一种区间断轨监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道交通领域，尤其涉及一种用于监测区间断轨的系统。
【背景技术】
[0002]为贯彻铁路跨越式发展战略，全路已实现第六次大提速。随着列车的提速和增吨，钢轨及接头焊接处所受的冲击力明显增大，如列车速度从30公里/小时提高到160公里/小时，钢轨接头焊接处的轮轨高频冲击力增大一倍，容易导致因应力集中而开裂折断，从而危及行车安全。
[0003]目前，国外对钢轨折断的实时监测均以轨道电路为基础，对输入电阻和道床电阻进行跟踪和捕捉来达到检测断轨及确定故障点的目的。例:德国劳伦兹标准电气公司提出的“确定断轨地点的方法和设备”、“断轨监视器”，美国通用信号公司研制的“钢轨折断探测系统”，美国人皮特和奥尔设计的“用于钢轨折断探测的铁路信号系统”，它们均需要清洁道床，且在监测分区需要设置机械绝缘，无法用于无缝线路的监测。
[0004]国内由锦州分局研制的“长轨断轨监督系统”主要起长轨道电路及区间闭塞作用，它不能探测钢轨动态下折断及其故障位置；由北京与天津工务段共同研制的“AJ-P型断轨检查器”，它实际上类似于超声波探伤的检查方式，不能实时地监测钢轨的完整状态。
[0005]区间线路长，钢轨状态受环境影响较大，道床电阻低且不稳定，条件恶劣，对监测系统的要求更为苛刻。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种区间断轨监测系统，利用载波信号在钢轨上远程接力传输，实时监测钢轨完整性，自动完成对钢轨的故障折断故障所处分区的判别、报警，实现对区间钢轨的远程集中监测。
[0007]实现上述目的的技术方案是:
[0008]一种区间断轨监测系统，将监测区间划分成各个区间钢轨，所述监测系统包括:与各区间钢轨对应连接的多个从机、主机以及无线连接所述主机的远程终端，其中，
[0009]各所述从机之间通过钢轨连通，实现加载于钢轨之上的逐级的电力载波通信；所述主机连接一个所述从机；
[0010]各所述从机采集各自的从机状态信息以及各区间钢轨的钢轨状态信息，并以电力载波方式接力传输，最终传输至所述主机；
[0011]所述主机对钢轨状态信息和从机状态信息进行数据分析、处理和判断，并将结果以无线方式传输给所述远程终端。
[0012]在上述的区间断轨监测系统中，各所述从机之间引入定时同步机制。
[0013]在上述的区间断轨监测系统中，所述主机输出控制指令给相接的所述从机；各所述从机之间以电力载波方式接力传输控制指令，最终传输给目标的所述从机进行执行。
[0014]在上述的区间断轨监测系统中，所述远程终端发送人机指令，以远程控制所述主机输出相应控制指令。
[0015]在上述的区间断轨监测系统中，所述主机包括:
[0016]接收与之相接所述从机的传输信息的主机接收单元；
[0017]对接收的传输信息进行解码，得到各个钢轨状态信息和各个从机状态信息的主机解码单元；
[0018]对各个钢轨状态信息和各个从机状态信息进行数据分析析、处理和判断，并输出结果的微处理器；
[0019]连接所述微处理器，并与所述远程终端无线通信的无线单元；
[0020]对所述微处理器输出的控制指令进行编码的主机编码单元；以及
[0021]将编码后的控制指令传输给与之相接所述从机的主机发送单元。
[0022]在上述的区间断轨监测系统中，所述从机包括:
[0023]从钢轨接收载波信号的从机接收单元；
[0024]从载波信号中获取本区间钢轨的钢轨状态信息的载波信息处理单元；
[0025]对载波信号进行解调获得传输信息的解调单元；
[0026]对传输信息进行解码的从机解码单元；
[0027]对解码后的传输信息进行分析，得到上级状态信息或者控制指令信息的信号分析单元;
[0028]根据控制指令信息实施相应控制的中央处理单元；
[0029]自主或者通过所述中央处理单元的控制，以检测本地的从机状态信息的本地检测单元;
[0030]将本区间钢轨的钢轨状态信息、本地的从机状态信息以及上级状态信息进行编码形成本级状态信息的从机编码单元；
[0031]接受所述中央处理单元控制，以输出相应载波的载波发生器；
[0032]根据所述载波发生器输出的载波，对所述本级状态信息进行调制形成载波信号的调制单元；
[0033]将所述调制单元得到的载波信号传输给钢轨的从机发送单元；以及
[0034]接受所述中央处理单元控制，对所述从机接收单元和所述从机发送单元进行外同步设置的外同步单元。
[0035]在上述的区间断轨监测系统中，所述的上级状态信息指本级以上各级的钢轨状态信息和从机状态信息的集合。
[0036]在上述的区间断轨监测系统中，
[0037]所述从机接收单元在标定时刻接收不到上一级的载波信号，就接收上两级的载波信号，所述载波信息处理单元根据上两级的载波信号判定上一级所述从机故障；
[0038]所述从机接收单元在标定时刻接收不到任何载波信号，所述载波信息处理单元判定本区间钢轨的钢轨状态信息为断轨状态。
[0039]在上述的区间断轨监测系统中，所述从机和所述主机还均包括:供电单元以及防雷单元。
[0040]在上述的区间断轨监测系统中，所述远程终端包括:
[0041]用于和所述主机进行无线通信的无线收发单元；
[0042]通过所述无线收发单元输出指令和接收信息，并对接收信息处理的计算机管理系统；
[0043]连接所述计算机管理系统的显示器；以及
[0044]连接所述计算机管理系统的打印机。
[0045]本发明的有益效果是:本发明针对由监测区间划分成的各个区间钢轨，一一对应地设置从机进行采集钢轨状态信息和从机状态信息，利用载波信号在钢轨上远程接力传输，并通过主机和远程终端的信息交互，实时监测其完整性，自动完成对钢轨的故障折断故障所处分区的判别和报警，实现对区间钢轨的远程集中监测，使用户可以足不出户掌握监测区间的设备和钢轨的状况。同时，在设计中考虑了故障隔离安全措施，不论从机发生什么故障都不会影响其他从机的工作。
【附图说明】
[0046]图1是本发明的区间断轨监测系统的结构图；
[0047]图2是本发明中主机的结构图；
[0048]图3是本发明中从机的结构图；
[0049]图4是本发明中远程终端的结构图。
【具体实施方式】
[0050]下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0051]请参阅图1，将监测区间划分成各个区间钢轨。本发明的区间断轨监测系统，包括:与各区间钢轨对应连接的多个从机1、主机2以及无线连接主机2的远程终端3。各从机I之间通过钢轨连通，实现加载于钢轨之上的逐级的电力载波通信。主机2通过电缆连接一个从机I。
[0052]各从机I采集各自的从机状态信息以及各区间钢轨的钢轨状态信息，并以电力载波方式接力传输，最终传输至主机2。各从机I之间引入定时同步机制，S卩:同一时刻，只有一个从机I发送信息，另一个从机I接收信息，避免从机和从机之间的错发乱发。
[0053]主机2对各个钢轨状态信息和从机状态信息进行数据分析、处理和判断，并将结果以无线方式传输给远程终端3。此时，可以通过设置，各从机I自动采集信息并逐级上传至主机2，主机2不对各个从机I进行控制。
[0054]进一步地，为实现主机2对从机I的控制。主机2输出控制指令给与之相接的从机1，这一控制指令可以是主机2自主输出，也可以是通过远程终端3发送人机指令，以远程控制主机2输出相应控制指令实现。各从机I之间以电力载波方式接力传输控制指令，最终传输给目标的从机I进行执行。
[0055]请参阅图2，本实施例中，主机2包括:主机接收单元21、主机解码单元22、微处理器23、无线单元24、主机编码单元25和主机发送单元26。
[0056]主机接收单元21接收与之相接从机I的传输信息，传输给主机解码单元22。主机解码单元22对接收的传输信息进行解码，得到各个钢轨状态信息和各个从机状态信息。微处理器23对各个钢轨状态信息和各个从机状态信息进行数据分析、处理和判断，得到各个区间钢轨是否完整、哪个区间钢轨断裂、哪个从机故障等结果，并将结果通过无线单元24传输给远程终端3。
[0057]微处理器23自主或者通过接收来自远程终端3的人