[發明專利]一種鐵路軌道板檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 201910731066.0
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110362094A
• 公開（公告）日: 2019-10-22
• 發明（設計）人: 楊帆
• 申請（專利權）人: 四川科瑞納信息技術有限公司
• 主分類號: G05D1/02
• 分類號: G05D1/02;B61K9/08;H04W4/38
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 王霞

本發明公開了一種鐵路軌道板檢測裝置，包括：角度傳感器，用于采集軌道板當前X、Y、Z角度；MCU模塊，用于將采集的當前X、Y、Z角度與軌道板初始X、Y、Z角度做比較，判斷軌道板偏轉方向以及偏轉角度；無線通信模塊，用于將采集的當前X、Y、Z角度、計算得到的軌道板偏轉方向以及偏轉角度上傳至服務器；服務器，用于接收并保存采集的當前X、Y、Z角度、計算得到的軌道板偏轉方向以及偏轉角度；并公開了一種鐵路軌道板檢測方法。本發明檢測精度高、可靠性高，克服了人工檢測的缺陷，并且模塊功耗低，電池使用壽命長。

技術領域

本發明屬于物聯網技術領域，具體涉及一種鐵路軌道板檢測裝置及檢測方法。

背景技術

窄帶物聯網(Narrow Band Internet of Things，NB-IoT)是萬物互聯網絡的一個重要分支，NB-IoT構建于蜂窩網絡，只消耗大約180kHz的帶寬，可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡，以降低部署成本、實現平滑升級。NB-IoT是IoT領域一個新興的技術，支持低功耗設備在廣域網的蜂窩數據連接，也被叫作低功耗廣域網(LPWAN)。NB-IoT支持待機時間長、對網絡連接要求較高設備的高效連接。

我國高速鐵路軌道結構主要采用了有砟軌道和無砟軌道兩種形式。目前大面積使用的為無砟軌道，無砟軌道由于取消了傳統的碎石道床結構，軌道保持幾何狀態能力提高，軌道穩定性強，維修工作量少，成為了高速鐵路軌道結構新的發展方向。在巖土工程中，需要保證工程質量和保證工程安全均需要安裝和使用各類傳感器，例如要監測應變則采用應變計，要監測沉降則采用沉降傳感器，要監測位移則采用位移傳感器，要監測角度變化則采用角度傳感器，例如采用角度傳感器監測高速列車轉向架和客車車廂的傾斜角度，其存在的技術缺陷是：角度傳感器的功耗高、角度傳感器若不連續工作，就會產生零點偏移。且隨科技的發展，目前傳感器數據傳輸均是向無線物聯網方向發展，數據均為海量存儲云平臺展示。傳感器的各類數據對工程建設具有指導性甚至是決定性的意義，如不準確及及時監測可能造成工程質量的缺失甚至造成災難性事故。

我國對軌道板角度變化的檢測主要是依靠現場人工檢查，靠視覺觀察。當軌道板角度變化較大時，才能被肉眼識別。受夜間檢查環境影響，這種作業費時費力，效果不佳。因此，需要研究新的方法來監測軌道板的角度變化。

發明內容

為了解決現有技術存在的上述問題，本發明目的在于提供一種鐵路軌道板檢測裝置及檢測方法。

本發明所采用的技術方案為：一種鐵路軌道板檢測裝置，包括：

角度傳感器，用于采集軌道板當前X、Y、Z角度；

MCU模塊，用于將采集的當前X、Y、Z角度與軌道板初始X、Y、Z角度做比較，判斷軌道板偏轉方向以及偏轉角度；

無線通信模塊，用于將采集的當前X、Y、Z角度、計算得到的軌道板偏轉方向以及偏轉角度上傳至服務器；

服務器，用于接收并保存采集的當前X、Y、Z角度、計算得到的軌道板偏轉方向以及偏轉角度；

其中，所述角度傳感器與MCU模塊通信連接，MCU模塊通過無線通信模塊與服務器通信連接。

通過角度傳感器自動且精確地采集軌道板當前X、Y、Z角度，避免了傳統人工檢測方式的局限，提高了檢測的精度以及可靠性，且在夜間也可實時檢測角度變化；MCU模塊將檢測的X、Y、Z角度數據與初始的X、Y、Z角度數據進行比較，即可自動地判斷軌道板偏轉方向以及偏轉角度；角度傳感器采集的數據以及MCU模塊計算得到的軌道板偏轉方向以及偏轉角度數據，通過無線通信模塊上傳至服務器。

可選地，所述MCU模塊包括PIC16LF18346芯片以及與該芯片相連的R485接口電路以及外圍電路。

可選地，所述無線通信模塊包括相互連接的NB-IOT無線通信模塊和SIM模塊。