无缝线路应力放散状态监控方法、装置及系统与流程

本发明涉及轨道建设领域，具体而言，涉及一种无缝线路应力放散状态监控方法、装置及系统。

背景技术：

目前，在新建无缝铁路铺轨施工时，需要在设计锁定轨温的范围内施工，从而消除热胀冷缩对钢轨的影响。无缝线路锁定作业可采用拉伸器滚筒法或自然滚筒法，当施工作业时的轨温在设计锁定轨温范围内时，采用自然滚筒法施工；当施工作业时的轨温低于设计锁定轨温时，采用拉伸器滚筒法施工。

为了达到上述施工要求，需要在进行施工的施工点附近对轨道的实际拉伸情况及轨道温度进行实时监测。具体的，需要预先在施工点的1000或1500米区域范围内，每隔100至150米设立轨道拉伸监测点。通过实时对监测点的轨道位移进行监控，从而确定轨道状态。

在现有技术中，往往通过人工对监测点的轨道温度和轨道位移进行测量。存在误差大、效率低、质量很难保证等问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种无缝线路应力放散状态监控方法、装置及系统，以至少解决了由于无法对无缝线路应力放散状态信息进行数字化统计分析，导致施工不规范、施工质量差的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种无缝线路应力放散状态监控系统，包括：位移采集装置，固定于预先设置在轨道上的采集点，用于实时采集无缝线路应力放散状态信息，其中，无缝线路应力放散状态信息至少包括：位移信息和温度信息；处理装置，与位移采集装置连接，用于根据实时采集的位移信息，确定轨道的位移状态。

进一步的，位移采集装置包括：面阵相机，固定于采集点，用于实时采集轨道的位移信息；温度传感器，用于实时采集轨道的温度信息。

进一步的，温度传感器包括：气温传感器，与处理装置连接，用于实时采集环境温度；轨温传感器，与处理装置连接，固定于轨道的任意一侧，用于实时采集轨道温度。

进一步的，轨温传感器为磁吸附式轨温传感器。

进一步的，位移采集装置还包括：定位装置，与处理装置连接，用于确定位移采集装置的相对位置。

进一步的，定位装置为超宽带无线定位装置。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种无缝线路应力放散状态监控方法，包括：按照预先设置的时间间隔，采集无缝线路应力放散状态信息，其中，无缝线路应力放散状态信息至少包括：轨道的轨道温度信息和轨道位置信息；根据轨道温度信息，获取与轨道温度信息对应的位移阈值；根据轨道位置信息与预先设置的基准位置信息，计算轨道的实时位移信息；将实时位移信息与位移阈值进行比对，确定轨道的无缝线路应力放散状态；根据轨道的无缝线路应力放散状态，生成报警信息。

进一步的，根据轨道温度信息，获取与轨道温度信息对应的位移阈值，包括：根据轨道温度信息，确定轨道处于的温度区间；获取与温度区间对应的位移阈值。

根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种无缝线路应力放散状态监控装置，包括：采集模块，用于按照预先设置的时间间隔，采集无缝线路应力放散状态信息，其中，无缝线路应力放散状态信息至少包括：轨道的轨道温度信息和轨道位置信息；获取模块，用于根据轨道温度信息，获取与轨道温度信息对应的位移阈值；处理模块，用于根据轨道位置信息与预先设置的基准位置信息，计算轨道的实时位移信息；确定模块，用于将实时位移信息与位移阈值进行比对，确定轨道的无缝线路应力放散状态；生成模块，用于根据轨道的无缝线路应力放散状态，生成报警信息。

进一步的，获取模块包括：子确定模块，用于根据轨道温度信息，确定轨道处于的温度区间；子获取模块，用于获取与温度区间对应的位移阈值。

在本发明实施例中，采用按照预先设置的时间间隔，采集轨道的轨道温度信息和轨道位置信息；根据轨道温度信息，获取与轨道温度信息对应的位移阈值；根据轨道位置信息与预先设置的基准位置信息，计算轨道的实时位移信息；将实时位移信息与位移阈值进行比对，确定轨道的无缝线路应力放散状态；根据轨道的无缝线路应力放散状态，生成报警信息的方式，通过位移采集装置，固定于预先设置在轨道上的采集点，用于实时采集无缝线路应力放散状态信息，其中，无缝线路应力放散状态信息至少包括：位移信息和温度信息；处理装置，与位移采集装置连接，用于根据实时采集的位移信息，确定轨道的无缝线路应力放散状态，从而实现了实时对轨道的无缝线路应力放散状态信息进行处理的效果，达到了准确引导施工单位严格遵守施工规范的目的技术效果，进而解决了由于无法对无缝线路应力放散状态信息进行数字化统计分析，导致施工不规范、施工质量差的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的一种无缝线路应力放散状态监控系统的示意图；

图2是根据本发明实施例的一种可选的无缝线路应力放散状态监控系统的示意图；

图3是根据本发明实施例的一种可选的无缝线路应力放散状态监控系统的示意图；

图4是根据本发明实施例的一种无缝线路应力放散状态监控方法的流程图；以及

图5是根据本发明实施例的一种无缝线路应力放散状态监控装置的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

根据本发明实施例，提供了一种无缝线路应力放散状态监控系统的系统实施例，图1是根据本发明实施例的无缝线路应力放散状态监控系统的示意图，如图1所示，该系统包括：位移采集装置10和处理装置20。

其中，位移采集装置10，固定于预先设置在轨道上的采集点，用于实时采集无缝线路应力放散状态信息，其中，无缝线路应力放散状态信息至少包括：位移信息和温度信息；处理装置20，与位移采集装置21连接，用于根据实时采集的位移信息，确定轨道的位移状态。

具体的，在轨道上，存在多个位移采集装置10，每个位移采集装置10分别通过无线连接与处理装置20进行连接。位移采集装置10按照预先设置的固定频率采集无缝线路应力放散状态信息。同时，将采集到的状态信息上传至处理装置20中进行统一处理。处理装置20根据接收到的无缝线路应力放散状态信息判断轨道的位移状态。

作为一种可选的实施方式，如图2所示，位移采集装置10包括：面阵相机12和温度传感器14。

其中，面阵相机12，固定于采集点，用于实时采集轨道的位移信息；温度传感器14，用于实时采集轨道的温度信息。

具体的，通过面阵相机12和温度传感器14，对轨道的位移信息和温度信息进行实时采集，动态监控轨道实时的温度变化和位移变化。其中，面阵相机12可以采用利用激光光学图像非接触位移测量技术的面阵相机，对轨道的位移信息进行获取。其具有测量范围大，抗振性能强等优点。同时，由于在测量时并不与轨道进行接触，因此在撞轨施工时不会受到钢轨振动的影响，提高测量精度。

可选的，面阵相机12可以通过预先固定于轨道上的高精度定位尺的位置标识，实时与初始化时的基准位置进行比对，从而获得轨道相对于基准位置的位移数值。

作为一种可选的实施方式，温度传感器14包括：气温传感器141和轨温传感器143。

其中，气温传感器141，与处理装置连接，用于实时采集环境温度；轨温传感器143，与处理装置20连接，固定于轨道的任意一侧，用于实时采集轨道温度。

具体的，由于轨道温度通常受到环境温度的变化而变化。并且，环境温度的变化是先于轨道温度的。因此，处理装置20可以通过气温传感器141和轨温传感器143，在对轨道温度进行实时采集的同时，还可以通过气温传感器141对采集点所处的实时环境温度进行采集。根据环境温度的变化对轨道温度进行预先判断，从而提高施工的精度。

作为一种可选的实施方式，轨温传感器143为磁吸附式轨温传感器。

作为一种可选的实施方式，如图3所示，位移采集装置10还包括：定位装置16。

其中，定位装置16，与处理装置连接，用于确定位移采集装置10的相对位置。

作为一种可选的实施方式，定位装置16为超宽带无线定位装置。

具体的，在实际应用当中，在开始施工作业时，处理装置20向位移采集装置10发送初始化命令，各测点的位移采集装置10初始化数据：位移采集装置10标记各采集点轨道的基准位置，超宽带(uwb)无线定位模块将获取每个采集点的相对位置确定；当初始化完成后，处理装置20实时接收位移采集装置10通过面阵相机12、温度传感器140上传的无缝线路应力放散状态信息。在对无缝线路应力放散状态信息进行结构化处理后上传至服务器进行存储。

作为一种可选的实施方式，为了降低成本，可以同时在轨道的第一个采集点和最后一个采集点的位移采集装置10上，装配磁吸附式传感器。通过分布在两头采集点的轨温传感器测量轨道的实时温度。采集数据通过无线模块实时传送到处理装置，处理装置根据各个检测点的位移信息和轨道温度判断钢轨拉伸状态，对轨道的无缝线路施工过程进行质量追踪监控与管理、采集、跟踪单元轨的应力放散情况，实时处理单元轨的应力放散测量数据(温度、位移)，准确引导施工单位严格遵守施工规范，有效提高无缝线路施工质量，通过对测量数据的数字化统计分析，实现施工过程的历史回溯、工程变化情况和质量追踪管理。

根据本发明实施例，提供了一种无缝线路应力放散状态监控方法的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

图4为一种无缝线路应力放散状态监控方法的流程图，如图4所示所示，该方法包括如下步骤：

步骤s21，按照预先设置的时间间隔，采集无缝线路应力放散状态信息，其中，无缝线路应力放散状态信息至少包括：轨道的轨道温度信息和轨道位置信息。

步骤s23，根据轨道温度信息，获取与轨道温度信息对应的位移阈值。

步骤s25，根据轨道位置信息与预先设置的基准位置信息，计算轨道的实时位移信息。

步骤s27，将实时位移信息与位移阈值进行比对，确定轨道的无缝线路应力放散状态。

步骤s29，根据轨道的无缝线路应力放散状态，生成报警信息。

具体的，通过上述步骤s21至步骤s29，可以同时对进行施工作业的轨道的轨道温度信息和轨道位置信息进行实时获取。并且根据轨道温度的不同，采用与轨道温度相应的判断标准来判断轨道的位移状态。进一步根据位移状态生成相应报警信息，从而实现了实时对轨道的无缝线路应力放散状态信息进行处理的效果，达到了准确引导施工单位严格遵守施工规范的目的，进而解决了由于无法对无缝线路应力放散状态信息进行数字化统计分析，导致施工不规范、施工质量差的问题。

作为一种可选的实施方式，步骤s23根据轨道温度信息，获取与轨道温度信息对应的位移阈值，包括：

步骤s231，根据轨道温度信息，确定轨道处于的温度区间。

步骤s233，获取与温度区间对应的位移阈值。

具体的，在进行施工作业之前，可以对轨道不同温度区间设置不同的位移阈值。其中，温度区间的跨度越小，对于轨道施工作业的监控精度也就越高。通过步骤s231至步骤s233，首先根据轨道温度信息判断当前轨道所处的温度区间，从而确定判断无缝线路应力放散状态的位移阈值。

作为一种可选的实施方式，还可以根据轨道的位移程度不同设置多个位移阈值，利用多个位移阈值判断轨道当前的无缝线路应力放散状态，从而为施工作业生成指导信息，提高施工作业的效率。

图5是根据本发明实施例的无缝线路应力放散状态监控装置的示意图。如图5所示，该装置包括：采集模块21、获取模块23、处理模块25、确定模块27和生成模块29。

其中，采集模块21，用于按照预先设置的时间间隔，采集无缝线路应力放散状态信息，其中，无缝线路应力放散状态信息至少包括：轨道的轨道温度信息和轨道位置信息；获取模块23，用于根据轨道温度信息，获取与轨道温度信息对应的位移阈值；处理模块25，用于根据轨道位置信息与预先设置的基准位置信息，计算轨道的实时位移信息；确定模块27，用于将实时位移信息与位移阈值进行比对，确定轨道的无缝线路应力放散状态；生成模块29，用于根据轨道的无缝线路应力放散状态，生成报警信息。

具体的，通过上述采集模块21、获取模块23、处理模块25、确定模块27和生成模块29，可以同时对进行施工作业的轨道的轨道温度信息和轨道位置信息进行实时获取。并且根据轨道温度的不同，采用与轨道温度相应的判断标准来判断轨道的位移状态。进一步根据位移状态生成相应报警信息，从而实现了实时对轨道的无缝线路应力放散状态信息进行处理的效果，达到了准确引导施工单位严格遵守施工规范的目的，进而解决了由于无法对无缝线路应力放散状态信息进行数字化统计分析，导致施工不规范、施工质量差的问题。

作为一种可选的实施方式，上述获取模块23可以包括：子确定模块231和子获取模块233。

其中，子确定模块231，用于根据轨道温度信息，确定轨道处于的温度区间；子获取模块233，用于获取与温度区间对应的位移阈值。

具体的，在进行施工作业之前，可以对轨道不同温度区间设置不同的位移阈值。其中，温度区间的跨度越小，对于轨道施工作业的监控精度也就越高。通过上述子确定模块231和子获取模块233，首先根据轨道温度信息判断当前轨道所处的温度区间，从而确定判断无缝线路应力放散状态的位移阈值。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可为个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。