一種軌道結構工作狀態監測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種軌道結構工作狀態監測系統，所述監測系統包括信號采集模塊、信號傳輸模塊和信號處理模塊；信號采集模塊設置在軌道結構現場并進行動態數據采集，信號采集模塊包括信號采集儀和與信號采集儀輸入端連接的多組傳感器；信號采集儀輸出端與信號傳輸模塊連接，信號傳輸模塊將信號采集模塊采集的動態數據傳輸至信號處理模塊；信號處理模塊輸入端與信號傳輸模塊連接，信號處理模塊對所述動態數據進行數據處理和分析并生成工作狀態監測報告。本實用新型通過對軌道結構現場的工作狀態數據進行實時采集和傳輸，繼而進行相關分析并生成監測報告，提供給維養部門做依據，及時做出維護、維修計劃并防止軌道結構缺陷的進一步惡化。
【專利說明】
一種軌道結構工作狀態監測系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及軌道監控技術領域，更具體地講，涉及一種軌道結構工作狀態監測系統。
【背景技術】
[0002]在軌道交通中，例如波磨、輪軌磨耗、道床結構開裂等軌道結構的病害現象會隨著運營時間的增加而逐漸加劇，不僅維修維護成本較高，而且還存在較大的安全隱患。若能及時發現軌道結構的主要病害并及時處理，既可有效延長軌道結構的壽命，降低養護維修費用，還可以避免安全事故的發生。
[0003]目前，發展日益成熟的傳感技術、采集技術、通信技術也為軌道結構的長期實時監測提供了實施基礎。
【實用新型內容】
[0004]為了解決現有技術中存在的問題，本實用新型的目的是提供一種能夠實現良好監測和預警效果的軌道結構工作狀態監測系統。
[0005]本實用新型提供了一種軌道結構工作狀態監測系統，所述監測系統包括信號采集模塊、信號傳輸模塊和信號處理模塊;所述信號采集模塊設置在軌道結構現場并進行動態數據采集，信號采集模塊包括信號采集儀和與所述信號采集儀輸入端連接的多組傳感器；信號采集儀輸出端與信號傳輸模塊連接，信號傳輸模塊將信號采集模塊采集的動態數據傳輸至信號處理模塊;信號處理模塊輸入端與信號傳輸模塊連接，信號處理模塊對所述動態數據進行數據處理和分析并生成工作狀態監測報告。
[0006]根據本實用新型軌道結構工作狀態監測系統的一個實施例，所述傳感器為振動傳感器、光學傳感器和/或聲壓傳感器。
[0007]根據本實用新型軌道結構工作狀態監測系統的一個實施例，所述信號傳輸模塊與所述信號采集儀輸出端或信號處理模塊輸入端有線連接或無線連接并以有線傳輸方式或無線傳輸方式進行動態數據傳輸。
[0008]根據本實用新型軌道結構工作狀態監測系統的一個實施例，所述信號采集儀的采集方式為觸發采集。
[0009]根據本實用新型軌道結構工作狀態監測系統的一個實施例，所述動態數據包括振動加速度、動態位移和聲壓。
[0010]根據本實用新型軌道結構工作狀態監測系統的一個實施例，所述信號處理模塊設置有所述振動加速度、動態位移和/或聲壓的報警閾值。
[0011 ]根據本實用新型軌道結構工作狀態監測系統的一個實施例，所述傳感器設置在所述軌道結構的多個測點上。
[0012]與現有技術相比，本實用新型的軌道結構工作狀態監測系統通過對軌道結構現場的工作狀態數據進行實時采集和傳輸，繼而進行相關分析并生成監測報告，提供給維養部門做依據，及時做出維護、維修計劃并防止軌道結構缺陷的進一步惡化。
【附圖說明】
[0013]圖1示出了根據本實用新型示例性實施例的軌道結構工作狀態監測系統的原理圖。
[0014]圖2示出了示例I中軌道結構工作狀態監測系統的布置結構示意圖。
[0015]圖3示出了示例2中軌道結構工作狀態監測系統的布置結構示意圖。
[0016]附圖標記說明:
[0017]1、2、3、4、6、7、8和9為振動傳感器;5和10為聲壓傳感器；
[0018]11-信號采集儀、12-信號傳輸模塊、13-信號處理模塊。
【具體實施方式】
[0019]本說明書中公開的所有特征，或公開的所有方法或過程中的步驟，除了互相排斥的特征和/或步驟以外，均可以以任何方式組合。
[0020]本說明書(包括任何附加權利要求、摘要和附圖)中公開的任一特征，除非特別敘述，均可被其他等效或具有類似目的的替代特征加以替換。即，除非特別敘述，每個特征只是一系列等效或類似特征中的一個例子而已。
[0021 ]下面將對本實用新型的軌道結構工作狀態監測系統進行詳細說明。
[0022]圖1示出了根據本實用新型示例性實施例的軌道結構工作狀態監測系統的原理圖。
[0023]如圖1所示，根據本實用新型的示例性實施例，所述軌道結構工作狀態監測系包括信號采集模塊、信號傳輸模塊和信號處理模塊。具體地，信號傳輸模塊將信號采集模塊現場采取的數據傳輸至信號處理模塊，繼而進行數據處理及分析并生成工作狀態報告，供養護維修部門做出維養策略。其中，信號采集模塊可根據需求沿線布置多套，數量根據軌道線路形式確定;信號傳輸模塊與信號處理模塊的規模需根據信號采集模塊的數量具體確定。
[0024]根據本實用新型，信號采集模塊設置在軌道結構現場并進行動態數據采集，信號采集模塊包括信號采集儀和與信號采集儀輸入端連接的多組傳感器。在軌道線路的每個監測預定點處設置一套采集模塊，采集對象主要為車輛通過時鋼軌、道床、基礎等結構的振動情況以及噪聲情況。選用合適的傳感器并在相關位置布置測點，將傳感器設置在軌道結構的多個測點上，繼而通過信號采集儀采集數據并存儲，其中，測點可以位于鋼軌、道床、混凝土基礎等軌道結構上。優選地，信號采集儀的采集方式為觸發采集，觸發采集是當某一信號達到設定值時啟動采集工作的采集方式，該采集方式可降低能耗并節約存儲空間。根據本實用新型，傳感器可以為振動傳感器、光學傳感器和/或聲壓傳感器，所采集的動態數據可以包括振動加速度、動態位移和聲壓。但本實用新型不限于此。
[0025]信號傳輸模塊主要承擔根據遠程指令或預定設置將現場采集的動態數據信息傳輸回信號處理模塊的任務，可根據環境條件選擇有線或無線傳輸。具體地，信號采集儀輸出端與信號傳輸模塊連接，信號傳輸模塊將信號采集模塊采集的動態數據傳輸至信號處理模塊。
[0026]信號處理模塊依附于服務器，主要針對傳輸過來的動態數據進行相關分析，例如可以包括統計分析、頻譜分析、趨勢分析、振動加速度級、傳遞損失、聲壓級等分析內容，繼而利用分析結果生成監測報告。其中，頻譜分析為最基本的數據處理方法，可以獲得想要的軌道結構工作狀態的參數值;統計分析和趨勢分析是定期對近期時間段內的參數值進行分析，可以獲得統計分析曲線和趨勢分析曲線;振動加速度級可表征結構振動狀態;傳遞損失可表征軌道結構中鋼軌到軌道板、鋼軌到路基的振動傳遞損失，可有效反應軌道結構工作狀態;聲壓級可反映車輛通過時外界噪聲響應，亦可反映軌道結構工作狀態。具體地，信號處理模塊輸入端與信號傳輸模塊連接，信號處理模塊對所得動態數據進行數據處理和分析并生成工作狀態監測報告，該報告可以提供給維養部門做依據，及時做出維護、維修計劃，防止軌道結構缺陷的進一步惡化。
[0027]其中，信號傳輸模塊與信號采集儀輸出端或信號處理模塊輸入端有線連接或無線連接，從而以有線傳輸方式或無線傳輸方式進行動態數據傳輸。
[0028]更優選地，信號處理模塊設置有振動加速度、動態位移和/或聲壓等特定指標的報警閾值，從而對某些超限的指標作及時預警。
[0029]下面結合示例對本實用新型的軌道結構工作狀態監測系統作進一步說明。
[0030]示例1:
[0031 ]圖2示出了本示例中軌道結構工作狀態監測系統的布置結構示意圖。
[0032]如圖2所示，信號采集模塊由信號采集儀11和與信號采集儀11輸入端連接的多組傳感器組成。其中，傳感器1、傳感器2、傳感器3、傳感器4分別與傳感器6、傳感器7、傳感器8、傳感器9對稱布置并且分別安裝在鋼軌、軌道板、道床、混凝土基礎上，這些傳感器均為振動傳感器，用于采集車輛通過時引起軌道結構的振動加速度數據。傳感器5和傳感器10對稱布置并且分別位于距離軌道中心線7.5m的位置處，這些傳感器為聲壓傳感器，用于采集車輛通過時引起的噪聲數據。
[0033]信號采集儀11采用觸發采集方式，當車輛通過引起鋼軌振動時，傳感器I或傳感器6被觸發，則信號采集儀11開始采集動態數據并存儲采集結果。
[0034]信號采集儀11輸出端與信號傳輸模塊12無線連接，信號傳輸模塊12將信號采集儀11采集的動態數據傳輸至信號處理模塊13。
[0035]信號處理模塊13包括處理器，處理器利用統計分析、頻譜分析、趨勢分析、振動加速度級、傳遞損失、聲壓級等算法獲得數據分析結果并生成監測報告，進而提供給維養部門作為依據并及時做出維護、維修計劃，防止軌道結構缺陷的進一步惡化。
[0036]示例2:
[0037]圖3示出了示例2中軌道結構工作狀態監測系統的布置結構示意圖。
[0038]如圖3所示，本示例中的軌道結構工作狀態監測系統的布置與示例I中基本相同，區別在于，信號采集儀11輸出端與信號傳輸模塊12有線連接，從而進行更為可靠的數據傳輸。
[0039]本實用新型并不局限于前述的【具體實施方式】。本實用新型擴展到任何在本說明書中披露的新特征或任何新的組合，以及披露的任一新的方法或過程的步驟或任何新的組入口 ο
【主權項】
1.一種軌道結構工作狀態監測系統，其特征在于，所述監測系統包括信號采集模塊、信號傳輸模塊和信號處理模塊;所述信號采集模塊設置在軌道結構現場并進行動態數據采集，信號采集模塊包括信號采集儀和與所述信號采集儀輸入端連接的多組傳感器;信號采集儀輸出端與信號傳輸模塊連接，信號傳輸模塊將信號采集模塊采集的動態數據傳輸至信號處理模塊;信號處理模塊輸入端與信號傳輸模塊連接，信號處理模塊對所述動態數據進行數據處理和分析并生成工作狀態監測報告。2.根據權利要求1所述的軌道結構工作狀態監測系統，其特征在于，所述傳感器為振動傳感器、光學傳感器和/或聲壓傳感器。3.根據權利要求1所述的軌道結構工作狀態監測系統，其特征在于，所述信號傳輸模塊與所述信號采集儀輸出端或信號處理模塊輸入端有線連接或無線連接并以有線傳輸方式或無線傳輸方式進行動態數據傳輸。4.根據權利要求1所述的軌道結構工作狀態監測系統，其特征在于，所述信號采集儀的采集方式為觸發采集。5.根據權利要求1所述的軌道結構工作狀態監測系統，其特征在于，所述動態數據包括振動加速度、動態位移和聲壓。6.根據權利要求5所述的軌道結構工作狀態監測系統，其特征在于，所述信號處理模塊設置有所述振動加速度、動態位移和/或聲壓的報警閾值。7.根據權利要求1所述的軌道結構工作狀態監測系統，其特征在于，所述傳感器設置在所述軌道結構的多個測點上。
【文檔編號】G01M99/00GK205449522SQ201521113529
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月29日
【發明人】焦洪林, 羅炯, 岳軍, 楊樊
【申請人】成都市新筑路橋機械股份有限公司