[發明專利]一種道岔尖心軌折斷監測系統及方法

在審

• 申請號: 202211514042.8
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115805973A
• 公開（公告）日: 2023-03-17
• 發明（設計）人: 楊鐵軍;王新華;撒英;吳志剛;母其權;魏強;姜洪波;孔月;劉傳良;洪兵章;趙鑫;王鵬翔;張勝強;蔣忠輝;康俊龍
• 申請（專利權）人: 中國鐵路昆明局集團有限公司
• 主分類號: B61L23/04
• 分類號: B61L23/04;B61K9/08;G01N29/04;G01N29/44
• 代理公司: 昆明今威專利商標代理有限公司 53115
• 代理人: 賽曉剛;蘇杭

本發明公開的一種道岔尖心軌折斷監測系統及方法，首先利用夾具工裝在被測的尖軌\心軌上安裝傳感器用于發射信號和采集信號，通過SMA同軸線纜連接到軌旁設備的信號發射裝置和數據采集設備上；利用工控機啟動數據采集設備準備數據采集，控制信號發射裝置通過將斷軌監檢測信號發射到鋼軌表面上，斷軌信號在鋼軌表面上進行傳播，數據采集設備利用鋼軌上的接收傳感器完成完成斷軌監測信號的采集，將采集的斷軌監測信號存儲到工控機設備中，并進行數據分析，分析完成的結果通過4G路由/交換機推送到服務器和客戶端。實現了尖軌/心軌的軌底貫穿、軌頭貫穿、鋼軌折斷斷軌監測；實現了高速道岔尖軌\心軌的在線實時斷軌監測。

技術領域

本發明涉及鐵路軌道的斷軌監測技術領域，具體為用于一種道岔尖心軌折斷監測系統及方法。

背景技術

現有技術中對于斷軌監測的技術，主要有以下幾種，基于軌道電路技術的監測系統是當監測區段內無列車通過且鋼軌完整時，由兩根鋼軌和軌道繼電器構成電流回路，使軌道電路繼電器銜鐵吸起，前接點閉合，信號開放；當軌道電路區段內有鋼軌斷裂情況發生時，接收器處的軌道繼電器由于信號電流消失而釋放，區段內軌道電路顯示紅光帶提示斷軌。另外一種是基于非線性及時的道岔斷軌監測系統由傳感器套件、通信網絡、監測分機、監測主機及客戶端端等組成，可實現岔區鋼軌裂紋斷軌、鋼軌健康狀態等多項監測功能，實時評估道岔的工作狀態，并就狀態異常提供報警信息，以保障列車行車安全。通過定制傳感器實現岔區鋼軌實時高頻采集，基于超聲波在彈性材料中的傳輸理論實時監測采集信號中斷軌信號的有無及頻次來研判鋼軌斷軌情況并報警。

但是目前的這些技術方案，都普遍存在著成本高昂，存在窗口期，不能實時連續且的進行監測，監測靈敏度差、精度差等問題。

發明內容

為解決上述現有技術存在的不足，發明人設計了一種新的檢測系統和方法，實現了以低成本的硬件規格，具有連續對軌道的實時監測，不受外界環境影響且精準度高的功能。

具體的，本發明是這樣實現的：一種道岔尖心軌折斷監測方法，包括以下步驟：步驟S1、在被測的尖軌或心軌上安裝好用于發射和采集信號的傳感器，所述傳感器通過線纜連接信號發射裝置和數據采集設備；步驟S2、信號發射裝置對鋼軌表面發射斷軌監測信號，斷軌信號通過傳感器發射并在鋼軌表面上傳播；步驟S3、所述數據采集設備采集斷軌監測信號；步驟S4、所述數據采集設備將采集到的回流斷軌監測信號傳輸至工控設備進行數據分析，步驟S5、分析完成后的結果數據通過網絡推送至服務器和客戶端。

本發明的另一方面，還公開了一種道岔尖心軌折斷監測系統，于包括：至少一組傳感器通過夾具工裝安裝在被測的尖軌或心軌上，用于發射和采集信號；所述傳感器通過線纜連接信號發射裝置和數據采集設備；信號發射裝置能持續對鋼軌表面發射波形斷軌監測信號，斷軌信號通過傳感器發射并在鋼軌表面上傳播；數據采集設備，能接收鋼軌上的傳感器每次接收到的回流斷軌監測信號，并能傳輸至工控設備進行數據分析；工控設備，用于控制信號發射裝置發射監測信號，能接收數據采集設備發送的數據，并對接收的數據進行分析，分析完成后的結果數據通過網絡推送至服務器和客戶端。

本發明的工作原理和有益效果介紹：通過安裝在軌尖、軌心等軌道部位上的傳感器分別進行發射和接收，獲取到經過鐵軌本身一段距離后的波形數據，對這些波形數據進行實時監測，本發明通過主動信號發射的方式，能夠解決需要列車激勵的缺陷，通過設備自身發射信號，做到24小時進行在線監測；本發明自身可通過調整閾值大小的方式做到精度對軌頭貫穿、軌底貫穿和鋼軌折斷進行監測；本發明設備自身發射的斷軌監測信號是表面波的機械振動波信號，與天氣等環境無關，與監測對象的本身材質和形狀有關；解決了環境因素的影響；由于設備安裝的時需要進行標定，解決了監測對象本身材質和形狀帶來的不確定性問題。本發明實現了尖軌/心軌的軌底貫穿、軌頭貫穿、鋼軌折斷斷軌監測；實現了高速道岔尖軌\心軌的在線實時斷軌監測，發生斷軌后5鐘內能夠發出報警；通過實時在線斷軌監測系統，降低了人力成本和維護成本；針對尖軌\心軌道岔的斷軌監測系統，降低了設備的成本，有利于大面積的推廣和維護。

附圖說明