道岔转换阻力管控装置及管控方法与流程

本发明涉及铁路领域，更具体地说，涉及道岔转换阻力管控装置及管控方法。

背景技术：

道岔外锁闭装置是保障行车安全的重要设备之一，外锁闭装置的润滑效果直接影响到转换道岔的顺畅度，因此维护部门都把对道岔外锁闭装置的润滑工作摆在首要位置，并制定相应的维护管理制度。但是随着高速和客运专线的投入和长时间使用，维护方式和维护时间也变得更加具有局限性，所有维护时间都集中在了夜间，而恶劣天气下对外锁闭装置的维护以及润滑就更显得困难，而且大多数的维护都是人工进行维护和加油润滑。

因此，急需一种道岔转换阻力管控装置及管控方法来对相应的加油装置和设备进行管控处理，以减少维护人员上线加油的次数，降低因道岔外锁闭卡死带给列车秩序的干扰，提高运行安全，保证铁路运输安全要求的同时，给现场使用、维护带来方便。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种道岔转换阻力管控装置及管控方法，可以减少维护人员上线加油的次数，降低因道岔外锁闭装置卡死带给列车秩序的干扰，提高运行安全，保证铁路运输安全要求的同时，给现场使用、维护带来方便。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种道岔转换阻力管控装置，包括依次连接的采集单元、传输单元、主控单元和加油机构；

所述采集单元包括设置在所述道岔转辙机的动作连接杆上的力传感器，所述力传感器采集道岔转换时传递给所述动作连接杆的转换阻力；

传输单元，用于将所述采集单元接收到的转换阻力信号进行处理和传输；

所述主控单元接收经过所述传输单元处理后的转换阻力信号并进行分析处理以控制所述加油机构工作。

优选的，所述采集单元还包括放大器和第二处理器，所述第二处理器通过所述放大器与所述力传感器连接。

优选的，所述传输单元包括第一处理器、通信模块和电源模块，所述第一处理器依次通过所述通信模块和所述电源模块与所述主控单元连接，且所述第二处理器与所述第一处理器连接。

优选的，所述主控单元包括监测主机，所述监测主机依次通过分线柜和方向盒与所述传输单元连接，所述加油机构与所述监测主机连接。

优选的，所述主控单元还包括显示器，所述显示器与所述监测主机连接。

一种道岔转换阻力管控方法，应用于上述的道岔转换阻力管控装置，包括如下步骤：

s1：所述采集单元启动；

s2：所述采集单元的所述力传感器检测所述动作连接杆受到的转换阻力；

s3：所述采集单元停止；

s4：所述采集单元生成道岔转换过程中所述动作连接杆受到的转换阻力的曲线图，记为转换阻力曲线图；

s5：所述采集单元缓存所述转换阻力曲线图；

s6：所述主控单元通过所述传输单元从所述采集单元中读取所述转换阻力曲线图并存储；

s7：所述主控单元对所述转换阻力曲线图进行分析，当所述转换阻力曲线图中有超出阈值的转换阻力值时，所述主控单元控制所述加油机构启动，并控制所述加油机构往外锁闭装置内加油，直到所述转换阻力曲线图中的转换阻力值小于阈值，所述主控单元才控制所述加油机构停止加油。

优选的，管控方法包括如下步骤：

s11：所述主控单元接收道岔转换开始信号后，通过所述传输单元控制所述采集单元启动；

s12：所述采集单元的所述力传感器检测所述动作连接杆受到的转换阻力；

s13：所述主控单元接收到道岔转换结束信号后，通过所述传输单元控制所述采集单元停止；

s14：所述采集单元生成道岔转换过程中所述动作连接杆受到的转换阻力的曲线图，记为转换阻力曲线图；

s15：所述采集单元缓存所述转换阻力曲线图；

s16：所述主控单元通过所述传输单元从所述采集单元中读取所述转换阻力曲线图并存储；

s17：所述主控单元对所述转换阻力曲线图进行分析，当所述转换阻力曲线图中有超出阈值的转换阻力值时，所述主控单元控制所述加油机构启动，并控制所述加油机构往外锁闭装置内加油，直到所述转换阻力曲线图中的转换阻力值小于阈值，所述主控单元才控制所述加油机构停止加油。

优选的，管控方法包括如下步骤：

s21：所述采集单元自主触发道岔转换开始信号后启动；

s22：所述采集单元的所述力传感器检测所述动作连接杆受到的转换阻力；

s23：所述采集单元自主触发道岔转换结束信号后停止；

s24：所述采集单元生成道岔转换过程中所述动作连接杆受到的转换阻力的曲线图，记为转换阻力曲线图；

s25：所述采集单元缓存所述转换阻力曲线图；

s26：所述主控单元通过所述传输单元从所述采集单元中读取所述转换阻力曲线图并存储；

s17：所述主控单元对所述转换阻力曲线图进行分析，当所述转换阻力曲线图中有超出阈值的转换阻力值时，所述主控单元控制所述加油机构启动，并控制所述加油机构往外锁闭装置内加油，直到所述转换阻力曲线图中的转换阻力值小于阈值，所述主控单元才控制所述加油机构停止加油。

由以上技术方案可以看出，本发明能够直接采集转辙机的转换阻力且能在线实时查看，直接方便快速准确反映转辙机的动作连接杆的受力，并通过对转换阻力的监测与设定，控制加油机构直接对外锁闭装置进行加油，以减少维护人员上线加油的次数，降低因道岔外锁闭装置卡死带给列车秩序的干扰，提高运行安全，保证铁路运输安全要求的同时，给现场使用、维护带来方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1是本发明的管控装置设置方式示意图；

图2是本发明的整体结构框图；

图3是本发明的管控方法的流程图。

其中，附图中标记如下：

1-力传感器，2-动作连接杆，3-道岔转辙机，4-外锁闭装置，5-注油点，6-加油机构。

具体实施方式

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，都属于本发明保护的范围。

如图1-3所示，道岔转换阻力管控装置，包括依次连接的采集单元、传输单元和、主控单元和加油机构6，采集单元包括设置在道岔转辙机3的动作连接杆2上的力传感器1，力传感器1采集道岔转换时传递给动作连接杆2的转换阻力；传输单元，用于将采集单元接收到的转换阻力信号进行处理和传输；主控单元接收经过传输单元处理后的转换阻力信号并对其进行分析处理以控制加油机构6工作，主控单元根据所采集到的转换阻力的变化自动完成对外锁闭装置4的加油。

进一步的，采集单元包括力传感器1、放大器和第二处理器，其中力传感器1设置在动作连接杆2上，这里需要说明的是，力传感器1可以设置在动作连接杆2的中部，也可以是其他部位，只要能达到相同的技术效果即可；第二处理器通过放大器与力传感器1连接，采集单元采用dc/dc5v电源供电，也可以采用其他形式的电源模块进行供电，这里不做详述，需要说明的是只要能达到相同的技术效果即可；在转换过程中，转换阻力会造成动作连接杆2发生一定的微形变，因此力传感器1可以设置为应变式力传感器，当动作连接杆2发生微形变时由应变式力传感器检测动作连接杆2的形变量，进行结合动作连接杆2的材质和形状得到动作连接杆2所受到的转换阻力。力传感器1的监测精度和范围应完全满足转辙机摩擦力的调整范围。

进一步的，传输单元包括第一处理器、通信模块和电源模块，通信模块可以采用载波通信的方式，也可以采用其他通信方式，只要能达到相同的技术效果即可，电源模块包括dc/dc5v电源和ac/dc电源，其中dc/dc5v电源用于供电，也可以采用其他形式的电源，只要能达到相同的技术效果即可，第一处理器依次通过通信模块和电源模块与主控单元连接，第一处理器与第二处理器连接，第一处理器可以通过rs232接口与第二处理器连接，也可以通过rs485接口或其他接口或无线连接的方式进行连接，只要能达到相同的技术效果即可。传输单元采用dc/dc5v电源供电，也可以采用其他形式的电源模块进行供电，这里不做详述，需要说明的是只要能达到相同的技术效果即可；如果站点安装了jhd缺口监测系统，传输单元可以设置在缺口监测分机内，并利用缺口监测分机预留的接口。如果站点未安装道岔缺口监测系统，可以在转辙机的上设置外挂箱盒，将传输单元设置在外挂箱盒内。

进一步的，主控单元包括监测主机，监测主机依次通过分线柜和方向盒与传输单元连接，方向盒与电源模块连接，监测主机还连接有显示器和加油机构，在线实时查看，直接方便快速准确反映转辙机的受力进而准确反映转换阻力的曲线走势，从而进一步观察加油情况的开始与停止。

一种道岔转换阻力管控方法，应用于上述道岔转换阻力管控装置，包括如下步骤：

s1：采集单元启动；

s2：采集单元的力传感器1检测动作连接杆2受到的转换阻力；

s3：采集单元停止；

s4：采集单元生成道岔转换过程中动作连接杆2受到的转换阻力的曲线图，记为转换阻力曲线图；

s5：采集单元缓存转换阻力曲线图；

s6：主控单元通过传输单元从采集单元中读取转换阻力曲线图并存储；

s7：主控单元对转换阻力曲线图进行分析，当转换阻力曲线图中有超出阈值的转换阻力值时，主控单元控制加油机构6启动，并控制加油机构6往外锁闭装置4内加油，直到转换阻力曲线图中的转换阻力值小于阈值，主控单元才控制加油机构6停止加油。主控单元可以控制加油机构6通过注油点5对外锁闭装置4进行加油，也可以通过管路连接对外锁闭装置4进行加油，只要能达到相同的技术效果即可。

在实施时，道岔转换阻力管控方法可以采用如下两种管控方法：

方法一的具体步骤为：

s11：主控单元接收道岔转换开始信号后，通过传输单元控制采集单元启动；

s12：采集单元的力传感器1检测动作连接杆2受到的转换阻力；

s13：主控单元接收到道岔转换结束信号后，通过传输单元控制采集单元停止；

s14：采集单元生成道岔转换过程中动作连接杆2受到的转换阻力的曲线图，记为转换阻力曲线图；

s15：采集单元缓存转换阻力曲线图；

s16：主控单元通过传输单元从采集单元中读取转换阻力曲线图并存储；

s17：主控单元对转换阻力曲线图进行分析，当转换阻力曲线图中有超出阈值的转换阻力值时，主控单元控制加油机构6启动，并控制加油机构6往外锁闭装置4内加油，直到转换阻力曲线图中的转换阻力值小于阈值，主控单元才控制加油机构6停止加油。主控单元可以控制加油机构6通过注油点5对外锁闭装置4进行加油，也可以通过管路连接对外锁闭装置4进行加油，只要能达到相同的技术效果即可。

方法二的具体步骤为：

s21：采集单元自主触发道岔转换开始信号后启动；

s22：采集单元的所力传感器1检测动作连接杆2受到的转换阻力；

s23：所述采集单元自主触发道岔转换结束信号后停止；

s24：所述采集单元生成道岔转换过程中所述动作连接杆2受到的转换阻力的曲线图，记为转换阻力曲线图；

s25：所述采集单元缓存所述转换阻力曲线图；

s26：所述主控单元通过所述传输单元从所述采集单元中读取所述转换阻力曲线图并存储；

s27：主控单元对转换阻力曲线图进行分析，当转换阻力曲线图中有超出阈值的转换阻力值时，主控单元控制加油机构6启动，并控制加油机构6往外锁闭装置4内加油，直到转换阻力曲线图中的转换阻力值小于阈值，主控单元才控制加油机构6停止加油。主控单元可以控制加油机构6通过注油点5对外锁闭装置4进行加油，也可以通过管路连接对外锁闭装置4进行加油，只要能达到相同的技术效果即可。

方式二中，采集单元主动触发之后，可以向主控单元发送一个启动信号，在采集过程完成之后，主控单元通过传输单元控制采集单元停止，然后读取转换阻力曲线图；或者采集单元启动之后，向主控单元发送一个启动信号，并且在采集过程完成之后自主停止，之后向主控单元发送一个停止信号，主控单元可以读取转换阻力曲线图；或者主控单元持续监测采集单元的状态，当监测到采集单元停止后，读取转换阻力曲线图；或者主控单元持续监测采集单元的状态，当监测到采集单元启动后，经过一段时间后控制采集单元停止，然后读取转换阻力曲线图。

转换阻力曲线图内包括数据采集时间、道岔转换方向、道岔转换时长、转换阻力最大值及发生时间和平均值等参数。

进一步的，动作连接杆2一般会有定位和反位两种转换状态，当动作连接杆2处于定位时，静态曲线图记为定位转换阻力曲线图；当动作连接杆2处于反位时，静态曲线图记为反位转换阻力曲线图。

因为是通过对动作连接杆2的微形变量进行监测从而得到其受到的转换阻力，因此外界因素对动作连接杆2的微形变量产生的影响会干扰到监测结果的精确度，因此在监测主机内，需要对各个曲线图进行修正。通常最主要的干扰因素是温度，热胀冷缩现象会导致动作连接杆2在受到相同转换阻力时发生不同的形变，因此修正过程主要是根据温度因素对曲线图进行修正。

具体的修正方式是在力传感器1处设置温度传感器，由温度传感器实时监测道岔转辙机3的温度情况，并借助传输单元将温度信号传输给监测主机，监测主机根据温度信号得出动作连接杆2在该温度下自身特性的变化，最后对曲线图中的转换阻力值进行修改，在温度较低的情况下，动作连接杆2的形变量会比较小，导致监测到的转换阻力值较小，需要将转换阻力值修正变大，在温度较高的情况下，动作连接杆2的形变量会比较大，导致监测到的转换阻力值比较大，需要将转换阻力值修正变小。

监测主机还根据读取到的曲线图生成日报表，日报表内可以包括当日道岔转换过程转换阻力最大值、当日道岔转换过程转换阻力最大值发生时间、当日道岔转换过程转换阻力平均值和当日温度变化曲线等，供相关人员查看，以及时发现可能存在的故障。

此外，监测主机还通过显示器输出每天所读取到的各个曲线图以及由各个曲线图集合而成的当日总曲线图，以供值班人员查看。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。