[發(fā)明專利]一種基于磁柵測(cè)量的道岔動(dòng)作全過(guò)程監(jiān)測(cè)方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911355550.4
• 申請(qǐng)日: 2019-12-25
• 公開（公告）號(hào): CN111003022B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李剛;史維利;陳云杰;謝智多;楊勇;張熹;梁志國(guó);白昌龍;唐世軍;付偉;馬元;王鵬;金鵬;胡偉;顏廷君;樊麗萍;鞏瑞英;孫瑞曉;馬強(qiáng);孫瑞;劉增彬;葛雪純;劉洋;郝乙丁;何志彬;胡啟正;竇道飛;王琳;范楷;趙博文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司通信信號(hào)研究所;中國(guó)鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司;北京華鐵信息技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): B61L5/10
• 分類號(hào): B61L5/10
• 代理公司: 北京凱特來(lái)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;鄭哲

本發(fā)明公開了一種基于磁柵測(cè)量的道岔動(dòng)作全過(guò)程監(jiān)測(cè)方法及裝置，相關(guān)方法包括：在主副表示桿以及摩擦聯(lián)結(jié)器上分別安裝雙磁柵尺，在每一雙磁柵尺設(shè)定距離內(nèi)設(shè)置磁傳感器組；雙磁柵尺包含兩條磁極數(shù)目不同的磁柵尺，每一條磁柵尺上均為且交替設(shè)有多個(gè)N磁極與S磁極；在道岔動(dòng)作時(shí)，通過(guò)相應(yīng)的磁傳感器組各自讀取主副表示桿上對(duì)應(yīng)雙磁柵尺中兩條磁極的數(shù)量，并通過(guò)兩條磁極的數(shù)量差值確定主副表示桿各自的絕對(duì)位置，進(jìn)而得到主副表示桿的相對(duì)位置；同樣的摩擦聯(lián)結(jié)器上磁傳感器組與雙磁柵尺，測(cè)量出轉(zhuǎn)動(dòng)前后的絕對(duì)位置，得到轉(zhuǎn)動(dòng)后的相對(duì)距離，進(jìn)而確定摩擦阻力。上述方案能夠準(zhǔn)確掌握道岔缺口和摩擦阻力，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)測(cè)修，并延長(zhǎng)轉(zhuǎn)轍機(jī)的使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于磁柵測(cè)量的道岔動(dòng)作全過(guò)程監(jiān)測(cè)方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)路網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在給人們出行帶來(lái)便利的同時(shí)，也給鐵路運(yùn)輸安全帶來(lái)了更大的壓力。轉(zhuǎn)轍機(jī)是改變道岔開通方向，進(jìn)而改變行車徑路的重要的信號(hào)基礎(chǔ)設(shè)備，因其轉(zhuǎn)換頻繁，也是故障高發(fā)設(shè)備，是鐵路重點(diǎn)維護(hù)對(duì)象。目前，一般采用道岔缺口監(jiān)測(cè)設(shè)備和信號(hào)集中監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)轉(zhuǎn)轍機(jī)工作過(guò)程，通過(guò)在天窗時(shí)間，加阻力塊的方式來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)轍機(jī)的摩擦電流，摩擦電流間接反映出摩擦聯(lián)結(jié)器的轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力。

目前，很多鐵路線路上都裝備了道岔缺口監(jiān)測(cè)、信號(hào)集中監(jiān)測(cè)設(shè)備。

1、道岔缺口監(jiān)測(cè)設(shè)備。

道岔缺口監(jiān)測(cè)設(shè)備主要是監(jiān)視道岔尖軌與基本軌的密貼度(要求不大于4mm)，采用的主要技術(shù)手段為在轉(zhuǎn)轍機(jī)里加裝攝像頭，通過(guò)圖像識(shí)別來(lái)測(cè)量表示桿道岔缺口位置。

主要存在以下問(wèn)題：

(1)透鏡：道岔缺口標(biāo)稱精度為±0.1mm，攝像鏡頭組由透鏡組成，存在曲率，使視頻像素點(diǎn)之間的距離呈非線性特點(diǎn)，不同攝像頭之間的透鏡也無(wú)法保證一致，很難人為調(diào)整保證精度一致，影響測(cè)量精度。

(2)被測(cè)物：被測(cè)物表面平坦度、干凈程度及環(huán)境的溫濕度直接測(cè)量精度。

(3)照度：攝像頭為光學(xué)器件，對(duì)光極其敏感，在不同的光照強(qiáng)明下，直接影響精度。

(4)鏡頭的維護(hù)：由于轉(zhuǎn)轍機(jī)內(nèi)部既有灰塵又有油氣，時(shí)間一長(zhǎng)難免有污垢，在狹窄空間維護(hù)困難，影響測(cè)量精度。

(5)主、副表示桿相對(duì)位移：表示桿上的2個(gè)缺口分別在不同的表示桿上，它們之間的相對(duì)移動(dòng)，表明道岔行程發(fā)生變化，或定位或反位道岔不能密貼，道岔缺口監(jiān)測(cè)設(shè)備不能監(jiān)測(cè)出這種相對(duì)位移，存在局部監(jiān)測(cè)不足問(wèn)題。

(6)數(shù)據(jù)量：監(jiān)測(cè)測(cè)量的精度越高，要求CPU處理的數(shù)據(jù)能力越強(qiáng)、越復(fù)雜，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量越大，軟硬件開銷成本越高，同時(shí)通信的負(fù)擔(dān)越重，采用視頻方式，數(shù)據(jù)量大，影響道岔缺口監(jiān)測(cè)設(shè)備的穩(wěn)定工作。

2、信號(hào)集中監(jiān)測(cè)設(shè)備。

信號(hào)集中監(jiān)測(cè)設(shè)備主要是測(cè)量轉(zhuǎn)轍機(jī)轉(zhuǎn)換時(shí)的道岔動(dòng)作電流、功率等等參數(shù)。轉(zhuǎn)轍機(jī)的摩擦電流在轉(zhuǎn)轍機(jī)正常轉(zhuǎn)換過(guò)程中是監(jiān)測(cè)不到的，需要靠人工加阻力塊的方式來(lái)測(cè)量，在日常天窗檢修時(shí)，在道岔尖軌和基本軌之間放置一個(gè)阻力塊，使道岔不能密貼，從而測(cè)出其摩擦電流，通過(guò)摩擦電流間接反映出摩擦聯(lián)結(jié)器轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力，通過(guò)調(diào)節(jié)摩擦聯(lián)結(jié)器與電機(jī)變速器連接部位螺絲的松緊來(lái)調(diào)整摩擦力的大小。初始標(biāo)定時(shí)需要通過(guò)特殊阻力塊上的傳感器壓力值，來(lái)校準(zhǔn)電機(jī)阻力電流值，通過(guò)標(biāo)定的電流值反映摩擦力，達(dá)到調(diào)節(jié)的目的。熱脹冷縮效應(yīng)導(dǎo)致摩擦聯(lián)結(jié)器摩擦帶的松緊變化較大，摩擦故障電流亦相應(yīng)隨之改變。根據(jù)這一規(guī)律，每當(dāng)季節(jié)變化時(shí)，都需要對(duì)摩擦電流重新進(jìn)行調(diào)整。規(guī)律性調(diào)整是人為可控的，但是電動(dòng)轉(zhuǎn)轍機(jī)實(shí)際動(dòng)作過(guò)程中，由于外部溫差變化，內(nèi)部摩擦帶機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生動(dòng)摩擦系數(shù)、電機(jī)有用功率轉(zhuǎn)換以及其表面是否清潔等各種因素，都會(huì)改變摩擦力電流，此方法產(chǎn)生故障隱患與危害都是不可控的。另外，摩擦阻力測(cè)量只能相隔很長(zhǎng)時(shí)間測(cè)量一次，不能真實(shí)反映摩擦阻力的情況，只能近似于故障修，不能做到預(yù)測(cè)修。