道岔缺口智能监测系统的制作方法

本发明涉及道岔缺口监测系统，特别是一种道岔缺口智能监测系统。

背景技术：

道岔及其转换设备是铁路线路重要的基础设备，是轨道中的薄弱环节，同时又是保证行车安全和控制列车通过速度的关键设备。转辙机的作用是转换、锁闭道岔，并把道岔的开通位置准确表示出来。而转辙机表示缺口则是反映道岔尖轨(心轨)与基本轨(翼轨)密贴状态及位置，是直接影响行车安全的重要的监测道岔状态的主要指标。道岔及转换设备在使用过程中，受列车运行的冲击振动作用和线路温度力的变化以及设备在使用过程中的磨耗等因素的影响，其原先调整的状态经过一段时间的应用后会产生变化，道岔尖轨(心轨)与基本轨(翼轨)的密贴状态会发生变化产生缝隙，同时在道岔转换过程中尖轨与基本轨夹异物也会造成尖轨的不密贴，这些因素都会使转辙机缺口产生变化，造成设备的故障，从而影响行车安全。因此，确保转辙机缺口状态的良好，直接影响到铁路运输的安全和效率。

随着铁路现代化的迅速发展，运行速度的不断提高，铁路运输要求安全正点，万无一失，道岔的可靠转换和位置准确是保证行车安全的重要环节，而转辙机检查柱准确可靠地落入其表示杆缺口，则是保证道岔位置正确的重要依据。

目前我国仍以人工检查转辙机表示缺口的当前状态为主，人工检查的不安全、不彻底以及其他人为因素给转辙机运行带来了安全隐患，直接影响铁路行车安全。近几年高铁的迅猛发展，车辆间隔之密，速度之快，缺口检查靠人工 检查已经远远不能达到要求了，对转辙机缺口的检查进行实时设备监测势在必行。

技术实现要素：

本发明需要解决的技术问题提供一种结构简单且可靠性高的道岔缺口监测系统。

为解决上述的技术问题，本发明的道岔缺口智能监测系统，包括微机和与微机通信连接的若干缺口智能主机，所述每个缺口智能主机通过分线盘与若干监测支路相连接，所述监测支路包括缺口智能分机和缺口探测器，所述缺口探测器设置在转辙机上，所述缺口探测器与缺口智能分机相连接，所述缺口智能分机与缺口智能主机相连接。

进一步的，所述缺口智能主机包括主板、电源插座、通信电源和can通信卡，所述电源插座通过开关与开关电源、隔离变压器相连接，所述隔离变压器、开关电源都与主板相连接；所述主板与can通信卡相连接，所述can通信卡通过通信电源与电源插座相连接；所述隔离变压器与通信电源相连接。

更进一步的，所述缺口智能主板还包括防雷器和滤波器，所述滤波器连接在开关电源与开关之间，所述开关与防雷器相连接，所述隔离变压器与另一防雷器相连接。

更进一步的，所述主板包括工控主板、采集器主板和can通信主板，所述工控主板与采集器主板、can通信主板相连接，所述采集器主板与缺口智能分机相连接，所述can通信主板与can通信卡相连接。

更进一步的，所述的工控主板为pc104板。

更进一步的，所述缺口智能分机包括a/d转换电路和mcu，所述缺口探测器 通过a/d转换电路与mcu相连接，所述mcu与缺口智能主机的采集器主板相连接。

更进一步的，所述mcu与电力载波模块相连接，所述电力载波模块与缺口智能主机通信连接。

进一步的，所述缺口探测器为位移传感器。

更进一步的，所述的位移传感器为mvdc数字化位移传感器。

采用上述结构后，本发明的道岔缺口智能监测系统，在使用中整个系统工作稳定、效果明显、安装方便，能有效防止道岔表示缺口变化导致设备故障的发生，能实现道岔缺口的实时监测及综合告警处理管理，为道岔设备运用安全提供了可靠保障。

基于道岔缺口智能监测系统对道岔缺口全天侯的实时动态监测记录，能够解决人工巡检缺口大小的不安全、不可靠、不全面性，切实减轻了工人的劳动强度，提高了工作效率及安全性，对道岔缺口的维护提供了可靠依据，给道岔维护工作带来很大的便利性，将产生良好的安全、经济效益，推广前景良好。

(1)经济效益：

原先对道岔缺口的维护需人工定期到现场一个一个打开转辙机靠人眼大概识别，这必须在点内作业，人眼的误差以及是静态观察使得道岔缺口的状态不能够不全面了解，而且每次巡检为防止有遗漏，须维护工人逐一检查并记录，非常耗费时间、人力、精力，在使用该系统后，降低了维修人员的工作强度，同时在没有报警情的况下，不需要维护人员到现场巡查。

(2)安全经济效益：

随着铁路总公司对安全要求的日益提高，靠人工上道检查已经不能满足铁 路的高速发展，道岔缺口监测设备对道岔缺口实时监测也成了一种必要，更深远的意义在于道岔缺口智能监测系统的使用极大减少了人工上道检查的时间，有效避免了伤亡事件的发生，从而产生了巨大的安全经济效益。

(3)社会效益：

对铁路运输来说，道岔缺口的超限导致扳动道岔接点不能落下，造成转辙机扳动不到位，轻者等发现问题处理后会影响火车的进站与通过造成火车的晚点，重者产生导致火车脱轨或进错站台的安全事故，因此用于道岔缺口的监测维护，提前预知缺口的超限防止事故的发生。给铁路运输安全生产提供了可靠保证，确保了铁路运输的安全准点，从而提高社会对铁路运输的认知程度，在群众中树立铁路运输的良好形象，将产生不可估量的、巨大的社会效益。

附图说明

下面将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明道岔缺口智能监测系统的结构示意图。

图2为本发明缺口智能主机的结构框图。

图3为本发明缺口智能分机的结构框图。

图中：1为微机，2为缺口智能主机，3为分线盘，4为电缆盒，5为缺口智能分机，6为缺口探测器，7为电源插座，8为开关，9为防雷器，10为滤波器，11为隔离变压器，12为通信电源，13为can通信卡，14为开关电源，15为主板，16为位移传感器，17为a/d转换电路，18为mcu，19为电力载波模块

1501为工控主板，1502为can通信主板，1503为采集器主板

具体实施方式

如图1所示，本发明的道岔缺口智能监测系统，包括微机1和与微机1通信 连接的若干缺口智能主机2，所述每个缺口智能主机通过分线盘3与若干监测支路相连接，所述监测支路包括缺口智能分机5和缺口探测器6，所述缺口探测器6设置在转辙机上。所述缺口探测器6与缺口智能分机5相连接，所述缺口智能分机5与缺口智能主机2相连接。这里缺口智能分机5与缺口探测器6的数量根据所需监测的转辙机数量多少而定，一台转辙机对应一个缺口智能分机5与一组缺口探测器6。每台转辙机上设置一组缺口探测器6，所述一组缺口探测器6与一台缺口智能分机5相连接，所述每台缺口智能分机5通过电缆盒与分线盘3相连接。

如图2所示，所述缺口智能主机2包括主板15、电源插座7、通信电源12和can通信卡13，所述电源插座7通过开关8与开关电源14、隔离变压器11相连接，所述隔离变压器11、开关电源14都与主板15相连接。所述主板15与can通信卡13相连接，所述can通信卡13通过通信电源12与电源插座7相连接；所述隔离变压器11与通信电源12相连接。为了保证缺口智能主机2的用电安全，所述缺口智能主机2还包括防雷器9和滤波器10，所述滤波器10连接在开关电源14与开关8之间，所述开关8与防雷器9相连接，所述隔离变压器11与另一防雷器相连接。

所述主板包括工控主板1501、采集器主板1503和can通信主板1502，所述工控主板1501与采集器主板1503、can通信主板1502相连接，所述采集器主板1503与缺口智能分机5相连接，所述can通信主板1502与can通信卡13相连接。这里，所述的工控主板1501采用pc104板，pc104板的兼容性和衔接性非常好。

缺口智能主机负责对系统进行必要的自检和对缺口智能分机信号的实时采 集、记录与处理，同时与微机监测系统进行can总线通信，把监测到的道岔缺口数据同步传送给微机监测系统。缺口智能主机上电后，系统首先对关键电路进行必要的自检，若有异常情况，则进行故障报警直到故障排除为止。一切正常后，系统自动进入监测状态，当监测到缺口位移发生变化或设备故障时，系统提示状态会作相应的变化。同时通过can总线送往微机监测系统，以便微机对数据作进一步存储处理，并做出相应的显示与报警，为路况维护人员提供了一手资料，既便于铁路维护人员维护工作，又避免了人为因素导致的不必要调整，从而保证了设备运行状态的可靠性。

如图3所示，缺口智能分机包括a/d转换电路17和mcu18，所述缺口探测器通过a/d转换电路17与mcu18相连接，所述mcu18与缺口智能主机2的采集器主板1503相连接。所述缺口探测器为mvdc数字化位移传感器。mvdc数字化位移传感器镶嵌在各类型转辙机的检查柱内或检查标内，当道岔表示缺口的间隙sr＜0.6mm时，传感器把此时的位移信号转化为电信号传输给缺口智能分机5。当前，数字化和智能化是信息技术带给工业行业的技术革新，采用数字化技术可以解决传统模拟电路无法克服的缺点，而mvdc数字化位移传感器就采用了数字化和智能化，抗干扰性能好、受温度影响小且误差小。

更进一步的，为了使得缺口智能分机5与缺口智能主机2之间的通信良好，采用电力载波技术。所述mcu18与电力载波模块19相连接，所述电力载波模块19与缺口智能主机2通信连接。电力载波fsk扩频技术：就是通过两个不同的载波代表二进制数据中的两种状态来完成数据的调制，载波工作频率125khz-131khz，通信波特率0-4800bps可选。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理 解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离发明的原理和实质，本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。