检测模块(303)安装在列车上车轮附近，用于在列车行进过程中检测车轮与钢轨的摩擦声音。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线网络的钢轨监测系统，其特征在于，所述超声波检测模块(301)为多个，多个所述超声波检测模块(301)之间等距安装，所述超声波检测模块(301)固定安装在钢轨上。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线网络的钢轨监测系统，其特征在于，所述摄像模块(302)采用的是摄像机，摄像机采用固定点式安装，且均匀分布。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线网络的钢轨监测系统，其特征在于，所述声音检测模块(303)于一辆火车轮上至少安装一个。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线网络的钢轨监测系统，其特征在于，还包括供电模块(100)，所述供电模块(100)通过延时电路与所述中央处理器(400)电连接，所述供电模块(100)用于该系统的电力供应，所述延时电路用于确保在突然断电时对所述中央处理器(400)起到保护作用。
6.根据权利要求5所述的一种基于无线网络的钢轨监测系统，其特征在于，所述供电模块(100)还通过所述延时电路与报警模块(200)电连接，所述报警模块(200)在所述供电模块(100)断电时，由延时电路进行信号发送，实现报警。
7.一种如权利要求1-6任一所述基于无线网络的钢轨监测系统的控制方法，器特征在于，利用所述超声波检测模块(301)、所述摄像模块(302)及所述声音检测模块(303)同时通电工作，分别对钢轨完整性、当前铁路环境及钢轨磨损进行检测，并将检测结构通过所述中央处理器(400)及所述无线传输模块(500)传输到所述远程终端(600)，所述远程终端(600)上进行画面显示。
8.根据权利要求7所述基于无线网络的钢轨监测系统的控制方法，其特征在于，所述超声波检测模块(301)发出超声波在钢轨上进行固体传输，根据一段的传输距离，进行超声波的采集，并通过所述中央处理器(400)形成超声波线性表，随后通过所述无线传输模块(500)传输至所述远程终端(600)，通过所述远程终端(600)的设备显示确定超声波的传输是否存在波峰差值较大的位置，进而对钢轨的完整性进行判断。
9.根据权利要求7所述基于无线网络的钢轨监测系统的控制方法，其特征在于，所述摄像模块(302)对当前铁路环境进行实施拍摄采集，其中，拍摄时间间隙为2s，将拍摄画面通过所述中央处理器(400)进行处理，随后通过所述无线传输模块(500)输送到所述远程终端(600)进行显示，所述中央处理器(400)在进行处理时，会对不同的画面进行识别，主要的识别方式是与之前存储的安全环境进行对比，如果当前环境与存储的安全环境不同，则会传输到所述远程终端(600)，并触发闪烁效果，起到有效的提醒。
10.根据权利要求7所述基于无线网络的钢轨监测系统的控制方法，其特征在于，所述声音检测模块(303)识别车轮与钢轨之间产生的声响，当钢轨某处出现较大磨损或断裂时，车轮与钢轨之间产生的声响存在不同，此时，所述声音检测模块(303)识别该声音信息，并传输到所述中央处理器(400)，所述中央处理器(400)通过所述无线传输模块(500)输送到所述远程终端(600)，并进行位置记录。
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