[實用新型]基于鐵路通信承載網的高速鐵路長大隧道軌道上拱在線檢測系統

有效

• 申請號: 201720593175.7
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN206734318U
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 秦卓星
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: B61L23/04
• 分類號: B61L23/04;G01B11/02
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所43114
• 代理人: 龔燕妮

技術領域

本實用新型涉及無砟軌道上拱檢測技術領域，特別是涉及一種基于鐵路通信承載網的高速鐵路長大隧道軌道上拱在線檢測系統。

背景技術

高速鐵路，簡稱高鐵，根據中國國家鐵路局的規定，是指設計開行時速250公里以上(含預留)、初期運營時速200公里以上的客運列車專線鐵路。我國的高速鐵路一般采用無砟軌道，無砟軌道是指采用混凝土、瀝青混合料等整體基礎取代散粒碎石道床的軌道結構，與有砟軌道相比，無砟軌道避免了飛濺道砟，具有平順性好、穩定性好、使用壽命長、耐久性好、維修工作少等優勢。

隨著高速鐵路的建設發展，無砟軌道鋪設里程不斷增加。但是伴隨著運量的增長和運營年限的延長，隧道內整體道床和軌道的病害相繼產生并發展，其中軌道上拱給行車的舒適性和安全性帶來了巨大的隱患。

目前主要通過人工操作軌檢車進行隧道內軌道上拱檢測，不僅檢測周期長，成本高，占用軌道資源并產生噪聲；而且因為是人工檢測，所以對于偏遠地區軌道檢測的操作難度極大。同時由于對于軌道上拱情況不是實時監控，數據提供不及時，使檢查數據在指導維修方面滯后，從而使隧道軌道結構不能及時得到修復。

實用新型內容

本實用新型為了克服軌道上拱情況不能實時監控以及通過人工方式對偏遠地區軌道檢測較為困難等問題，提供了一種基于鐵路通信承載網的高速鐵路長大隧道軌道上拱在線檢測系統，該檢測系統通過激光傳感器采集隧道內軌道高度差信息，并通過WiFi網關將采集到的高度差信息反饋給服務器單元，從而判斷軌道上拱情況，及時發現長大隧道軌道上拱帶來的風險。

一種基于鐵路通信承載網的高速鐵路長大隧道軌道上拱在線檢測系統，包括軌道上拱高度差檢測單元、WiFi網關單元和服務器單元；

所述軌道上拱高度差檢測單元包括第一嵌入式處理器模塊、激光發射模塊、激光接收模塊和第一無線通信模塊，其中，所述第一嵌入式處理器模塊通過通用輸入/輸出端口連接所述激光發射模塊、激光接收模塊和第一無線通信模塊；

所述WiFi網關單元包括第二嵌入式處理器模塊、第二無線通信模塊和WiFi模塊，其中，所述第二嵌入式處理器模塊通過通用輸入/輸出端口連接所述第二無線通信模塊和WiFi模塊；

所述軌道上拱高度差檢測單元通過所述第一無線通信模塊與所述WiFi網關單元中的所述第二無線通信模塊相連接，所述WiFi網關單元通過所述WiFi模塊與所述服務器單元相連接；

所述檢測系統包括至少兩個軌道上拱高度差檢測單元；

所述軌道上拱高度差檢測單元安裝于軌道底部，并且每隔30m進行安裝。

其中，第一嵌入式處理器模塊用于通過激光接收模塊不斷地采集軌道上拱高度差，并將獲取到的數據通過第一無線通信模塊進行傳輸；第二嵌入式處理器模塊用于對第二無線通信模塊接收到的由軌道上拱高度差檢測單元發送到WiFi網關單元的數據進行匯總，并將獲取到的數據通過WiFi模塊進行傳輸。

軌道上拱高度差檢測單元用于實時采集激光信號并讀取軌道上拱狀態信息，通過無線通信方式與WiFi網關單元相連接，并將數據匯總到WiFi網關單元；WiFi網關單元則用于將檢測單元匯總過來的數據通過WiFi通信方式發送給服務器單元；服務器單元根據接收到的實時數據，可以描繪出鐵路各路段的軌道上拱曲線，當軌道上拱程度超過閾值時，發出報警提示。

同時，將檢測單元安裝在軌道底部不會影響列車的正常行駛，不占用軌道資源，而且因為檢測單元可以隨軌道上拱而發生變化，所以能夠更加及時準確地采集到軌道上拱高度差變化數據，使系統獲得更為精確的檢測數據。

可選的，所述激光發射模塊為紅光激光器，通過通用輸入/輸出端口與所述第一嵌入式處理器模塊相連接。

該激光發射器模塊用于向后方的軌道上拱高度差檢測單元發送激光。

可選的，所述激光接收模塊為激光接收器，通過通用輸入/輸出端口與所述第一嵌入式處理器模塊相連接。

該激光接收模塊用于接收前方的軌道上拱高度差檢測單元發送的激光，用于判斷軌道是否平整。