CN210134302U - 一种钢轨伸缩调节器监测系统 - Google Patents

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文旭
周涛
欧毅
刘毅
周雪军
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Abstract

本实用新型公开了一种钢轨伸缩调节器监测系统，其包括现场供电系统、现场检测装置和后台监控系统，现场供电系统包括太阳能光伏组件；现场检测装置包括轨温检测传感器、钢轨伸缩位移量监测传感器和信号处理模块；后台监控系统包括依次连接的服务器、数据库和数据处理终端；轨温检测传感器通过强力磁铁吸附在钢轨上，钢轨伸缩位移量监测传感器安装在基本轨与尖轨之间。本方案针对钢轨伸缩调节器进行实时检测，通过太阳能光伏组件为现场的检测系统提供电能，轨温检测传感器用于实时检测轨道的温度，钢轨伸缩位移量监测传感器用于检测轨尖和基本轨的位移情况。

Description

一种钢轨伸缩调节器监测系统
技术领域
本实用新型涉及铁路监测技术领域，具体涉及一种钢轨伸缩调节器监测系统。
背景技术
根据铁路线路修理规则相关要求，需定期检测钢轨伸缩调节器位移情况及尖轨、基本轨密贴情况，以及连接零配件状况，并做好相关记录。长期以来依靠人力徒步到区间检测，这种检测方式一是存在定期到现场检查，不能准确掌握钢轨伸缩调节器连续工作状态下的状况；二是存在人工检测观测数据等不准确的情况；三是对于气温骤降骤升的情况下，存在对钢轨伸缩调节器伸缩情况掌握不准的情况。
钢轨伸缩调节器是在铁路的钢轨伸缩时，保持其轨缝变化不致过大，以维持线路通顺的装置。在特大跨度铁路桥梁上，特别是在悬索桥上，除考虑结构伸缩给桥面带来的影响外，还应考虑结构的角变位影响。
实用新型内容
针对现有技术的上述不足，本实用新型提供了一种基于物联网技术的钢轨伸缩调节器监测系统。
为达到上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案为：
提供一种钢轨伸缩调节器监测系统，其包括现场供电系统、现场检测装置和后台监控系统，现场供电系统包括太阳能光伏组件；现场检测装置包括轨温检测传感器、钢轨伸缩位移量监测传感器和信号处理模块；后台监控系统包括依次连接的服务器、数据库和数据处理终端；轨温检测传感器、钢轨伸缩位移量监测传感器和信号处理模块均与太阳能光伏组件电连接，信号处理模块通过无线传输模块与服务器连接；轨温检测传感器通过强力磁铁吸附在钢轨上，钢轨伸缩位移量监测传感器安装在固定轨与待测钢轨上。
进一步地，轨温检测传感器采用DS18B20型单总线数字温度传感器。
进一步地，钢轨伸缩位移量监测传感器为磁致伸缩位移传感器，磁致伸缩位移传感器包括测量传感器和悬浮磁块，测量传感器安装在固定轨上，悬浮磁块安装在待测钢轨上。
进一步地，悬浮磁块通过钢轨夹固定在待测钢轨上，钢轨夹设置在待测钢轨与钢轨垫板之间。
进一步地，太阳能光伏组件与充放电控制器电连接，充放电控制器与蓄电池组、轨温检测传感器、钢轨伸缩位移量监测传感器和信号处理模块电连接。
进一步地，数据处理终端包括PC终端和智能手持终端。
进一步地，云服务器包括检测点管理模块、检修计划模块、运行监控模块、维修管理模块和统计查询模块。
本实用新型的有益效果为：本方案针对钢轨伸缩调节器进行实时检测，通过太阳能光伏组件为现场的检测系统提供电能，轨温检测传感器用于实时检测轨道的温度，钢轨伸缩位移量监测传感器用于检测待测钢轨和固定轨的位移情况；所检测的温度和位移情况通过信号处理模块进行处理，并通过无线传输模块传输到铁路检测系统后台的服务器中进行储存，管理人员可以通过接收的数据形成的伸缩调节器监测数据库进行结构健康诊断、预警、报警，根据铁路部门的伸缩调节器管理标准，高效实现伸缩调节器的维护、维修、保养等计划的制定，对伸缩调节器全生命周期进行信息化管理，保证伸缩调节器处于最佳工作状态。
DS18B20型单总线数字温度传感器测量温度范围是-55℃～+125℃，在-30℃～85℃范围内温度测量精度为±0.5℃；具有温度报警功能，用户可设置最高和最低报警温度，且设置值掉电不丢失；并且采用单总线通信协议，只用一条数据线就可实现与信号处理模块的通信；此外，DS18B20能够直接从数据线获得电源，无需外部电池供电。
磁致伸缩位移传感器是高精度、大量程绝对位置测量的位移传感器，绝对式输出很好地解决了断电归零问题，测量方式采用非接触式，由于传感器自身和测量用的悬浮磁块没有直接接触，不至于被摩擦、磨损，即使在易受到尘埃、油渍、潮湿、结冰等恶劣的环境下，也可以正常工作。此外，它还能承受较高温度、高压和强振动。
为了解决南方地区可能因连续阴雨造成的太阳能光伏电池组供电不足的问题，供电系统配备了蓄电池组，在阴雨天为检测系统供电，太阳能产生的电能储存在蓄电池组中。后台的服务器将数据库储存的信息可发送到PC终端和智能手持终端，工作人员可直接通过智能手持终端和PC终端获得检测信息和对信息进行处理。
检测点管理模块可对监测点名称、位置、编号、安装时间、伸缩器基本信息、现场图片等进行跟踪管理，对每一个监测点进行跟踪管理，确保信息的准确性、完整性。检修计划模块可根据钢轨伸缩调节器的运行状态和既定计划对其进行定时、临时故障检修，确保伸缩器运行状态良好。后台的服务器数据可为制定计划提供数据支撑，可减少无效检修次数和时间，真正提高检修效率和作用。
运行监控模块可实时统计信息显示有多少监测点处于正在工作状态、多少监测点处于故障状态、多少监测点处于待检修状态、多少监控点正在检修等；维修管理模块可对维修过程进行详细的记录和统计，统计查询模块用于查询轨温、伸缩位移的历史曲线，查询历史维修记录。
附图说明
图1为钢轨伸缩调节器监测系统的原理图。
图2为磁致伸缩位移传感器的安装示意图。
其中，1、悬浮磁块，2、测量传感器，3、固定轨，4、钢轨垫板，5、钢轨夹，6、待测钢轨。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，钢轨伸缩调节器监测系统包括现场供电系统、现场检测装置和后台监控系统，现场供电系统包括太阳能光伏组件；现场检测装置包括轨温检测传感器、钢轨伸缩位移量监测传感器和信号处理模块；后台监控系统包括依次连接的服务器、数据库和数据处理终端；轨温检测传感器、钢轨伸缩位移量监测传感器和信号处理模块均与太阳能光伏组件电连接，信号处理模块通过无线传输模块与服务器连接；轨温检测传感器通过强力磁铁吸附在钢轨的轨腰部位，钢轨伸缩位移量监测传感器安装在基本轨与尖轨之间。
本方案针对钢轨伸缩调节器进行实时检测，通过太阳能光伏组件为现场的检测系统提供电能，轨温检测传感器用于实时检测轨道3的温度，钢轨伸缩位移量监测传感器用于检测轨尖和基本轨的位移情况；所检测的温度和位移情况通过信号处理模块进行处理，并通过无线传输模块传输到铁路检测系统后台的服务器中进行储存；管理人员可以通过接收的数据形成的伸缩调节器监测数据库进行结构健康诊断、预警、报警，根据铁路部门的伸缩调节器管理标准，高效实现伸缩调节器的维护、维修、保养等计划的制定，对伸缩调节器全生命周期进行信息化管理，保证伸缩调节器处于最佳工作状态。
轨温检测传感器采用DS18B20型单总线数字温度传感器。DS18B20型单总线数字温度传感器测量温度范围是-55℃～+125℃，在-30℃～85℃范围内温度测量精度为±0.5℃；具有温度报警功能，用户可设置最高和最低报警温度，且设置值掉电不丢失；并且采用单总线通信协议，只用一条数据线就可实现与信号处理模块的通信；此外，DS18B20能够直接从数据线获得电源，无需外部电池供电。
如图2所示，钢轨伸缩位移量监测传感器为磁致伸缩位移传感器，磁致伸缩位移传感器包括测量传感器2和悬浮磁块1，测量传感器2安装在固定的轨道3上，悬浮磁块1通过钢轨夹5安装在待测钢轨6上，并且钢轨夹5设置于钢轨垫板4与待测钢轨6之间。
磁致伸缩位移传感器是高精度、大量程绝对位置测量的位移传感器，绝对式输出很好地解决了断电归零问题，测量方式采用非接触式，由于传感器自身和测量用的悬浮磁块1没有直接接触，不至于被摩擦、磨损，即使在易受到尘埃、油渍、潮湿、结冰等恶劣的环境下，也可以正常工作；此外，它还能承受较高温度、高压和强振动。
太阳能光伏组件与充放电控制器电连接，充放电控制器与蓄电池组、轨温检测传感器、钢轨伸缩位移量监测传感器和信号处理模块电连接。为了解决南方地区可能因连续阴雨造成的太阳能光伏电池组供电不足的问题，供电系统配备了蓄电池组，在阴雨天为检测系统供电，太阳能产生的电能储存在蓄电池组中。
数据处理终端包括PC终端和智能手持终端。后台的服务器将数据库储存的信息可发送到PC终端和智能手持终端，工作人员可直接通过智能手持终端和PC终端获得检测信息和对信息进行处理。
云服务器包括检测点管理模块、检修计划模块、运行监控模块、维修管理模块和统计查询模块。
检测点管理模块可对监测点名称、位置、编号、安装时间、伸缩器基本信息、现场图片等进行跟踪管理，对每一个监测点进行跟踪管理，确保信息的准确性、完整性。检修计划模块可根据钢轨伸缩调节器的运行状态和既定计划对其进行定时、临时故障检修，确保伸缩器运行状态良好。后台的服务器数据可为制定计划提供数据支撑，可减少无效检修次数和时间，真正提高检修效率和作用。
运行监控模块可实时统计信息显示有多少监测点处于正在工作状态、多少监测点处于故障状态、多少监测点处于待检修状态、多少监控点正在检修等；维修管理模块可对维修过程进行详细的记录和统计，统计查询模块用于查询轨温、伸缩位移的历史曲线，查询历史维修记录。

Claims (7)

1.一种钢轨伸缩调节器监测系统，其特征在于，包括现场供电系统、现场检测装置和后台监控系统，所述现场供电系统包括太阳能光伏组件；所述现场检测装置包括轨温检测传感器、钢轨伸缩位移量监测传感器和信号处理模块；所述后台监控系统包括依次连接的服务器、数据库和数据处理终端；所述轨温检测传感器、钢轨伸缩位移量监测传感器和信号处理模块均与太阳能光伏组件电连接，所述信号处理模块通过无线传输模块与服务器连接；所述轨温检测传感器通过强力磁铁吸附在钢轨上，所述钢轨伸缩位移量监测传感器安装在固定轨(3)与待测钢轨(6)上。
2.根据权利要求1所述的钢轨伸缩调节器监测系统，其特征在于，所述轨温检测传感器采用DS18B20型单总线数字温度传感器。
3.根据权利要求1所述的钢轨伸缩调节器监测系统，其特征在于，所述钢轨伸缩位移量监测传感器为磁致伸缩位移传感器，所述磁致伸缩位移传感器包括测量传感器(2)和悬浮磁块(1)，所述测量传感器(2)安装在固定轨(3)上，所述悬浮磁块(1)安装在待测钢轨(6)上。
4.根据权利要求3所述的钢轨伸缩调节器监测系统，其特征在于，所述悬浮磁块(1)通过钢轨夹(5)固定在待测钢轨(6)上，所述钢轨夹(5)设置在待测钢轨(6)与钢轨垫板(4)之间。
5.根据权利要求1所述的钢轨伸缩调节器监测系统，其特征在于，所述太阳能光伏组件与充放电控制器电连接，所述充放电控制器与蓄电池组、轨温检测传感器、钢轨伸缩位移量监测传感器和信号处理模块电连接。
6.根据权利要求1所述的钢轨伸缩调节器监测系统，其特征在于，所述数据处理终端包括PC终端和智能手持终端。
7.根据权利要求1所述的钢轨伸缩调节器监测系统，其特征在于，所述服务器包括检测点管理模块、检修计划模块、运行监控模块、维修管理模块和统计查询模块。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023216905A1 (zh) * 2022-05-11 2023-11-16 中铁上海工程局集团(苏州)轨道交通科技研究院有限公司 一种应力放散作业钢轨轨温与内应力监测装置

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WO2023216905A1 (zh) * 2022-05-11 2023-11-16 中铁上海工程局集团(苏州)轨道交通科技研究院有限公司 一种应力放散作业钢轨轨温与内应力监测装置

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