[實用新型]用于測試有砟道床內部應力的智慧道砟

有效

• 申請號: 202220061424.9
• 申請日: 2022-01-11
• 公開（公告）號: CN216817404U
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 高亮;石順偉;尹輝;蔡小培;侯博文;鐘陽龍;陳志裴;徐萌;肖一雄
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 鄒芳德

用于測試有砟道床內部應力的智慧道砟，屬于數據處理及土木工程技術領域。陣列式壓力傳感器粘貼于硬質外殼上面，質薄膜粘貼于陣列式壓力傳感器上面，含有在硬質外殼內部組裝的數據采集模塊、處理器、數據存儲模塊、數據處理模塊、無線通訊模塊以及電源模塊，數據采集模塊、數據存儲模塊、數據處理模塊、無線通訊模塊以及電源模塊均與處理器相連，數據采集模塊還與陣列式壓力傳感器相連，數據存儲模塊還與數據處理模塊相連。本實用新型結構簡單，外觀小巧，測量精度高，實際操作過程中直接埋至于有砟道床內部，便可實現對有砟道床內部應力的實時監測，操作極其簡單方便。

技術領域

本實用新型涉及用于測試有砟道床內部應力的智慧道砟，屬于數據處理及土木工程技術領域。

背景技術

鐵路有砟軌道具有造價低、彈性好、養護維修方便等優點，因此在世界范圍內廣泛應用。然而，有砟道床作為有砟軌道的主體結構，具有顯著的散體介質特征，在列車循環荷載、搗固作業、穩定作業等外部荷載作用下，有砟道床內部力學機制極其復雜，易產生過大的應力，進而引發道砟顆粒發生破碎、磨耗等劣化現象，大大增加了有砟軌道養護的維修工作量。因此，獲取有砟道床內部應力特征是探明有砟軌道劣化機理，進而有針對性的提出延緩道床劣化措施的關鍵。

目前尚無有效的技術方案對有砟道床內部應力特征進行實時監測。專利申請號201620016952.7通過在外殼內部安裝運動探測儀，可實時監測外部荷載作用下道砟顆粒振動響應，但難以反映有砟道床內部應力特征，不足以為探明有砟道床破碎、磨耗等劣化機理并提出有效的延緩劣化措施提供直接的技術支持。

現有的技術方案僅能監測外部荷載作用下有砟道床內部道砟顆粒的振動響應。然而，外部荷載作用下有砟道床內部應力過大才是引發道砟顆粒發生破碎、磨耗等劣化現象的直接因素。因此，現有技術方案不足以為揭示有砟道床劣化機理提供直接的技術支持。

發明內容

為了克服現有技術的不足,本實用新型提供用于測試有砟道床內部應力的智慧道砟。

用于測試有砟道床內部應力的智慧道砟，陣列式壓力傳感器粘貼于硬質外殼上面，質薄膜粘貼于陣列式壓力傳感器上面，含有在硬質外殼內部組裝的數據采集模塊、處理器、數據存儲模塊、數據處理模塊、無線通訊模塊以及電源模塊，數據采集模塊、數據存儲模塊、數據處理模塊、無線通訊模塊以及電源模塊均與處理器相連，數據采集模塊還與陣列式壓力傳感器相連，數據存儲模塊還與數據處理模塊相連。

用于測試有砟道床內部應力的智慧道砟，可實時監測外部荷載作用下有砟道床內部應力特征，為揭示有砟道床劣化機理并提出有效延緩劣化措施提供技術基礎，可大大減少有砟軌道養護維修工作量，延長有砟軌道使用壽命，降低有砟軌道養護維修成本。

數據采集模塊用于采集壓阻傳感單元的電壓變化及空間位置信息，并通過處理器將信息發送給數據存儲模塊。

數據存儲模塊存儲10小時的測試數據量，用于對測試數據的備份，并將數據信息實時傳輸給數據處理模塊。

數據處理模塊用于對所采集的數據信息進行實時處理，獲取智慧道砟表面不同位置的壓力分布，同時對不同表面的壓力值進行求和處理，在此基礎上，計算不同表面壓力值之和與表面面積的比值，可得智慧道砟不同表面應力，即有砟道床內部不同方向應力，計算完成后，將數據處理結果發送給處理器。

處理器將數據處理結果發送給無線通訊模塊。

無線通訊模塊用于將數據處理結果實時發送給計算機終端。

電源模塊用于為智慧道砟各個模塊供電。

本實用新型的優點是：本實用新型基于陣列式壓力傳感器首創提出一種能夠實時監測外部荷載作用下有砟道床內部應力的智慧道砟。