城市轨道交通道岔区域轨道状态监测系统的制作方法

本公开的实施例一般涉及轨道交通技术领域，并且更具体地，涉及一种城市轨道交通道岔区域轨道状态监测系统。

背景技术：

城市轨道交通作为城市公交系统的最重要组成部分，承担着极其繁重的运输任务，更是市民出行最方便、快捷、安全的选择。道岔作为轨道系统的最薄弱环节更易发生病害，一旦发生故障不仅会破坏城市轨道交通在市民心中的安全形象，更会损害旅客财产、人身安全，后果不堪设想。

传统的城市轨道交通道岔区域轨道服役状态主要通过工人夜间上道检查和轨道伤损检查设备检查(如手持式钢轨探伤仪、钢轨探伤车等)实现。这种方式主要存在以下不足之处：人工检修耗时耗工，且受工人个人影响，检测效率低，漏检率高；钢轨探伤车无法实现对于道岔区域的尖轨、心轨等异形轨件的全线路区间、全钢轨断面检测，难以全面获取探测数据；手持式钢轨探伤仪探测速度缓慢，检测效率低；工人夜间上道检查和轨道伤损检查设备检查均无法实现对于轨道结构服役状态的24小时实时在线监测。

技术实现要素：

根据本公开的实施例，提供了一种城市轨道交通道岔区域轨道状态监测系统，所述道岔区域包括钢轨、轨道板和底座板，所述钢轨旁设置有护栏；所述检测系统包括：温度传感器，设置于所述轨道板内，用于检测所述轨道板的温度数据；应变传感器，设置于所述钢轨和所述轨道板的表面，用于采集所述钢轨和所述轨道板的应变数据；应力传感器，设置于所述钢轨和所述轨道板的表面，用于采集所述钢轨和所述轨道板的应力数据；振动传感器，设置于所述钢轨和所述轨道板的表面，用于采集所述钢轨和所述轨道板的振动数据；摄像机，设置于所述护栏上，用于采集所述钢轨和所述轨道板的图像数据；处理器，分别与所述温度传感器、所述应变传感器、所述应力传感器、所述振动传感器和所述摄像机连接，用于接收并处理所述温度数据、所述应变数据、所述应力数据、所述振动数据和所述图像数据，并发送处理后的数据；服务器，与所述处理器连接，用于接收处理后的数据，并将处理后的数据与所述服务器内预设数据进行比较，以确定是否发出报警信息。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，还包括：报警装置，所述报警装置与所述服务器连接，用于根据所述报警信息进行报警。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述轨道板上开设有安装孔，所述温度传感器设置于所述安装孔内。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述应变传感器包括：横向应变传感器，横向粘贴于所述钢轨、所述轨道板和所述底座板的表面，用于采集钢轨、轨道板和底座板的横向应变数据；纵向应变传感器，纵向粘贴于所述钢轨、所述轨道板和所述底座板的表面，用于采集钢轨、轨道板和底座板的纵向应变数据。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述应力传感器包括：横向应力传感器，横向粘贴于所述钢轨、所述轨道板和所述底座板的表面，用于采集钢轨、轨道板和底座板的横向应力数据；纵向应力传感器，纵向粘贴于所述钢轨、所述轨道板和所述底座板的表面，用于采集钢轨、轨道板和底座板的纵向应力数据。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述振动传感器包括：横向振动传感器，横向设置于所述钢轨、所述轨道板和所述底座板的表面，用于采集钢轨、轨道板和底座板的横向振动数据；纵向振动传感器，纵向设置于所述钢轨、所述轨道板和所述底座板的表面，用于采集钢轨、轨道板和底座板的纵向振动数据。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述钢轨旁设置有控制盒，所述处理器设置于所述控制盒中。

如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述服务器与所述处理器可通信地连接。

在本公开的实施例提供的城市轨道交通道岔区域轨道状态监测系统中，通过温度传感器采集轨道板的温度数据，应变传感器采集钢轨、轨道板和底座板的应变数据，应力传感器采集钢轨、轨道板和底座板的应力数据，振动传感器采集钢轨、轨道板和底座板的振动数据，摄像机采集钢轨、轨道板和底座板的图像数据，从而能够准确、全面地获取轨道状态数据，进而通过处理器对温度数据、应变数据、应力数据、振动数据和图像数据进行处理然后发送至服务器，服务器将处理后的数据与服务器内预设数据进行比较，以确定是否发出报警信息，使得检修耗时短、检修效率高、检修全面性高。

应当理解，公开内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。

附图说明

结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：

图1示出了本公开的实施例提供的城市轨道交通道岔区域状态智能检测系统的系统框图；

图2示出了本公开的实施例提供的城市轨道交通道岔区域的结构示意图。

其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

11、温度传感器；12、应变传感器；121、横向应变传感器；122、纵向应变传感器；13、应力传感器；131、横向应力传感器；132、纵向应力传感器；14、振动传感器；141、横向应力传感器；142、纵向应力传感器；15、摄像机；16、处理器；17、服务器；21、钢轨；22、轨道板。

具体实施方式

为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1示出了本公开的实施例提供的城市轨道交通道岔区域状态智能检测系统的系统框图。如图1所示，该智能检测系统包括温度传感器11、应变传感器12、应力传感器13、振动传感器14、摄像机15、处理器16和服务器17。

其中，温度传感器11、应变传感器12、应力传感器13、振动传感器14和摄像机15分别与处理器16连接，处理器16与服务器17连接。

参见图2，道岔区域包括钢轨21和轨道板22，钢轨21设置于等间距排列的轨道板22上，在钢轨21旁设置有护栏(图中未示出)。

温度传感器11设置于轨道板22内，用于检测轨道板22的温度数据。

在一些实施例中，可以在轨道板22上开设安装孔，将温度传感器11布置于该安装孔内，并进行密封处理。

安装孔可以开设于轨道板22的中部位置，也可以开设于轨道板22上的其他位置，本领域技术人员可以根据实际需要来选择安装孔在轨道板22上的开孔位置。

应变传感器12设置于钢轨21和轨道板22的表面，用于采集钢轨21和轨道板22的应变数据。其中，应变数据包括横向应变数据和纵向应变数据。

在一些实施例中，应变传感器12包括横向应变传感器121和纵向应变传感器122。横向应变传感器121和纵向应变传感器122均可采用贴片式传感器，将横向应变传感器121横向粘贴于钢轨21和轨道板22的表面上，用于采集钢轨21和轨道板22的横向应变数据，将纵向应变传感器122纵向粘贴于钢轨21和轨道板22的表面，用于采集钢轨21和轨道板22纵向应变数据。

为保证能够准确地检测钢轨21和轨道板22的应变数据，横向应变传感器121和纵向应变传感器122均匀地粘贴于钢轨21和轨道板22上。

应力传感器13设置于钢轨21和轨道板22的表面，用于采集钢轨21和轨道板22的应力数据。其中，应力数据包括横向应力数据和纵向应力数据。

在一些实施例中，应力传感器13包括横向应力传感器131和纵向应力传感器132。横向应力传感器131和纵向应力传感器132均可采用贴片式传感器，将横向应力传感器131横向粘贴于钢轨21和轨道板22的表面上，用于采集钢轨21和轨道板22的横向应力数据，将纵向应力传感器132纵向粘贴于钢轨21和轨道板22的表面，用于采集钢轨21和轨道板22纵向应力数据。

为保证能够准确地检测钢轨21和轨道板22的应力数据，横向应力传感器131和纵向应力传感器132均匀地粘贴于钢轨21和轨道板22上。

振动传感器14设置于钢轨21和轨道板22的表面，用于采集钢轨21和轨道板22的振动数据。其中，振动数据包括横向振动数据和纵向振动数据。

在一些实施例中，振动传感器14包括横向振动传感器141和纵向振动传感器142。横向振动传感器141和纵向振动传感器142均可采用贴片式传感器，将横向振动传感器141横向粘贴于钢轨21和轨道板22的表面上，用于采集钢轨21和轨道板22的横向振动数据，将纵向振动传感器142纵向粘贴于钢轨21和轨道板22的表面，用于采集钢轨21和轨道板22纵向振动数据。

为保证能够准确地检测钢轨21和轨道板22的振动数据，横向振动传感器141和纵向振动传感器142均匀地粘贴于钢轨21和轨道板22上。

摄像机15设置于护栏(图中未示出)上，用于采集钢轨21和轨道板22的图像数据。

处理器16分别与温度传感器11、应变传感器12、应力传感器13、振动传感器14和摄像机15连接，用于接收并处理温度数据、应变数据、应力数据、振动数据和图像数据，并发送处理后的数据。

在一些实施例中，钢轨21旁设置有控制盒(图中未示出)，处理器16设置于控制盒中。

服务器17与处理器16连接，用于接收处理后的数据，并将处理后的数据与服务器17内预设数据进行比较，以确定是否发出报警信息。

例如，可以在服务器17内预设温度阈值、应变阈值、应力阈值和振动阈值，分别将温度数据与温度阈值进行比较、将应变数据与应变阈值进行比较、将应力数据与应力阈值进行比较、将振动数据与振动阈值进行比较，在温度数据超过温度阈值，和/或应变数据超过应变阈值，和/或应力数据超过应力阈值，和/或振动数据超过振动阈值时，服务器17发出报警信息。

在一些实施例中，服务器17可以与处理器16可通信地连接。

在一些实施例中，该智能检测系统还包括报警装置，该报警装置与服务器17连接，用于根据报警信息进行报警。

报警装置可以是声光报警装置，可以根据不同的数据类型产生不同的报警信息。

例如，以红色灯光对应温度数据，以黄色灯光对应应变数据，以绿色灯光对应应力数据，以蓝色灯光对应振动数据；在温度数据超过温度阈值时，发出红色灯光进行报警，同时也可以发出声音警报；在应变数据超过应变阈值时，发出黄色灯光进行报警，同时也可以发出声音警报；在应力数据超过应力阈值时，发出绿色灯光进行报警，同时也可以发出声音警报；在振动数据超过振动阈值时，发出蓝色灯光进行报警，同时也可以发出声音警报。

根据本公开的实施例，通过温度传感器采集轨道板的温度数据，应变传感器采集钢轨、轨道板和底座板的应变数据，应力传感器采集钢轨、轨道板和底座板的应力数据，振动传感器采集钢轨、轨道板和底座板的振动数据，摄像机采集钢轨、轨道板和底座板的图像数据，并通过处理器对温度数据、应变数据、应力数据、振动数据和图像数据进行处理然后发送至服务器，服务器将处理后的数据与服务器内预设数据进行比较，以确定是否发出报警信息，从而使得检修耗时短、检修效率高、检修全面性高。

在本说明书的描述中，术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。