一种轨道结构工作状态监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种轨道结构工作状态监测系统，所述监测系统包括信号采集模块、信号传输模块和信号处理模块；信号采集模块设置在轨道结构现场并进行动态数据采集，信号采集模块包括信号采集仪和与信号采集仪输入端连接的多组传感器；信号采集仪输出端与信号传输模块连接，信号传输模块将信号采集模块采集的动态数据传输至信号处理模块；信号处理模块输入端与信号传输模块连接，信号处理模块对所述动态数据进行数据处理和分析并生成工作状态监测报告。本实用新型通过对轨道结构现场的工作状态数据进行实时采集和传输，继而进行相关分析并生成监测报告，提供给维养部门做依据，及时做出维护、维修计划并防止轨道结构缺陷的进一步恶化。
【专利说明】
一种轨道结构工作状态监测系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及轨道监控技术领域，更具体地讲，涉及一种轨道结构工作状态监测系统。
【背景技术】
[0002]在轨道交通中，例如波磨、轮轨磨耗、道床结构开裂等轨道结构的病害现象会随着运营时间的增加而逐渐加剧，不仅维修维护成本较高，而且还存在较大的安全隐患。若能及时发现轨道结构的主要病害并及时处理，既可有效延长轨道结构的寿命，降低养护维修费用，还可以避免安全事故的发生。
[0003]目前，发展日益成熟的传感技术、采集技术、通信技术也为轨道结构的长期实时监测提供了实施基础。
【实用新型内容】
[0004]为了解决现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种能够实现良好监测和预警效果的轨道结构工作状态监测系统。
[0005]本实用新型提供了一种轨道结构工作状态监测系统，所述监测系统包括信号采集模块、信号传输模块和信号处理模块;所述信号采集模块设置在轨道结构现场并进行动态数据采集，信号采集模块包括信号采集仪和与所述信号采集仪输入端连接的多组传感器；信号采集仪输出端与信号传输模块连接，信号传输模块将信号采集模块采集的动态数据传输至信号处理模块;信号处理模块输入端与信号传输模块连接，信号处理模块对所述动态数据进行数据处理和分析并生成工作状态监测报告。
[0006]根据本实用新型轨道结构工作状态监测系统的一个实施例，所述传感器为振动传感器、光学传感器和/或声压传感器。
[0007]根据本实用新型轨道结构工作状态监测系统的一个实施例，所述信号传输模块与所述信号采集仪输出端或信号处理模块输入端有线连接或无线连接并以有线传输方式或无线传输方式进行动态数据传输。
[0008]根据本实用新型轨道结构工作状态监测系统的一个实施例，所述信号采集仪的采集方式为触发采集。
[0009]根据本实用新型轨道结构工作状态监测系统的一个实施例，所述动态数据包括振动加速度、动态位移和声压。
[0010]根据本实用新型轨道结构工作状态监测系统的一个实施例，所述信号处理模块设置有所述振动加速度、动态位移和/或声压的报警阈值。
[0011 ]根据本实用新型轨道结构工作状态监测系统的一个实施例，所述传感器设置在所述轨道结构的多个测点上。
[0012]与现有技术相比，本实用新型的轨道结构工作状态监测系统通过对轨道结构现场的工作状态数据进行实时采集和传输，继而进行相关分析并生成监测报告，提供给维养部门做依据，及时做出维护、维修计划并防止轨道结构缺陷的进一步恶化。
【附图说明】
[0013]图1示出了根据本实用新型示例性实施例的轨道结构工作状态监测系统的原理图。
[0014]图2示出了示例I中轨道结构工作状态监测系统的布置结构示意图。
[0015]图3示出了示例2中轨道结构工作状态监测系统的布置结构示意图。
[0016]附图标记说明:
[0017]1、2、3、4、6、7、8和9为振动传感器;5和10为声压传感器；
[0018]11-信号采集仪、12-信号传输模块、13-信号处理模块。
【具体实施方式】
[0019]本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。
[0020]本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。
[0021 ]下面将对本实用新型的轨道结构工作状态监测系统进行详细说明。
[0022]图1示出了根据本实用新型示例性实施例的轨道结构工作状态监测系统的原理图。
[0023]如图1所示，根据本实用新型的示例性实施例，所述轨道结构工作状态监测系包括信号采集模块、信号传输模块和信号处理模块。具体地，信号传输模块将信号采集模块现场采取的数据传输至信号处理模块，继而进行数据处理及分析并生成工作状态报告，供养护维修部门做出维养策略。其中，信号采集模块可根据需求沿线布置多套，数量根据轨道线路形式确定;信号传输模块与信号处理模块的规模需根据信号采集模块的数量具体确定。
[0024]根据本实用新型，信号采集模块设置在轨道结构现场并进行动态数据采集，信号采集模块包括信号采集仪和与信号采集仪输入端连接的多组传感器。在轨道线路的每个监测预定点处设置一套采集模块，采集对象主要为车辆通过时钢轨、道床、基础等结构的振动情况以及噪声情况。选用合适的传感器并在相关位置布置测点，将传感器设置在轨道结构的多个测点上，继而通过信号采集仪采集数据并存储，其中，测点可以位于钢轨、道床、混凝土基础等轨道结构上。优选地，信号采集仪的采集方式为触发采集，触发采集是当某一信号达到设定值时启动采集工作的采集方式，该采集方式可降低能耗并节约存储空间。根据本实用新型，传感器可以为振动传感器、光学传感器和/或声压传感器，所采集的动态数据可以包括振动加速度、动态位移和声压。但本实用新型不限于此。
[0025]信号传输模块主要承担根据远程指令或预定设置将现场采集的动态数据信息传输回信号处理模块的任务，可根据环境条件选择有线或无线传输。具体地，信号采集仪输出端与信号传输模块连接，信号传输模块将信号采集模块采集的动态数据传输至信号处理模块。
[0026]信号处理模块依附于服务器，主要针对传输过来的动态数据进行相关分析，例如可以包括统计分析、频谱分析、趋势分析、振动加速度级、传递损失、声压级等分析内容，继而利用分析结果生成监测报告。其中，频谱分析为最基本的数据处理方法，可以获得想要的轨道结构工作状态的参数值;统计分析和趋势分析是定期对近期时间段内的参数值进行分析，可以获得统计分析曲线和趋势分析曲线;振动加速度级可表征结构振动状态;传递损失可表征轨道结构中钢轨到轨道板、钢轨到路基的振动传递损失，可有效反应轨道结构工作状态;声压级可反映车辆通过时外界噪声响应，亦可反映轨道结构工作状态。具体地，信号处理模块输入端与信号传输模块连接，信号处理模块对所得动态数据进行数据处理和分析并生成工作状态监测报告，该报告可以提供给维养部门做依据，及时做出维护、维修计划，防止轨道结构缺陷的进一步恶化。
[0027]其中，信号传输模块与信号采集仪输出端或信号处理模块输入端有线连接或无线连接，从而以有线传输方式或无线传输方式进行动态数据传输。
[0028]更优选地，信号处理模块设置有振动加速度、动态位移和/或声压等特定指标的报警阈值，从而对某些超限的指标作及时预警。
[0029]下面结合示例对本实用新型的轨道结构工作状态监测系统作进一步说明。
[0030]示例1:
[0031 ]图2示出了本示例中轨道结构工作状态监测系统的布置结构示意图。
[0032]如图2所示，信号采集模块由信号采集仪11和与信号采集仪11输入端连接的多组传感器组成。其中，传感器1、传感器2、传感器3、传感器4分别与传感器6、传感器7、传感器8、传感器9对称布置并且分别安装在钢轨、轨道板、道床、混凝土基础上，这些传感器均为振动传感器，用于采集车辆通过时引起轨道结构的振动加速度数据。传感器5和传感器10对称布置并且分别位于距离轨道中心线7.5m的位置处，这些传感器为声压传感器，用于采集车辆通过时引起的噪声数据。
[0033]信号采集仪11采用触发采集方式，当车辆通过引起钢轨振动时，传感器I或传感器6被触发，则信号采集仪11开始采集动态数据并存储采集结果。
[0034]信号采集仪11输出端与信号传输模块12无线连接，信号传输模块12将信号采集仪11采集的动态数据传输至信号处理模块13。
[0035]信号处理模块13包括处理器，处理器利用统计分析、频谱分析、趋势分析、振动加速度级、传递损失、声压级等算法获得数据分析结果并生成监测报告，进而提供给维养部门作为依据并及时做出维护、维修计划，防止轨道结构缺陷的进一步恶化。
[0036]示例2:
[0037]图3示出了示例2中轨道结构工作状态监测系统的布置结构示意图。
[0038]如图3所示，本示例中的轨道结构工作状态监测系统的布置与示例I中基本相同，区别在于，信号采集仪11输出端与信号传输模块12有线连接，从而进行更为可靠的数据传输。
[0039]本实用新型并不局限于前述的【具体实施方式】。本实用新型扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组入口 ο
【主权项】
1.一种轨道结构工作状态监测系统，其特征在于，所述监测系统包括信号采集模块、信号传输模块和信号处理模块;所述信号采集模块设置在轨道结构现场并进行动态数据采集，信号采集模块包括信号采集仪和与所述信号采集仪输入端连接的多组传感器;信号采集仪输出端与信号传输模块连接，信号传输模块将信号采集模块采集的动态数据传输至信号处理模块;信号处理模块输入端与信号传输模块连接，信号处理模块对所述动态数据进行数据处理和分析并生成工作状态监测报告。2.根据权利要求1所述的轨道结构工作状态监测系统，其特征在于，所述传感器为振动传感器、光学传感器和/或声压传感器。3.根据权利要求1所述的轨道结构工作状态监测系统，其特征在于，所述信号传输模块与所述信号采集仪输出端或信号处理模块输入端有线连接或无线连接并以有线传输方式或无线传输方式进行动态数据传输。4.根据权利要求1所述的轨道结构工作状态监测系统，其特征在于，所述信号采集仪的采集方式为触发采集。5.根据权利要求1所述的轨道结构工作状态监测系统，其特征在于，所述动态数据包括振动加速度、动态位移和声压。6.根据权利要求5所述的轨道结构工作状态监测系统，其特征在于，所述信号处理模块设置有所述振动加速度、动态位移和/或声压的报警阈值。7.根据权利要求1所述的轨道结构工作状态监测系统，其特征在于，所述传感器设置在所述轨道结构的多个测点上。
【文档编号】G01M99/00GK205449522SQ201521113529
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2015年12月29日
【发明人】焦洪林, 罗炯, 岳军, 杨樊
【申请人】成都市新筑路桥机械股份有限公司