[發明專利]一種對有砟軌道道砟的沉降監測系統及方法

在審

• 申請號: 201910341913.2
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110081854A
• 公開（公告）日: 2019-08-02
• 發明（設計）人: 苗晨曦;賈亞飛;宋志偉;李杰;靳瑾
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: G01C5/00
• 分類號: G01C5/00
• 代理公司: 太原晉科知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發明公開了一種對有砟軌道道砟的沉降監測系統和方法，該系統包括：固定在軌道支撐構件端部上的傳感器，部署于軌道兩側的匯集參考點上的發射單元，與發射單元相互通訊的數據收集器，與數據收集器相互通訊的云平臺；其中，發射單元向傳感器發送測試指令并接收自傳感器所反饋的空間位置數據，并與原始狀態下由傳感器所反饋的空間位置數據進行比較，通過計算位移量，當位移量超過位移閾值時，對位移量超過設定的位移閾值的傳感器進行定位。通過本發明，能夠對軌道交通所產生的道砟不均勻沉降實現連續、在線且高效監測的方法，實現對道砟不均勻沉降進行在線式監測與報警，在提高監測精度的同時有效降低監測系統的成本與操作難度。

技術領域

本發明涉及軌道交通安全監測技術領域，尤其涉及對城市軌道交通、高速鐵路等軌道交通系統或者設備中發生的道砟不均勻沉降進行監測的對有砟軌道道砟的沉降監測系統及基于所述監測系統的一種監測方法。

背景技術

在已建成的地鐵、輕軌、高速鐵路或者有軌電車等有砟軌道交通裝置中，均存在由于道砟破碎、臟污侵入而造成道砟不均勻沉降現象，因此對軌道交通裝置的行車安全造成了巨大的安全隱患。故有必要對已經建成使用的軌道交通裝置或者正在建設中的軌道交通裝置所使用的軌道所產生的道砟不均勻沉降進行監測，防止發生行車安全事故。在軌道交通裝置中，軌道通常安裝在枕木上，并按照路基類型分為有砟軌道與無砟軌道，相對于無砟軌道，有砟軌道具有鋪設簡便、綜合造價低廉的特點，故應用更加普遍。本發明適用于有砟軌道的道砟不均勻沉降檢測。

在現有技術中可采用基于攝像或者衛星定位或者慣性導航等測量方法進行道砟不均勻沉降的測量。但是上述技術方案存在價格昂貴，對衛星測繪精度要求苛刻的問題要求。目前現有的衛星測繪精度很難達到毫米級，甚至連厘米級的測繪精度都無法實現。同時，上述技術方案也存在系統價格昂貴，無法實現大范圍推廣應用的限制。另外，現有技術中的系統或者方法也無法實現對城市地鐵等軌道交通系統所發生的道砟不均勻沉降現象及具體的沉降量進行連續、在線地監控與顯示的缺陷。

同時，在現有技術中還可由人工手動進行測量，并具體為，由人工在現場使用經緯儀與水準儀等土木工程測繪儀器對軌道或者枕木進行測量。然后將沿線上所有測量點的數據匯集后對某條軌道是否發生道砟不均勻沉降進行測量。人工手動測量時需要在暫停運行在軌道上的車輛才能保證測量人員的安全，這在城市地鐵所穿梭的隧道中尤其明顯，如果停運車輛必然導致巨大經濟損失與居民出行不便，不停運車輛則對測量人員的人身安全帶來巨大風險。同時，該現有技術也存在操作繁瑣，人工使用量巨大的缺陷。這對于軌道交通發達的城市而言，采用人工現場測量的方式顯得極其不合適。此外，經緯儀與水準儀等土木工程測繪儀器在測量時對測繪人員的技術要求極高，測繪人員需要對上述測繪儀器進行校準與調試，且測量精度存在因人異議的缺陷，不同熟練程度的測繪人員所測量的結果存在較大的誤差。

最后，目前對軌道交通所發生的道砟不均勻沉降無法實現連續、在線及實時監測，從而導致智能化水平較低。

有鑒于此，有必要對現有技術中的對軌道交通道砟不均勻沉降進行監控的技術予以改進，以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的在于公開一種軌道交通道砟不均勻沉降監測系統及其基于該監測系統的一種對軌道交通所產生的道砟不均勻沉降實現連續、在線且高效監測的方法，實現對道砟不均勻沉降進行在線式監測與報警，在提高監測精度的同時有效降低監測系統的成本與操作難度。

為實現上述發明目的，本發明提供了一種對有砟軌道道砟的沉降監測系統，其包括；

固定在軌道支撐構件端部上的傳感器，部署于軌道兩側的匯集參考點上的發射單元，與發射單元相互通訊的數據收集器，與數據收集器相互通訊的云平臺；其中，所述發射單元向傳感器發送測試指令并接收自傳感器所反饋的空間位置數據，并與原始狀態下由傳感器所反饋的空間位置數據進行比較，通過計算傳感器的位移量，當傳感器反映出的位移量超過設定的位移閾值時，至少對位移量超過設定的位移閾值的傳感器進行定位，所述計算由發射單元或者云平臺執行。