JP2009053041A - Instrumentation managing method for link-type displacement gauge - Google Patents
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- A Measuring Device Byusing Mechanical Method (AREA)
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Abstract
Description
本発明は、例えば軌道変状監視システムに好適で、一の計測器の不具合や故障を迅速かつ正確に検知し、その見掛け上の計測デ−タによる混乱を防止するとともに、不具合や故障を検知した計測器の計測デ−タの補間値を迅速かつ正確に得られ、当該計測器が復旧するまでの間、実際に被計測対象に変状が発生した場合にも対処できるようにして、信頼性の高い計測管理を実現でき、列車運行の安全性を確保し得るようにした、リンク型変位計の計測管理方法に関する。 The present invention is suitable, for example, for an orbital deformation monitoring system, which detects a failure or failure of a single measuring instrument quickly and accurately, prevents confusion due to its apparent measurement data, and detects a failure or failure. The interpolated value of the measurement data of the measured instrument can be obtained quickly and accurately, and it is possible to deal with the case where the actual measurement object is deformed until the instrument is restored. The present invention relates to a measurement management method for a link-type displacement meter that can realize highly reliable measurement management and ensure the safety of train operation.
鉄道路線下のアンダ−パス工事や近接工事等での地盤の変状を、長いスパンに亘って計測できるものとして、リンク型変位計が知られている。
出願人は、このリンク型変位計について種々提案している。
例えばリンク型変位計の一形態として、支持枠と、該支持枠の両端部に互いに直交方向に折曲可能に連結した一対のセンサーフレームと、該センサーフレームの内部に該フレームと同動可能に収容した変位検出部材とを備え、この変位計を管状の外枠内に収容し、該外枠を被計測対象である地盤上に設置したものがある(例えば、特許文献1参照)。
A link-type displacement meter is known as a device capable of measuring the deformation of the ground in an underpass construction or a proximity construction under a railway line over a long span.
The applicant has proposed various types of the link type displacement meter.
For example, as one form of a link type displacement meter, a support frame, a pair of sensor frames connected to both ends of the support frame so as to be able to bend each other in an orthogonal direction, and the frame can be moved inside the sensor frame There is a displacement detection member that is housed, the displacement meter is housed in a tubular outer frame, and the outer frame is placed on the ground to be measured (for example, see Patent Document 1).
そして、前記支持枠の周面に略く字形状の板バネと屈曲片を取り付け、それらの端部にロ−ラを取り付け、該ローラを外枠の内面に係合可能に配置する一方、前記屈曲片のローラを支点に前記センサーフレームを折曲可能にし、該フレームの折曲変位を変位検出部材で検出し、その水平および垂直方向の折曲変位をコンピュータに入力し、地盤の変状をリアルタイムで監視していた。 Then, a substantially U-shaped leaf spring and a bent piece are attached to the peripheral surface of the support frame, a roller is attached to the end portion thereof, and the roller is disposed so as to be engageable with the inner surface of the outer frame, The sensor frame can be bent using the roller of the bent piece as a fulcrum, the bending displacement of the frame is detected by a displacement detection member, and the horizontal and vertical bending displacements are input to a computer to deform the ground. I was monitoring in real time.
また、リンク型変位計の他の形態として、第1および第2筒体の対向端部を、コマを介して上下方向または水平方向に回動可能に連結し、前記コマに単体で水平および垂直方向の二方向を変位可能な棒状のバネ材を嵌挿し、その基端部を第1筒体内に支持し、その他端部を第2筒体内に摺動可能に支持し、前記バネ材の一部に小径部を設け、該小径部に歪ゲージを取り付け、小径部の上下方向または水平方向の変位を歪ゲージで検出し、前記変位を電気的に変換してコンピュータへ入力し、被計測対象の変状を監視するようにしたものがある(例えば、特許文献2参照)。 As another form of the link-type displacement meter, the opposed end portions of the first and second cylinders are connected so as to be pivotable in the vertical direction or the horizontal direction via a piece, and the piece is horizontally and vertically alone. A rod-shaped spring material that can be displaced in two directions is inserted, its base end is supported in the first cylinder, and the other end is slidably supported in the second cylinder. A small-diameter part is provided in the part, a strain gauge is attached to the small-diameter part, the displacement in the vertical direction or horizontal direction of the small-diameter part is detected by the strain gauge, and the displacement is electrically converted and input to a computer to be measured. There is an apparatus that monitors the deformation of (see, for example, Patent Document 2).
このようなリンク型変位計を、例えば鉄道車両の軌道に設置した場合、工事等で軌道が変状すると、列車運行の安全を確保するため、直ちに列車を徐行または停止する必要がある。
しかし、前記リンク型変位計は精密な計測器であり、前記軌道は列車の振動を直接受けるため、不具合ないし故障は避けられず、またその時期も予測できない。
When such a link-type displacement meter is installed on a track of a railway vehicle, for example, if the track is deformed due to construction or the like, it is necessary to decelerate or stop the train immediately to ensure the safety of the train operation.
However, the link-type displacement meter is a precise measuring instrument, and the track is directly subjected to train vibrations. Therefore, problems and failures are unavoidable and the timing cannot be predicted.
そして、リンク型変位計が不具合になると、軌道の変状の場合の出力と異なり、有意ではない見掛け上の計測デ−タが出力されるため、従来の軌道変状監視システムでは、軌道に変状が生じたものと誤認して異常警報を出力し、直ちに列車を徐行または停止させてしまい、列車の運行を混乱させてしまう、という問題があった。 If a link type displacement meter becomes defective, unlike the output in the case of a trajectory change, apparent measurement data that is not significant is output. There was a problem that it was mistaken that the situation occurred and an abnormal alarm was output, and the train was slowed down or stopped immediately, which disrupted the operation of the train.
このため、計測器の不具合や故障を検知し、前記不具合や故障による誤報に基づく列車の徐行または停止処理を未然に防止するとともに、前記不具合が発生した時でも、計測器が復旧するまでの間、実際に変状が発生した場合にも対処でき、列車運行の安全を確保できるような、的確な計測監理を実行可能な軌道変状監視システムの開発が予ねてより望まれていた。 For this reason, it is possible to detect a malfunction or failure of the measuring instrument, prevent a slow train or stop processing of the train based on the false alarm due to the malfunction or malfunction, and to recover the measuring instrument even when the malfunction occurs. In addition, there has been a demand for the development of a track deformation monitoring system capable of coping with the occurrence of actual deformation and ensuring the safety of train operation and capable of performing accurate measurement and control.
本発明はこのような問題を解決し、例えば軌道変状監視システムに好適で、一の計測器の不具合や故障を迅速かつ正確に検知し、その見掛け上の計測デ−タによる混乱を防止するとともに、不具合や故障を検知した計測器の計測デ−タの補間値を迅速かつ正確に得られ、当該計測器が復旧するまでの間、実際に被計測対象に変状が発生した場合にも対処できるようにして、信頼性の高い計測管理を実現でき、列車運行の安全性を確保し得るようにした、リンク型変位計の計測管理方法を提供することを目的とする。 The present invention solves such a problem, and is suitable for, for example, an orbital deformation monitoring system. It detects a malfunction or failure of one measuring instrument quickly and accurately, and prevents confusion due to its apparent measurement data. At the same time, even when the measurement data of the measuring instrument that detects the failure or failure can be obtained quickly and accurately, and the actual measurement object is deformed until the measuring instrument is restored, An object of the present invention is to provide a link type displacement meter measurement management method which can cope with the problem and realize highly reliable measurement management and ensure the safety of train operation.
請求項1の発明は、被計測対象またはその近接位置に複数のリンク型変位計を接続して設置し、前記リンク型変位計は、被計測対象の変状に応答して変位可能な筒体と、該筒体の内部に該筒体と同動可能に配置した変位検出部材と、該変位検出部材の変位を計測し、その計測デ−タを演算装置へ出力可能な計測手段とを備え、前記複数のリンク型変位計により被計測対象の変状を計測するリンク型変位計の計測管理方法において、前記一のリンク型変位計に見掛け上の角度出力が発生した際、該リンク型変位計の両側に配置したリンク型変位計の見掛け上の角度出力の発生の有無を基に、前記一のリンク型変位計の不具合ないし故障を検知するようにして、リンク型変位計の不具合ないし故障を迅速かつ正確に検知し、該リンク型変位計の有意ではない見掛け上の計測デ−タによる混乱を防止し、計測管理と計測デ−タの信頼性を得られるようにしている。 According to the first aspect of the present invention, a plurality of link-type displacement meters are connected and installed at the measurement target or in the vicinity thereof, and the link-type displacement meter is displaceable in response to the deformation of the measurement target. And a displacement detection member disposed inside the cylinder so as to be movable together with the cylinder, and a measuring means capable of measuring the displacement of the displacement detection member and outputting the measurement data to an arithmetic unit. In the measurement management method of the link displacement meter that measures the deformation of the measurement target using the plurality of link displacement meters, when the apparent angular output is generated in the one link displacement meter, the link displacement Based on the presence or absence of the apparent angular output of the link type displacement meter placed on both sides of the meter, the failure or failure of the link type displacement meter is detected by detecting the failure or failure of the one link type displacement meter. Is detected quickly and accurately, and the presence of the link-type displacement meter To prevent confusion by data, measurement management and measuring de - - Measurement de apparent not have to obtain the reliability of the data.
請求項2の発明は、前記両側に配置したリンク型変位計の見掛け上の角度出力の発生が無いとき、前記一のリンク型変位計の不具合ないし故障を検知するようにして、リンク型変位計の不具合ないし故障を迅速かつ正確に検知するようにしている。
請求項3の発明は、前記リンク型変位計は、一のリンク型変位計に単一または複数の変位検出部材を備え、多様なリンク型変位計に対し信頼性の高い計測管理を実行可能にしている。
According to a second aspect of the present invention, when there is no apparent angle output of the link type displacement gauges arranged on both sides, a fault or failure of the one link type displacement gauge is detected, and the link type displacement gauge is detected. It is intended to detect problems and failures of the product quickly and accurately.
According to a third aspect of the present invention, in the link type displacement meter, one link type displacement meter is provided with a single or a plurality of displacement detection members, so that highly reliable measurement management can be executed for various link type displacement meters. ing.
請求項4の発明は、被計測対象またはその近接位置に複数のリンク型変位計を接続して設置し、前記リンク型変位計は、被計測対象の変状に応答して変位可能な筒体と、該筒体の内部に該筒体と同動可能に配置した変位検出部材と、該変位検出部材の変位を計測し、その計測データを演算装置へ出力可能な計測手段とを備え、前記複数のリンク型変位計により被計測対象の変状を計測するリンク型変位計の計測管理方法において、前記一のリンク型変位計に見掛け上の角度出力が発生した際、該リンク型変位計の両側に配置したリンク型変位計の見掛け上の角度出力の発生の有無を基に、前記一のリンク型変位計の不具合ないし故障を検知するとともに、前記不具合ないし故障を検知したリンク型変位計の折曲ないし回動角度の補間値を、他のリンク型変位計の折曲ないし回動角度の計測データを基に演算するようにして、リンク型変位計の不具合ないし故障を迅速かつ正確に検知し、該リンク型変位計の有意ではない見掛け上の計測データによる混乱を防止し、計測データの信頼性を得られるとともに、不具合ないし故障を検知したリンク型変位計の計測データの補間値を迅速に得られ、当該リンク型変位計が復旧するまでの間、実際に被計測対象に変状が発生した場合にも対応可能にし、信頼性の高い計測管理を行えるから、例えば軌道変状監視システムに好適で、列車運行の安全を確保し得るようにしている。 According to a fourth aspect of the present invention, a plurality of link-type displacement meters are connected and installed at a measurement target or a proximity position thereof, and the link-type displacement meter is displaceable in response to deformation of the measurement target. And a displacement detection member disposed inside the cylinder so as to be movable together with the cylinder, and a measuring means capable of measuring the displacement of the displacement detection member and outputting the measurement data to an arithmetic device, In the measurement management method of a link displacement meter that measures the deformation of a measurement target by a plurality of link displacement meters, when an apparent angle output is generated in the one link displacement meter, the link displacement meter Based on the presence or absence of the occurrence of an apparent angle output of the link type displacement meter arranged on both sides, the link type displacement meter that detects the failure or the failure of the one link type displacement meter and detects the failure or the failure Interpolation value of bending or turning angle, etc. By calculating based on the measurement data of the bending or turning angle of the link type displacement meter, it is possible to quickly and accurately detect the malfunction or failure of the link type displacement meter, and the non-significant appearance of the link type displacement meter. Until the link type displacement meter is restored, the measurement data reliability can be obtained and the measured data reliability can be obtained. During this period, it is possible to cope with any actual occurrence of deformation in the measurement target and perform highly reliable measurement management. For example, it is suitable for a track deformation monitoring system and can ensure the safety of train operation. I have to.
請求項5の発明は、前記不具合ないし故障を検知したリンク型変位計の折曲ないし回動角度の補間値を、当該リンク型変位計を除く他のリンク型変位計の折曲ないし回動角度の和を演算して求めるようにして、不具合ないし故障を検知したリンク型変位計の計測データの補間値を迅速かつ正確に得られるようにしている。
請求項6の発明は、前記演算値を、不具合ないし故障を検知したリンク型変位計の折曲ないし回動角度の補間値として前記演算装置へ出力するようにして、信頼性の高い計測管理を行えるようにている。
請求項7の発明は、前記リンク型変位計は、一のリンク型変位計に単一または複数の変位検出部材を備えるようにして、多様なリンク型変位計に対し信頼性の高い計測管理を実行可能にしている。
The invention according to
According to a sixth aspect of the invention, the calculation value is output to the calculation device as an interpolated value of a bending or rotation angle of a link type displacement meter in which a malfunction or failure is detected, so that highly reliable measurement management is possible. I can do it.
According to a seventh aspect of the present invention, the link type displacement meter is provided with a single or a plurality of displacement detection members in one link type displacement meter, so that highly reliable measurement management can be performed for various link type displacement meters. Make it executable.
請求項1の発明は、一のリンク型変位計に見掛け上の角度出力が発生した際、該リンク型変位計の両側に隣接して配置したリンク型変位計の見掛け上の角度出力の発生の有無を基に、前記一のリンク型変位計の不具合ないし故障を検知するから、リンク型変位計の不具合ないし故障を迅速かつ正確に検知でき、該リンク型変位計の有意ではない見掛け上の計測デ−タによる混乱を防止し、計測データと計測管理の信頼性を得られる効果がある。
請求項2の発明は、前記両側に配置したリンク型変位計の見掛け上の角度出力の発生が無いとき、前記一のリンク型変位計の不具合ないし故障を検知するから、リンク型変位計の不具合ないし故障を迅速かつ正確に検知することができる。
請求項3の発明は、前記リンク型変位計は、一のリンク型変位計に単一または複数の変位検出部材を備えるから、多様なリンク型変位計に対し信頼性の高い計測管理を実行可能にしている。
According to the first aspect of the present invention, when an apparent angle output is generated in one link type displacement meter, an apparent angle output of the link type displacement meter arranged adjacent to both sides of the link type displacement meter is generated. Based on the presence / absence, the fault or failure of the one link type displacement meter is detected, so that the fault or failure of the link type displacement meter can be detected quickly and accurately, and the non-significant apparent measurement of the link type displacement meter. There is an effect of preventing confusion caused by data and obtaining reliability of measurement data and measurement management.
Since the invention according to claim 2 detects a failure or failure of the one link type displacement meter when there is no apparent angle output of the link type displacement meter disposed on both sides, the failure of the link type displacement meter It is also possible to detect a failure quickly and accurately.
According to the invention of
請求項4の発明は、一のリンク型変位計に見掛け上の角度出力が発生した際、該リンク型変位計の両側に配置したリンク型変位計の見掛け上の角度出力の発生の有無を基に、前記一のリンク型変位計の不具合ないし故障を検知するとともに、前記不具合ないし故障を検知したリンク型変位計の折曲ないし回動角度の補間値を、他のリンク型変位計の折曲ないし回動角度の計測データを基に演算するから、リンク型変位計の不具合ないし故障を迅速かつ正確に検知し、該リンク型変位計の有意ではない見掛け上の計測データによる混乱を防止し、計測データの信頼性を得られるとともに、不具合ないし故障を検知したリンク型変位計の計測データの補間値を迅速に得られ、当該リンク型変位計が復旧するまでの間、実際に被計測対象に変状が発生した場合にも対応可能にして、信頼性の高い計測管理を行えるから、例えば軌道変状監視システムに好適で、列車運行の安全を確保し得る効果がある。 According to the invention of claim 4, when an apparent angle output is generated in one link type displacement meter, the presence or absence of the apparent angle output of the link type displacement meter arranged on both sides of the link type displacement meter is determined. In addition, a failure or failure of the one link type displacement meter is detected, and the bending or rotation angle of the link type displacement meter that has detected the failure or failure is used as the bending value of another link type displacement meter. Since it calculates based on the measurement data of the rotation angle, it detects the malfunction or failure of the link type displacement meter quickly and accurately, prevents confusion due to the insignificant apparent measurement data of the link type displacement meter, In addition to obtaining reliability of measurement data, it is possible to quickly obtain an interpolated value of measurement data of a link type displacement meter that has detected a defect or failure, and to actually measure it until the link type displacement meter recovers. Deformed And also can cope when, because perform a reliable measurement management, for example suitable track Deformation monitoring system, there is an effect capable of ensuring the safety of the train operation.
請求項5の発明は、前記不具合ないし故障を検知したリンク型変位計の折曲ないし回動角度の補間値を、当該リンク型変位計を除く他のリンク型変位計の折曲ないし回動角度の和を演算して求めるから、不具合ないし故障を検知したリンク型変位計の計測データの補間値を迅速かつ正確に得られる効果がある。
請求項6の発明は、前記演算値を、不具合ないし故障を検知したリンク型変位計の折曲ないし回動角度の補間値として前記演算装置へ出力するから、信頼性の高い計測管理を行なうことができる。
請求項7の発明は、前記リンク型変位計は、一のリンク型変位計に単一または複数の変位検出部材を備えるから、多様なリンク型変位計に対し信頼性の高い計測管理を実行することができる。
The invention according to
The invention according to claim 6 outputs the calculation value to the calculation device as an interpolated value of a bending or rotation angle of a link type displacement meter in which a malfunction or failure is detected, so that highly reliable measurement management is performed. Can do.
In the invention according to
以下、本発明を軌道の変状監視システムに適用した図示の実施形態について説明すると、図1乃至図10において1は被計測対象である路盤ないし地盤で、該路盤1上に枕木2が敷設され、該枕木2に固定板3を介してレール4が敷設されている。
1 to 10, reference numeral 1 denotes a roadbed or ground to be measured, and a
前記枕木2の一端に上下一対の略U字形状の固定金具5,6が、Uボルト7およびナット8を介して取り付けられ、この上側の固定金具6にリンクケ−ス取付金具9が突設されている。図中、10,11は枕木2の上下面と固定金具5,6との間に介挿した防振ゴムである。
A pair of upper and lower
前記リンクケ−ス取付金具9に、防振ゴム12を介して矩形管状のリンクケ−ス13が収容されている。
前記リンクケ−ス13上に略U字形状の固定金具14が掛け渡され、その両端部に固定ボルト15を挿通し、これに防振ゴム16を介してナット17をねじ込み、前記リンクケ−ス13を固定している。
A rectangular
A substantially
前記リンクケ−ス13は方形管状に形成され、これはステンレス鋼板を略L字形状に屈曲した二つのケースピース13a,13bからなり、これらの両端部をボルト18で締め付けて組み付けられ、リンクケ−ス13の内側の中央にリンク型変位計19を収容している。
The
前記リンク型変位計19は、第1の筒体20と、該筒体20に隣接して同軸上に配置された第2の筒体21と、これら第1および第2の筒体20,21の接続端部の内側に配置されたコマ状の継手22と、該継手22に一端を嵌挿し他端を摺動可能に支持された変位検出部材23とからなり、これら第1および第2の筒体20,21の他端部に同形の矩形管状のリンクパイプ24,25を接続している。
The link-
このうち、第1の筒体20は矩形管状に構成され、その一端に一対の突片20aが対向して形成され、また第2の筒体21は第1の筒体20と同形断面で長尺に構成され、その一端に一対の突片21aが対向して形成されていて、これらの突片20a,21aにピン孔(図示略)が形成されている。
そして、これらの突片20a,21aを互いに直交方向に配置して噛み合わせ、この突片20a,21a間に前記継手22を配置している。
Among these, the
And these protrusions 20a and 21a are mutually arrange | positioned in the orthogonal direction, it meshes | engages, and the said coupling 22 is arrange | positioned between these protrusions 20a and 21a.
前記継手22に変位検出部材23を挿入可能な貫通孔(図示略)が形成され、その周囲の等角度位置に前記貫通孔に連通するピン孔(図示略)が形成され、これらのピン孔に前記突片のピン孔からピン27〜30が挿入され、これらのピン27〜30を中心に継手22を水平および垂直に回動自在に支持している。
Through holes (not shown) into which the
前記変位検出部材23は可撓性を有する部材で構成され、その長さは第2の筒体21と略同長に形成され、その基端部が前記貫通孔を貫通して第1の筒体20側に突出し、その突出部周面にビス等の支持部材31の端部を係合して支持している。
前記変位検出部材23の他端部は第2の筒体21の端部側に配置され、該検出部材23の他端部が管状のガイドホルダ32に取付けられている。
前記ガイドホルダ32は第2の筒体21の端部側の中央に配置され、その外周面にビス等の複数の支持部材33の端部を係合して支持している。
The
The other end of the
The
前記変位検出部材23の継手22側に縮径部23aが設けられ、該縮径部23aの周面に複数の歪ゲージ34が設置され、縮径部23aの水平または垂直変位を歪量として検出し、これを電気的に変換して、その検出信号を軌道変状監視室に設置した演算装置である、パーソナルコンピュータ45へ入力可能にしている。図中、35は前記縮径部23aの周面に被着したゴム管等のチューブカバーである。
A reduced diameter portion 23a is provided on the joint 22 side of the
前記パーソナルコンピュータ45は、前記計測デ−タ入力を条件に、予め記憶された記憶情報と後述の演算式に基いて、地盤1ないし枕木2の変状とその変状位置、並びに変状異状の有無、各リンク型変位計19の作動状態の適否、不具合のリンク型変位計19の補間値等を演算し、その演算結果を監視モニタ(図示略)に表示し、プリンタや警報装置へ出力可能にしている。
なお、前記演算結果は、モデム(図示略)を介して関係者への警報情報の伝送や遠隔地からのデータチェックを実行可能にしている。
On the condition that the measurement data is input, the
The calculation result can be transmitted through a modem (not shown) to transmit alarm information to a person concerned and check data from a remote location.
前記第1および第2の筒体20,21の他端部は若干縮径され、該縮径部にリンクパイプ24,25の一端が嵌合され、これらをビスを介して連結している。
The other end portions of the first and
前記リンクパイプ24,25の隣接する二辺に略く字形状の板バネ38,39が取り付けられ、その両端部にローラ40が回転自在に支持され、該ローラ40がリンクケース13の内面に係合可能に配置されている。
Plate springs 38 and 39 having a substantially square shape are attached to two adjacent sides of the
また、前記リンクパイプ24,25の他の二辺にブラケット41,42が取り付けられ、該ブラケット41,42は、図3のようにローラ40,40間の中央位置に配置されていて、該ブラケット41,42の両側にローラ43が回転自在に支持され、これらのローラ43がリンクケース13の内面に係合可能に配置されている。
Further,
そして、前記ブラケット41に軸支されたローラ43を支点に、第2の筒体21がピン27,28を中心に水平方向に折曲ないし回動可能にされ、他方のブラケット42に軸支されたローラ43を支点に、第2の筒体21がピン29,30を中心に垂直方向に折曲ないし回動可能にされている。
Then, with the
この他、図中13c,13dはリンクパイプ21,25の外側に配置したリンクケース13を構成する略L字形断面のリンクピ−スで、それらの接合端部の内面にL字形金具44を配置し、これに一対のボルト18をねじ込んで連結している。
In addition, 13c and 13d in the figure are link pieces having a substantially L-shaped cross section constituting the
このように構成したリンク型変位計19を組み立てる場合は、先ず第1および第2の筒体20,21を連結する。
この場合は、第1および第2の筒体20,21の端部の各一対の突片20a,21aを互いに直交して咬合配置し、それらのピン孔にピン27〜30を差込む。
When assembling the link
In this case, the pair of protruding pieces 20a and 21a at the ends of the first and second
その際、前記突片20a,21aの間に予め継手22を配置し、そのピン孔に前記ピン27〜30を係合して、継手22を揺動自在に支持し、かつ第1および第2の筒体20,21をピン27〜30を中心に折り曲げないし回動可能に連結する。
At that time, the joint 22 is disposed in advance between the projecting pieces 20a and 21a, the
そして、前記継手22の貫通孔に変位検出部材23を挿入し、かつこれを貫通して、第2の筒体21の外側に所定長さ突出する。前記変位検出部材23は、縮径部23aに複数の歪ゲージ34を予め設置し、その外側にチューブカバー35を装着して置く。
Then, the
この後、第1の筒体20の周面から複数の支持部材31を挿入し、その軸端部を前記変位検出部材23の突出部に係合し、これを保持するとともに、前記変位検出部材23の他端を、第2の筒体21の他端部の中心軸上に予め取り付けたガイドホルダ32に挿入し、これを摺動可能に支持する。
Thereafter, a plurality of
次に、第1および第2の筒体20,21の他端部に適宜リンクパイプ24,25を連結し、該リンクパイプ24,25の外周の隣接する二辺に板バネ38,39を取り付け、その両端部にローラ40を回転自在に取り付ける。
また、リンクパイプ24,25の外周の隣接する他の二辺で、前記板バネ38,39の長さ方向の略中央位置にブラケット41,42を取り付け、該ブラケット41,42に各一対のローラ43を取り付ける。
Next, link
In addition,
こうして組み立てたリンク型変位計19を設置する場合は、工事影響範囲の外側位置を含む設置スペースに、当該スペース間のレール4に沿って直線上に設置する。
その際、前記工事影響範囲の外側に設置するリンク型変位計19を計測のため不動点とし、したがって前記不動点に設置したリンク型変位計19は、工事によって変状することはない。
When the link
At that time, the link
次に、前記リンク型変位計19を設置する場合は、設置スペ−ス間の複数の枕木2の同側端部に、上下一対の固定金具5,6を取り付け、そのリンクケース取付金具9上にリンクケース13を掛け渡し、該リンクケース13を固定金具14を介し、固定ボルト12にナット17をねじ込んで固定する。
こうして固定したリンクケース13に前記リンク型変位計19を挿入し、これを所定位置に配置する。
Next, when the link
The link-
その際、板バネ38,39に設けたローラ40と、ブラケット41,42に設けたローラ43とが、リンクケース13の内面を走行して円滑な挿入を促し、また前記板バネ38,39の弾性によって、前記リンク型変位計19がリンクケ−ス13内の略中央位置に付勢される。なお、リンク型変位計19に接続する信号ケーブルは、リンクケース13内の四隅に配置される。
At this time, the
前記リンクケ−ス6にリンクパイプ24および/または25を含む1台のリンク型変位計19を挿入後、その一端部のリンクパイプ24および/または25、若しくは第1および第2の筒体20,21に、次のリンク型変位計19の第1および第2の筒体20,21またはリンクパイプ24および/または25の一端を連結し、次のリンク型変位計19を継ぎ足して、これを前述と同様にリンクケ−ス13に挿入すれば、一連の設置作業が終了する。
After inserting one link
このように設置したリンク型変位計19において、その設置スペ−ス内の地盤1ないし路盤が上下または左右若しくはその複合方向に変状すると、これに枕木2が同動し、該枕木2上のリンクケ−ス13がこれに同動する。
In the link
このうち、リンクケ−ス13が上下方向に変位すると、リンクケ−ス13内の水平壁に配置されたブラケット42のロ−ラ43を支点に、各リンク型変位計19の第2の筒体21が固定側の第1の筒体20に対し、板バネ38の弾性に抗してピン29,30を中心に垂直方向に折れ曲がり、これに変位検出部材23が同動して応力ないし歪が形成される。
Among these, when the
また、リンクケース13が水平方向に変位すると、リンクケース13内の垂直壁に配置されたブラケット41のローラ43を支点に、各リンク型変位計19の第2の筒体21が固定側の第1の筒体20に対し、板バネ38の弾性に抗してピン27,28を中心に水平方向に折れ曲がり、これに変位検出部材23が同動して応力ないし歪が形成される。
When the
前記応力ないし歪は、地盤1の変状量ないし第2の筒体21または変位検出部材23の変位に対応して形成され、変位検出部材23の応力が縮径部23aに集中し、その歪量が歪ゲージ34に検出されて電気量に変換され、その検出信号がパーソナルコンピュータ45へ入力される。
The stress or strain is formed corresponding to the deformation amount of the ground 1 or the displacement of the second
前記パーソナルコンピュータ45は、前記信号入力を条件に、予め記憶した情報と演算式を基に、地盤1ないし枕木2の変状とその変状位置、並びに変状異状の有無、各リンク型変位計19の作動状態の適否、不具合のリンク型変位計19の補間値等を演算し、その演算結果を監視モニタ(図示略)に表示し、プリンタや警報装置へ出力可能にする。
On the condition of the signal input, the
前記各リンク型変位計19は地盤1ないし枕木2の変状量に相当して垂直または水平方向へ折れ曲がり、その折れ曲がり量ないし折れ曲がり角度は、前記変位検出部材23の変位ないし前記歪量に相当する。
したがって、リンク型変位計19からは、地盤1ないし枕木2の変状量に相当するリンクの折れ曲がり角度が、軌道変状監視室のパーソナルコンピュータ45へ刻々と入力されることとなる。
Each link
Therefore, a link bending angle corresponding to the deformation amount of the ground 1 or the
このようなリンク型変位計19による変位計測は、通常、数十台のリンク型変位計19をリンクケ−ス13内に接続して行なうため、変状の発生が非常に狭い範囲の場合でも、1台のリンク型変位計19が単独で変形することは無く、数台のリンク型変位計19が関係して変形する。
Since the displacement measurement by the link
例えば、不具合の無い5台のリンク型変位計A、B、C、D、Eを接続して変位計測する場合、最外側のリンク型変位計A、Eの端部を不動点とすると、計測対象の軌道ないし路盤1に実変状がないときは、各リンク型変位計A〜Eは何等変位せず、したがって各リンク型変位計A〜Eに折れ曲がり角度の出力がないから、すなわち各リンク型変位計A〜Eの折れ角は零であるから、各リンク型変位計A〜Eは直線状態を維持する。
この場合のリンク型変位計A〜Eの変位パターンの模式図は図6のようである。
For example, when measuring displacement by connecting five link type displacement gauges A, B, C, D, E without any defects, measurement is performed with the end of the outermost link type displacement gauges A, E as a fixed point. When there is no actual deformation in the target track or roadbed 1, each link type displacement meter A to E is not displaced at all, and therefore each link type displacement meter A to E does not output a bending angle, that is, each link. Since the bending angles of the type displacement meters A to E are zero, each link type displacement meter A to E maintains a linear state.
The schematic diagram of the displacement pattern of the link type displacement meters A to E in this case is as shown in FIG.
このような状況の下で、リンク型変位計Cの付近で変状が発生した場合、変状後、リンク型変位計Cと、その両隣のリンク型変位計B、Dが折れ曲がり、折れ曲がり角度の出力が発生する。 Under such circumstances, when a deformation occurs near the link type displacement meter C, after the deformation, the link type displacement meter C and the link type displacement meters B and D on both sides thereof are bent and the bending angle is changed. Output is generated.
すなわち、リンク型変位計Bに∠B、リンク型変位計Cに∠C、リンク型変位計Dに∠Dの折れ曲がり角度の出力がある。この場合のリンク型変位計A〜Eの変位パターンの模式図は図7のようである。
なお、前述のケースは、変状が非常に小さく狭い範囲で発生した場合であり、変状が大きく、かつ広範囲で発生した場合は、変形するリンク型変位計の数も多くなる。
That is, the link-type displacement meter B has an output of a bending angle of ∠B, the link-type displacement meter C has a ∠C, and the link-type displacement meter D has an output of the ∠D. FIG. 7 shows a schematic diagram of the displacement pattern of the link type displacement meters A to E in this case.
The above-described case is a case where the deformation is generated in a very small and narrow range, and when the deformation is large and occurs in a wide range, the number of link type displacement gauges to be deformed increases.
次に、一のリンク型変位計に不具合が発生すると、該リンク型変位計からは、断線による出力零状態や明瞭な異常値の出力と相違し、軌道が変状した場合の出力と区別し難く、有意ではない見掛け上の計測データが出力される。 Next, when a failure occurs in one link type displacement meter, the link type displacement meter is distinguished from the output when the orbit is deformed, which is different from the output zero state due to disconnection or the output of a clear abnormal value. Difficult and insignificant apparent measurement data is output.
この場合のリンク型変位計の変位パターンは、その前提として計測対象のレ−ル4ないし地盤1に実変状がなく、各リンク型変位計A〜Eに不具合がないときは、各リンク型変位計A〜Eに実際の折れ曲がり角度の出力がなく、見掛け上の角度の出力もなく、各リンク型変位計A〜Eは直線状態を維持する。
この場合のリンク型変位計A〜Eの変位パターンの模式図は、図8のようである。
The displacement pattern of the link type displacement meter in this case is based on the assumption that there is no actual deformation in the rail 4 or the ground 1 to be measured, and each link type displacement meter AE has no defect. The displacement gauges A to E have no actual bending angle output and no apparent angle output, and the link type displacement gauges A to E maintain the linear state.
The schematic diagram of the displacement pattern of the link type displacement meters A to E in this case is as shown in FIG.
このような状況の下で、例えばリンク型変位計Cに不具合が発生したときは、不具合の発生したリンク型変位計Cに見掛け上の角度∠Cの出力が発生し、該リンク型変位計Cの両隣の、不具合のないリンク型変位計B,Dには、見掛け上の角度出力は発生しない。
したがって、実変状がなければ、不具合の発生したリンク型変位計Cの両隣には見掛け上の角度出力は発生しない。この場合のリンク型変位計A〜Eの変位パタ−ンの模式図は、図9のようである。
Under such circumstances, for example, when a failure occurs in the link type displacement meter C, an output of an apparent angle ∠C is generated in the link type displacement meter C where the failure occurs, and the link type displacement meter C No apparent angular output is generated in the link type displacement gauges B and D which are adjacent to each other and have no defects.
Therefore, if there is no actual deformation, an apparent angle output is not generated on both sides of the link type displacement meter C where the failure has occurred. A schematic diagram of the displacement patterns of the link type displacement meters A to E in this case is as shown in FIG.
このようにリンク型変位計の不具合ないし故障の検知は、任意の計測点で計測値が異常出力したとき、その異常出力したリンク型変位計の両隣のリンク型変位計に出力変化がない場合に、その異常出力したリンク型変位計を、不具合ないし故障と判断する。 In this way, when a measurement value is output abnormally at an arbitrary measurement point, the link type displacement meter is detected when there is no change in the output of the link type displacement meter adjacent to the link type displacement meter that output the error. The link type displacement meter that has output the abnormality is determined to be a malfunction or failure.
このようなリンク型変位計の不具合ないし故障と変位パターンを基に、不具合の発生したリンク型変位計の計測データを補間する。
すなわち、この場合は、不具合の発生したリンク型変位計の計測データを実際に計測したように見せ掛け、当該計測データを出力表示して補間する。
Based on such a fault or failure of the link type displacement meter and the displacement pattern, the measurement data of the link type displacement meter in which the fault has occurred is interpolated.
In other words, in this case, the measurement data of the link type displacement meter in which the malfunction has occurred is presumed to be actually measured, and the measurement data is output and displayed for interpolation.
各リンク型変位計A〜Eは、第1および第2の筒体20,21と、両側のリンクパイプ24,25を直線状に接続して設置され、一側線上に設置した両端部のリンク型変位計が不動点として角度出力が零であれば、一側線上に設置した全てのリンク型変位計の角度出力の総和は、リンク型変位計の構造上、零になる。
Each of the link type displacement meters A to E is installed by connecting the first and
これを踏まえて、一側線上に設置した複数のリンク型変位計A〜Gのうち、一のリンク型変位計Dが変状した場合は、図10の模式図で示すように、A〜BおよびF〜G間の角度出力が零の場合、∠B+∠C+(−∠D)+∠E+∠F=0になる。 Based on this, when one link type displacement meter D is deformed among a plurality of link type displacement meters A to G installed on one side line, as shown in the schematic diagram of FIG. When the angle output between F and G is zero, ∠B + ∠C + (− ∠D) + ∠E + ∠F = 0.
そこで、今、リンク型変位計A〜Gのうち、一のリンク型変位計Dに不具合が発生した場合は、該リンク型変位計D以外の角度出力値の総和を求め、その符号を逆にすれば、不具合が発生したリンク型変位計Dの角度出力値になる。
すなわち、図10の場合、リンク型変位計Dの補間値は、∠D=−(∠B+∠C+∠E+∠F)として求めることができる。
Therefore, when a failure occurs in one link type displacement meter D among the link type displacement meters A to G, the sum of angle output values other than the link type displacement meter D is obtained, and the sign is reversed. If it does, it will become an angle output value of the link type displacement meter D in which the malfunction occurred.
That is, in the case of FIG. 10, the interpolated value of the link displacement meter D can be obtained as ∠D = − (∠B + ∠C + ∠E + ∠F).
したがって、リンク型変位計A〜Gを計測管理する際、仮に一のリンク型変位計に不具合が発生し、見掛け上の計測デ−タが出力された場合でも、その両隣のリンク型変位計に見掛け上の計測デ−タが出力されないときは、当該リンク型変位計に不具合が発生したと判断する。
そして、当該リンク型変位計を除く各リンク型変位計の角度出力の総和を求め、これに異符号を付すことで、不具合が発生したリンク型変位計の角度出力の補間値を得られる。
Therefore, when link type displacement gauges A to G are measured and managed, even if a fault occurs in one link type displacement gauge and apparent measurement data is output, the link type displacement gauges on both sides thereof are not connected. When apparent measurement data is not output, it is determined that a failure has occurred in the link type displacement meter.
Then, the sum of the angle outputs of each link type displacement meter excluding the link type displacement meter is obtained, and by attaching an opposite sign to this, an interpolated value of the angle output of the link type displacement meter in which a problem has occurred can be obtained.
したがって、前記パーソナルコンピュータ45の記憶情報に、リンク型変位計の折れ曲がり角度に関する基本的な演算式、リンク型変位計の不具合の有無を判断する前述の演算式と、当該リンク型変位計が不具合である場合の補間値の演算式と、を記憶させて置けば、リンク型変位計の不具合を迅速かつ正確に検知でき、その位置を知り得るから、修理やメンテナンスに容易に応じられる。
Therefore, the stored information of the
また、不具合が発生したリンク型変位計の計測デ−タの補間値を合理的かつ迅速に得られるから、見掛け上の計測デ−タによる列車の徐行または停止措置を未然に防止できるとともに、前記不具合が発生したリンク型変位計が復旧するまでの間、実際に変状が発生した場合にも対処でき、列車運行の安全を確保することができる。 Further, since the interpolated value of the measurement data of the link type displacement meter in which a failure has occurred can be obtained reasonably and quickly, it is possible to prevent the train from slowing down or stopping due to the apparent measurement data, and Until the link-type displacement meter where the malfunction occurred is restored, it is possible to cope with the actual occurrence of deformation, and to ensure the safety of train operation.
なお、前述の実施形態は一のリンク型変位計17に単一の変位検出部材23を設け、該検出部材23に水平および垂直方向の変位量を計測させているが、一のリンク型変位計17に一対の変位検出部材を設け、これらに水平方向または垂直方向の変位量を計測させる形式ものにも、本発明を適用することができる。
In the above-described embodiment, a single displacement
このように本発明のリンク型変位計の計測管理方法は、一の計測器の不具合や故障を迅速かつ正確に検知し、その見掛け上の計測デ−タによる混乱を防止するとともに、不具合や故障を検知した計測器の計測デ−タの補間値を迅速かつ正確に得られ、当該計測器が復旧するまでの間、実際に被計測対象に変状が発生した場合にも対処できるようにして、信頼性の高い計測管理を実現できるから、例えば軌道変状監視システムに好適で、列車運行の安全性を確保し得る。 As described above, the measurement management method of the link type displacement meter according to the present invention can quickly and accurately detect a failure or failure of one measuring instrument, prevent confusion due to its apparent measurement data, and prevent the failure or failure. The interpolated value of the measurement data of the measuring instrument that detected the error can be obtained quickly and accurately, and even if the measurement target actually changes until the measuring instrument recovers, Since it is possible to realize highly reliable measurement management, for example, it is suitable for a track deformation monitoring system, and the safety of train operation can be ensured.
1 被計測対象(地盤ないし路盤)
19 リンク型変位計
A〜E リンク型変位計
21 筒体(第2の筒体)
23 変位検出部材
34 計測手段(歪ゲ−ジ)
45 演算装置(パーソナルコンピュータ)
1 Measurement target (ground or roadbed)
19 Link type displacement meter A to E Link
23
45 Arithmetic unit (personal computer)
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