[實用新型]一種智能軌枕及有砟道床狀態(tài)智能監(jiān)測系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202022778010.1
• 申請日: 2020-11-26
• 公開（公告）號: CN213579485U
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐旸;郄錄朝;王紅;梁晨;余文穎;尤瑞林;寧娜;杜香剛;王樹國;趙磊;王璞
• 申請（專利權(quán)）人: 中國鐵道科學研究院集團有限公司鐵道建筑研究所;中國鐵道科學研究院集團有限公司;中國國家鐵路集團有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02;G08C17/02;H02J7/35
• 代理公司: 北京首捷專利代理有限公司 11873
• 代理人: 梁婧宇

本實用新型公開了一種智能軌枕及有砟道床狀態(tài)智能監(jiān)測系統(tǒng)，該智能軌枕包括軌枕本體、太陽能電池板以及至少兩個無線傳感器模塊；該智能軌枕通過無線傳感器模塊對列車經(jīng)過時軌枕本體的振動信息進行采集，并通過太陽能電池板進行自供電，無需外接電源，整個智能軌枕在實現(xiàn)數(shù)據(jù)檢測的同時，與原有軌枕的體積、形態(tài)沒有大的差異，結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便。該系統(tǒng)包括有砟道床、監(jiān)測終端設(shè)備以及上述的智能軌枕；該系統(tǒng)通過監(jiān)控終端設(shè)備接收智能軌枕采集的數(shù)據(jù)，并對其進行分析處理，從而得到有砟道床的結(jié)構(gòu)力學狀態(tài)，進而監(jiān)控道床服役狀態(tài)并指導(dǎo)線路的養(yǎng)護維修工作，實現(xiàn)有砟道床服役狀態(tài)的有效監(jiān)測。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及鐵道工程及道床監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說是涉及一種智能軌枕及有砟道床狀態(tài)智能監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，鐵路有砟軌道主要由散體碎石道砟組成，有砟道床及道砟顆粒在列車荷載作用下會不斷劣化，進而影響有砟軌道的使用壽命，為保持道床狀態(tài)處于良好服役狀態(tài)就需要定期進行養(yǎng)護維修。

傳統(tǒng)的道床養(yǎng)護工作一般通過工作人員現(xiàn)場勘查后，對服役狀態(tài)不佳的道床進行維修，由于缺乏合理的測試及檢查監(jiān)測手段，通過人工勘查方式難以精確獲取有砟道床的服役狀態(tài)，缺乏科學的數(shù)據(jù)引導(dǎo)，使得有砟道床的養(yǎng)護維修工作難以依據(jù)道床狀態(tài)進行，造成現(xiàn)有的道床狀態(tài)監(jiān)測方式耗費人力物力的同時，未取得理想的監(jiān)測效果。

因此，如何提供一種準確可靠、智能高效的有砟道床狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

實用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實用新型提供了一種智能軌枕及有砟道床狀態(tài)智能監(jiān)測系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有的道床狀態(tài)監(jiān)測方式耗費人力物力、監(jiān)測過程缺乏科學數(shù)據(jù)引導(dǎo)、監(jiān)測效果不佳的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案：

一方面，本實用新型提供了一種智能軌枕，包括：軌枕本體、太陽能電池板以及至少兩個無線傳感器模塊；

所述軌枕本體的頂部中間位置開設(shè)有電池安裝槽，所述太陽能電池板固定安裝于所述電池安裝槽內(nèi)，所述軌枕本體的頂部兩側(cè)各開設(shè)有一個傳感器安裝槽，兩個所述無線傳感器模塊分別固定安裝于所述傳感器安裝槽內(nèi)，且兩個所述無線傳感器模塊均與所述太陽能電池板電連接。

本實用新型的有益效果是：該智能軌枕在原有的軌枕結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，增設(shè)了無線傳感器模塊，對列車經(jīng)過時軌枕本體的振動信息進行采集，并在軌枕的頂部安裝太陽能電池板，可以通過太陽能電池板進行自供電，無需外接電源，整個智能軌枕在實現(xiàn)數(shù)據(jù)檢測的同時，與原有軌枕的體積、形態(tài)沒有大的差異，不影響軌枕的正常工作，也未改變原有軌枕的安裝方式，結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，更適合大范圍推廣使用。

進一步地，所述軌枕本體頂部對稱設(shè)有兩個用于與鋼軌扣件固定連接的鋼軌扣件連接部，所述電池安裝槽設(shè)于兩個所述鋼軌扣件連接部之間，所述傳感器安裝槽設(shè)于所述鋼軌扣件連接部的外側(cè)。

由于軌枕的頂部需要鋪設(shè)鋼軌，軌枕與鋼軌通過鋼軌扣件固定，太陽能電池板安裝在兩個鋼軌之間，也就是軌枕本體上兩個鋼軌扣件連接部之間，兩個無線智能傳感器模塊則對稱的安裝于兩個鋼軌扣件連接部的外側(cè)，這樣既能保證不改變軌枕原有連接結(jié)構(gòu)的同時，可以更加準確的采集軌枕本體振動數(shù)據(jù)。

進一步地，所述無線傳感器模塊包括加速度傳感器和位移傳感器，所述加速度傳感器和所述位移傳感器均與所述太陽能電池板電連接。

當列車經(jīng)過時，車輛產(chǎn)生的輪軌力激勵軌枕產(chǎn)生加速度、位移等性能指標變化，且該振動效應(yīng)會通過軌枕傳遞到下部的有砟道床，將列車經(jīng)過時的加速度、位移等數(shù)據(jù)通過無線智能傳感器模塊獲取到，可以為后續(xù)道床服役狀態(tài)的監(jiān)測提供科學的數(shù)據(jù)支持。

進一步地，所述無線傳感器模塊還包括溫濕度傳感器，所述溫濕度傳感器與所述太陽能電池板連接。溫濕度傳感器可以檢測軌枕周圍的環(huán)境的溫濕度數(shù)據(jù)，為后續(xù)道床服役狀態(tài)的監(jiān)測與分析提供數(shù)據(jù)支持。