[發明專利]水平式智能脫軌器狀態監測系統及其監測方法

有效

• 申請號: 201710693284.0
• 申請日: 2017-08-14
• 公開（公告）號: CN107357213B
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 葉彥斐;唐偉偉;董正凱;陳蓉;肇朔;陳世勇;金玉書;姜華
• 申請（專利權）人: 南京富島信息工程有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 劉暢;夏平

1.一種水平式智能脫軌器狀態監測系統，其特征是它包括若干水平式智能脫軌器、由若干個路由器和一個網絡協調器構成的無線傳輸單元和一個水平式智能脫軌器狀態監控上位機，

(i)所述的水平式智能脫軌器包括水平式脫軌器和智能盒；所述的智能盒以抱箍式固定于水平式脫軌器的立桿上，

(ii)所述的水平式脫軌器包括水平式脫軌器本體、轉動把手、立桿和警示牌，

(ii)所述的智能盒包括盒體及其內部的水平式智能脫軌器狀態信號采集單元，

(iii)所述的水平式智能脫軌器狀態信號采集單元均包括陀螺儀、磁力計、溫度傳感器、中央處理器和無線收發模塊，陀螺儀、溫度傳感器、磁力計的信號輸出端均與中央處理器的對應信號輸入端相連，中央處理器的通信信號端通過無線收發模塊與對應的路由器的下行通信信號端無線連接，各路由器的上行通信信號端均與網絡協調器無線連接，網絡協調器與脫軌器狀態監測上位機之間通過RS485總線或者TCP/IP方式相連，

水平式智能脫軌器狀態監測系統通過磁力計檢測的角度信息對基于陀螺儀角速度運算得到的角度進行校準，具體步驟方法如下：

(1)、智能盒開機之前保證水平式智能脫軌器處于“上軌”位置，開機讀取水平式智能脫軌器處于“上軌”位置時磁力計X軸方向及Y軸方向的磁力值為Xa、Ya；在設定時間t₁秒內，操作轉動把手將水平式智能脫軌器轉動至“下軌”位置，此時讀取水平式智能脫軌器處于“下軌”位置時磁力計X軸方向及Y軸方向的磁力值為Xb、Yb；將讀取的兩組值存入中央處理器內部寄存器；

(2)、此時脫軌器仍處于“下軌”位置，將陀螺儀初始角度θ₀置為0度；

(3)、設置計數初值i＝0，計數閾值n，開啟計數器，中央處理器讀取陀螺儀角速度ω，通過下述公式進行計算得到水平式智能脫軌器當前角度θ，

θ=∫ω+θ₀

(4)、基于水平式智能脫軌器當前角度θ大小對其進行工作狀態判斷，獲得水平式智能脫軌器工作狀態數據；

(5)、中央處理器每5s將水平式智能脫軌器工作狀態數據發送至無線傳輸單元的路由器或網絡協調器，i自動加1；

(6)、當i≥n時，讀取當前磁力計X軸方向及Y軸方向的磁力值為Xc、Yc；并將Xc、Yc與開機后存儲在中央處理器內部寄存器中的值Xa、Ya及Xb、Yb進行比較，對陀螺儀的初始角度θ₀進行更新：

若Xa-5<Xc<Xa+5且Ya-5<Yc<Ya+5時，將θ₀置為90度；

若Xb-5<Xc<Xb+5且Yb-5<Yc<Yb+5時，將θ₀置為0度；

若Xa+5≤Xc≤Xb-5或Ya+5≤Yc≤Yb-5時，θ₀不作處理；

(7)、將計數器清零，返回步驟(3)循環進行水平式智能脫軌器當前角度θ校準及工作狀態數據發送。

2.根據權利要求1所述的水平式智能脫軌器狀態監測系統，其特征是所述的水平式智能脫軌器，通過其智能盒檢測警示牌和鐵道方向的角度θ判斷水平式智能脫軌器的工作狀態，θ為-0.5～+0.5度時，水平式智能脫軌器為“下軌”狀態，θ為89.5～90.5度時，水平式智能脫軌器為“上軌”狀態，θ為+0.5～89.5度時，水平式智能脫軌器為“中間”狀態。