专利名称：轨道温度位移自动测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种温度位移自动测量系统，特别涉及一种轨道温度位移自动测量系统。
背景技术：
轨道交通(如地铁、轻轨、火车等)有的是在高架和桥梁上铺设铁(钢)轨，列车在轨道上运行。目前铁(钢)轨都是由很多根长轨连接而成。由于单根长轨的长度比较长，有的甚至达到了4000M的长度。由于铁(钢)轨的热胀冷缩，夏天一天的温差就比较大，这就可能存在着对高架和桥梁的安全隐患。故对轨道能够及时地进行温度位移的测量是比较重要的。
在先技术中，是工人带着温度仪和位移测试仪到达被测点的现场直接进行测量。人工现场进行测量时，测量人员要经过很长的距离才能到达被测点。随着轨道交通的发展，列车运行的速度提高，每趟列车运行间隔的缩短。在列车运行密度提高的情况下，人工检测几乎无法完成这样危险性的工作。而且不能实时地反馈测量的数据。
发明内容
本实用新型的目的是为了克服在先技术中，用人工检测轨道温度和位移变化的缺陷，提供一种轨道温度位移自动测量系统，能够自动测量、自动读取数据、自动存储数据、自动查询数据、自动发送数据和显示数据。
本实用新型为了达到上述的目的，所采取的技术措施是使它包含能够固定在轨道上的两个温度传感器，两个位移传感器，分别与两个温度传感器和两个位移传感器相连的微处理器，通过数据传输线与微处理器相连的无线数据传送系统，通过因特网(Internet)和通讯协议与无线数据传送系统相连的建立在计算机内的用于发送索取数据请求、接收数据、存储数据、查询数据和显示数据的综合服务器。
所述的微处理器是用于采集温度传感器和位移传感器所检测到温度和位移的数据、存储数据、处理数据和发送数据的单板机。
所述的无线数据传送系统是利用通用分组无线业务(GPRS)网络平台，建立的带有串行数据接口、RS232接口，或RS422接口，或RS485接口，或以太网接口。实现数据信息透明传输。在网络结构上实现虚拟数据专用网的数据传送单元(DTU)。
所述的通过因特网(Internet)和通讯协议与无线数据传送系统相联的建立在计算机内的用于发送索取数据请求、接收数据、存储数据、查询数据和显示数据的综合服务器包含数据服务器，与数据服务器相联的数据库，分别与数据服务器和数据库相联的含有浏览部分的服务器网站。
综合服务器中所包含的数据接收服务器一是用于通过因特网(Internet)和无线数据传送系统发送索取数据的请求；二是用于通过无线数据传送系统和因特网接收从微处理器发出的包含温度、位移、时间和被测点位置的数据包。
所述的综合服务器中的数据服务器与无线数据传送系统的通讯协议是包含温度、位移、时间和被测点位置的客户数据包的通讯协议。
如上述的结构，微处理器定时从两对温度传感器和位移传感器上接收到轨道上的温度和位移的信号，将模拟信号转换成数据信号(A/D)，并存储此包含温度、位移、时间和被测点位置的数据包。当微处理器接到发送索取数据包的请求时，通过数据传输线和无线数据传送系统，利用无线数据传递系统的通用分组无线业务(GPRS-General packet Radio Service)网与因特网-Internet的联接，将其数据包传送到综合服务器上；综合服务器内的数据服务器接收到数据包后，经过确认后将其数据包储存在数据库中。服务器(Web)站点从数据库中查询数据，可以在浏览器上浏览其数据包；综合服务器内的数据服务器定时通过Internet网和无线数据传送系统向微处理器发出索取数据包的请求，也可以应服务器(Web)站点的请求，随时向微处理器发出发送索取数据包的请求。微处理器接到发送索取数据包的请求后，即时发送数据包。
本实用新型的轨道温度位移自动测量系统效益显著。
本实用新型的自动测量系统中，包含的一对温度传感器和一对位移传感器分别固定在两条铁(钢)轨的被测点上，与其连接的微处理器实时能够从温度传感器和位移传感器上接收到温度和位移的数据。综合服务器随时可以获得被测点上的包含温度、位移、时间和被测点位置的数据包。客户端-即服务器网站随时可以浏览到轨道被测点上的温度和位移的变化。完全达到了自动测量，自动索取数据，自动接收数据，自动存储数据，自动发送数据和显示数据的目的。整体自动测量系统的操作使用，比在先技术的人工现场测量方便、安全、可靠，并能实时返回测量的数据。
图1是本实用新型的轨道温度位移自动测量系统的结构示意图。
图2是图1中微处理器3的流程图。
图3是对轨道上一个被测点检测的流程图。
图4是对轨道上设立的所有被测点检测的流程图。
图5是综合服务器接收数据的流程图。
图6是综合服务器上服务器网站上浏览数据的流程图。
具体实施方式
以下结合附图进一步说明本实用新型轨道温度位移自动测量系统的结构。
如图1所示。本实用新型的轨道温度位移自动测量系统它包含第一、二温度传感器1、5。第一、二位移传感器2、4。分别与第一、二温度传感器1、5和第一、二位移传感器2、4相连的微处理器3。一端与微处理器3相连的数据传输线6，与数据传输线6另一端相连的无线数据传送系统7，通过Internet网8与无线数据传送系统7相连的综合服务器9。
所述的第一、二温度传感器1、5是电阻式结构的传感器，或者是电感式结构的传感器，或者是集成式结构的传感器。
所述的第一、二位移传感器2、4是直线位移式结构的传感器，或者是绕线位移式结构的传感器。
如图1中所示，使用本实用新型的自动测量系统时，将第一温度和第一位移传感器1、2置于一条铁(钢)轨GD1；将第二温度和第二位移传感器4、5置于另一条铁(钢)轨GD2上。
所述的微处理器3是用于接收两个温度传感器1、5和两个位移传感器2、4所检测的温度和位移的数据，存储数据，处理数据和发送数据的单板机。如图2所示。单板机的流程是开始启动后，启动定时机制，即每间隔一定时间采集一次数据。例如，本实施例中定为每间隔5分钟采集一次数据，即每间隔5分钟从温度和位移传感器上读取一次数据。读取数据后进行处理数据，处理数据包括首先将模拟信号转换成数据信号，再进行系统误差的校正，最后取14位数据再将其变成二进制，包括温度、位移、时间和被测点的位置打包后存入数据库。当接到发送索取数据包的请求时，再将数据包发送至下综合服务器中。
本实施例中单板机采用应答式发送数据，即接收到发送数据的请求后，才即时发送数据。具体的结构是在单板机中装有CD4051模似信号切换芯片，执行温度和位移信号的切换；与CD4051芯片输出端相连的TLC7135C芯片，它是4位半双积分A/D转换器芯片，将接收的温度和位移的模似信号转换成数据信号；与TLC7135芯片输出端相连的ATMEL51系列单片机芯片，它对数据进行系统误差校正的计算，取14位数据，用二进制，存储数据，接收发送索取信号请求后，发送数据。
所述的无线数据传送系统7是利用通用分组无线业务(GPRS)网络平台，建立的带有串行数据接口、RS232接口，或RS422接口，或RS485接口，或以太网接口的，实现数据信息透明传输，在网络结构上实现虚似数据专用网的数据单元(DTU)。
本实施例中，无线数据传送系统采用H7118 GPRS DTU系统(由中国 深圳市宏电技术开发有限公司提供的)。带有RS485接口。与之匹配的数字传输线6也是采用RS485的传输线。
所述的综合服务器9是建立在计算机内，用于发送索取数据请求、接收数据、存储数据、查询数据和显示数据(即浏览数据)。它包含数据服务器901，与数据服务器901相连的数据库902，分别与数据服务器901和数据库902相连的包含浏览部分904的服务器网站(Web网站)903。
所述的数据服务器901通过Internet网与用户数据包(UDP)通讯协议和DTU进行连接。数据服务器901与DTU所采用的通讯协议是用户数据包(UDP)通讯协议，也就是说以数据服务器901为通讯的服务端，DTU为通讯的客户端。其流程如图3、图4所示。
图3是综合服务器9中数据服务器901对轨道上一个被测点发送索取上行数据包请求的流程。数据服务器901上设有定时启动机制，也就是说每间隔一定时间，发出一次索取数据的请求信号。例如在本实施例中，设为每隔5分钟发出一次索取数据包的请求信号。当然，数据服务器901也可以根据服务器网站903的请求，随时发出索取数据包的请求信号。如图3的流程，数据服务器901每间隔一定时间，触发发送索取数据包的请求使其发送索取上行数据包的请求，发出请求后，是否接收到发来的上行数据包？如果接到上行数据包，即发送下行数据包；如果没有收到上行数据包，再等待。收到下行数据包后，结束这一被测点一次的检测。
所述的数据包包含温度、位移、时间和被测点位置的数据。上行数据包是指数据服务器901接收的从UDP发来的数据包。下行数据包是指数据服务器901发送及存到数据库的数据包。
图4是数据服务器901对轨道上所有被测点发送索取上行数据包请求的流程。首先启动系统时间，即启动对轨道上所有被测点上的微处理器的定时时间，触发定时发送数据，然后依次循环上述图3中对一个被测点的检测流程，接收设置在每个被测点上的微处理器所检测到的上行数据包，并判定数据包中的被测点的位置和时间。
图5是数据服务器901接收数据包的流程。开始，首先DTU通过用户数据包(UDP-User Datagran Protocol)通讯协议触发数据服务器901接收数据，数据服务器901接收上行数据包后，进行验证是否是所要索取的上行数据包？如果是，即通过验证，写入数据库902中；数据库902接到的服务器(Web)网站903的查询数据后，发送索取的下行数据包。
图6是服务器网站903中数据浏览部分904的流程。本实用新型的数据浏览部分采用一般的浏览器/服务器(B/S-Brower/Server)结构。系统构成是在微软视窗2000服务器系统(Win 2000Server)上的微软结构化查询数据库(SQLServer 2000)内的因特网信息服务()的数据接收程序。即采用Win 2000Server+IIS+SQL Server；开发工具为ASP+VML结合。本实施例中，客户端(用户端)的浏览器要求internet 6.0，否则图案将不能正确显示。
如图6所示。本实施例中，服务器网站903(客户端)提交页面申请—即查询数据包的请求，从数据库902中读取所需要的数据包，对数据包进行矢量可标记语言(VML-Vector Markup language)处理，即画出曲线，包括日期—铁(钢)轨温度—伸缩位移量。并标示出超过标准要求的信号警示设置。
权利要求1.一种轨道温度位移自动测量系统，它包含置于轨道上的温度传感器和位移传感器，其特征在于包含能够固定在轨道上的两个温度传感器，两个位移传器，分别与两个温度传感器和两个位移传感器相连的微处理器，通过数据传输线与微处理器相连的无线数据传送系统，通过因特网和通讯协议与无线数据传送系统相联的建立在计算机内的综合服务器。
2.根据权利要求1所述的轨道温度位移自动测量系统，其特征在于所说的无线数据传送系统是带有串行数据接口，或RS232接口，或RS422接口，或RS485接口，或以太网接口的数据传送单元。
3.根据权利要求1所述的轨道温度位移自动测量系统，其特征在于所说的温度传感器是电阻式结构的传感器，或者是电感式结构的传感器，或者是集成式结构的传感器。
4.根据权利要求1所述的轨道温度位移自动测量系统，其特征在于所说的位移传感器是直线位移式结构的传感器，或者是绕线位移式结构的传感器。
专利摘要一种轨道温度位移自动测量系统，它包含置于轨道上的两对温度和位移传感器，分别与其相连的微处理器，通过数据传输线与微处理器相连的无线数据传送系统，通过因特网和通讯协议与无线数据传送系统相连的建立在计算机内，用于发送索取数据请求、接收数据、存储数据、查询和显示数据的综合服务器。本实用新型的自动测量系统能够自动测量，自动索取，自动接收和存储以及自动查询和显示轨道温度位移的数据。操作简单方便，安全可靠。
文档编号G01D21/02GK2814543SQ20052003923
公开日2006年9月6日 申请日期2005年1月25日 优先权日2005年1月25日
发明者金涛, 倪茂春, 张连营, 张志康 申请人:上海地铁运营科技发展有限公司