[發明專利]一種CRTSⅢ型板式無砟軌道沉降自動化監測裝置及監測方法

在審

• 申請號: 201711151495.8
• 申請日: 2017-11-18
• 公開（公告）號: CN108053629A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 李亞輝;王長進;孟憲軍;康占龍;楊云洋;劉成;張志剛;李新增;鐵驪山;許磊;譚兆
• 申請（專利權）人: 中國鐵路設計集團有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 陳昌娟;田陽

本發明公開了一種CRTSⅢ型板式無砟軌道沉降自動化監測裝置，包括服務器、控制終端以及安裝在每塊軌道板內的一個測頭和一個供電模塊，所述測頭用于測量相應軌道板的重力加速度值并將該值發送給所述控制終端；所述供電模塊為所述測頭提供電力；所述控制終端通過無線網絡向所述測頭發送采集數據指令，接收并存儲測頭采集的數據并將該數據發送給所述服務器；所述服務器對所述數據進行解算、分析，并在沉降值超過限差值時啟動報警程序進行報警。本發明還公開了上述裝置進行無砟軌道沉降自動化監測的方法。本發明不受高鐵上線天窗限制，對既有高鐵安全運營無任何影響，能對軌道結構沉降進行高精度的自動化監測及預警，后期維護成本低。

技術領域

本發明涉及無砟軌道領域，特別是涉及一種CRTSⅢ型板式無砟軌道沉降自動化監測裝置及監測方法。

背景技術

為了確保高速鐵路的安全平穩運營，依照《高速鐵路工程測量規范》等文件要求，需要對高速鐵路無砟軌道進行沉降監測。

常用的監測方法是測量人員在高鐵停運的天窗時間進入高鐵線路，使用電子水準儀進行逐點測量，不僅效率低，而且安全風險大。考慮到運營安全，鐵路運營管理部門禁止任何裝置安裝在無砟軌道板表面。因此，目前沒有切實可行的高速鐵路無砟軌道沉降自動監測方法。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明的一個目的是提供一種高效、精準、穩定的CRTSⅢ型板式無砟軌道沉降自動化監測裝置。

本發明的另一目的是提供一種利用上述裝置進行自動化監測的方法。為此，本發明的技術方案如下：

一種CRTSⅢ型板式無砟軌道沉降自動化監測裝置，包括服務器、控制終端以及安裝在每塊軌道板內的一個測頭和一個供電模塊，所述測頭用于測量相應軌道板的重力加速度值并將該值發送給所述控制終端；所述供電模塊為所述測頭提供電力；所述控制終端通過無線網絡向所述測頭發送采集數據指令，接收并存儲測頭采集的數據并將該數據發送給所述服務器；所述服務器對所述數據進行解算、分析，得到相應的軌道板相對于水平面的傾角值及沉降值，并在沉降值超過限差值時啟動報警程序進行報警。

所述測頭及供電模塊分別密封安裝在各自軌道板的起吊套管內。

所述測頭包括封裝在一起的傾角傳感器、單片機和無線數據傳輸模塊，其中：所述傾角傳感器用于測量相應軌道板的重力加速度值；所述無線數據傳輸模塊用于將所述重力加速度值發送給所述控制終端；所述單片機用于控制所述傾角傳感器獲取測量值，并控制所述無線數據傳輸模塊將測量值傳送到所述控制終端。

優選的是，所述傾角傳感器為MEMS加速度傳感器。

優選的是，所述服務器還同時將所述測頭測得的原始數據及監測結果通過無線或有線通信方式傳送到高鐵運營監測管理與分析系統進行數據集中處理。

優選的是，所述服務器還同時將報警信息以短信方式發送到指定手機。

優選的是，所述傾角傳感器、單片機和無線數據傳輸模塊封裝在與起吊套管內尺寸相適應的圓柱殼體內，以便于精準的裝入起吊套管內。

所述的測頭及供電模塊的安裝位置分別位于CRTSⅢ型無砟軌道板上相鄰的一對起吊套管內部。單塊CRTSⅢ型無砟軌道板共有四對相鄰的起吊套管，本發明的測頭及供電模塊安裝在其中任意一對相鄰的起吊套管內部，在每塊軌道板的安裝位置可以不同。

在本發明中：

測頭采用的無線數據傳輸模塊可以為基于LoRa、NB-IoT、ZigBee、Wifi等無線通信技術的傳感器；

所述單片機具有嵌入式操作系統，安裝有相關的應用軟件；

所述的供電模塊為可充電電池組，可定期更換；

所述的測頭與供電模塊采用有線連接，接口形式為可插拔端子；