一种在役道岔监测传感器终端装置及其终端控制系统的制作方法

[0001]
本发明涉及铁路轨道的无损检测技术领域，具体涉及在役轨道道岔的云监测技术，特别是涉及一种在役道岔监测传感器终端装置及其终端控制系统。


背景技术：

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铁路钢轨作为现代工业化的主要运输方式之一，其安全性保障是非常重要部分，各种安全无损检测仪器因此诞生。随着智能化和无线网络的发展，远程云检测和监测孕育而生，如发明专利zl201110310778.9 一种基于云计算的无损检测系统，是通过云平台实现远程集中监控检测。
[0003]
然而，远程云检测监控智能化，因为无人工的检测操作，检测传感器智能化运行的要求相对较高，需要庞大的检测传感器设备才可能实现在役轨道的全面监控，技术上较难于实现。远程云监测在役轨道道岔的安全监控检测，第一需要在役道岔监测传感器集成装置，第二需要在役道岔监测传感器控制系统，第三需要检测中心分析仪器。后两者目前的科技发展已能做到比较完善的解决。
[0004]
而铁路钢轨在役中因时间和地理位置的限制，在役道岔监测传感器集成装置具有很大的局限性，远程云监测更加适用于各种在役轨道的安全监控检测，特别是钢轨道岔的监控检测，相应地需要设计更加适合云检测的监测传感器集成装置。
[0005]
针对以上缺点问题，本发明采用如下技术方案进行改善。


技术实现要素：

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本发明的目的提供一种无需处部电源供电的在役道岔集成监测传感器终端装置及其终端控制系统，特别是一种在役道岔监测传感器终端装置及其终端控制系统，公开的技术方案如下：本发明公开一种在役道岔监测传感器终端装置，用于在役轨道(3)特别是道岔的安全监测传感器终端装置(1)，所述监测传感器终端装置(1)无线连接于检测中心分析仪器(2)，放置于道岔进行监控检测，包括壳体(11)、终端控制装置(12)、检测传感器装置(13)，其特征在于所述的检测传感器装置(13)包括线圈(131)和设置于检测线圈(131)中心的永磁铁(132)；其中所述的永磁铁(132)通过弹性件(133)悬空固定于壳体(11)，当列车运行通过时，轨道道岔震动检测终端装置，永磁铁(132)上下移动促使检测线圈(131)形成切割磁力线的状态，将机械动能转化为电能量传输给终端控制装置(12)的电能储存装置。
[0007]
其中，所述的终端控制装置(12)包括控制器(121)、电能储存装置(123)、将检测传感器装置(13)输出的电能转换传输给电能储存装置(123)的电能转换装置(122)、以及将检测传感器装置(13)的电信号转换为数字信号传输给控制器(121)的信号转换装置(124)。
[0008]
所述的控制器(121)还包括用于与检测中心分析仪器(2)无线连接的无线信号连接装置(125)。无线信号连接装置(125)可设置为多个监测传感器终端共用，将小范围内的
监测传感器终端统一集中提取后，一起发送给检测中心分析仪器(2)。
[0009]
在其它的实施方式中，本发明一种在役道岔监测传感器终端装置还包括其他传感器，可以在涡流检测传感器旁边增加超声检测传感器，以及漏磁检测传感器等，并不限于仅仅是涡流检测传感器一种检测方式。即一种实施方式为检测传感器装置(13)集成了电磁检测传感器(134)和超声检测传感器(135)两类检测传感器。电磁检测传感器(134)包括电磁线圈(131)和设置于检测线圈(131)中心的永磁铁(132)。
[0010]
本发明还公开一种在役道岔监测终端装置的传感器，其特征在于所述的检测传感器装置(13)包括线圈(131)和设置于检测线圈(131)中心的永磁铁(132)；其中所述的永磁铁(132)通过弹性件(133)悬空固定于壳体(11)，当检测终端装置被震动时永磁铁(132)上下移动促使检测线圈(131)形成切割磁力线的状态，将机械动能转化为电能量传输给终端控制装置(12)的电能储存装置(123)。
[0011]
一种在役道岔监测终端装置的传感器，其特征在于所述的永磁铁(132)为圆柱体结构，所述检测线圈(131)围绕圆柱体的永磁铁(132)外围一圈形成圆环柱结构。检测线圈(131)和所述的永磁铁(132)之间还设置一层圆环柱结构的绝缘层(134)。
[0012]
另外，本发明还公开一种在役道岔监测传感器终端控制系统，包括控制模块(42)、无线连接于所述控制模块(42)的检测中心处理模块(41)、以及电连接于控制模块(42)的检测传感器模块(43)，其特征在于所述的控制模块(42)还包括无线信号发送模块(421)、无线信号接收模块(422)、数据存储模块(423)、电信号转换模块(424)、电能转换模块(425)、电能存储模块(426)、显示模块(428)；其中所述的控制模块(42)的电信号转换模块(424)接收检测传感器模块(43)的电信号后，提取电信号转化为模拟信号通过控制模块(42)传输给检测中心处理模块(41)，作为检测数据进行分析处理；电能转换模块(425)提取检测传感器模块(43)的电能量传送至电能储存装置，作为监测传感器终端的电能供给。
[0013]
一种在役道岔监测传感器终端控制系统，其特征在于所述的控制模块(42)还包括定位模块(427)，所述定位模块(427)提取每一个监测传感器终端的物理位置，通过控制模块无线传输给检测中心处理模块，作为检测数据分析处理的位置信息数据。控制模块(42)的数据存储模块(423)还设置有监测传感器终端的编号信息，所述定位模块(427)的物理位置信息对应于监测传感器终端的编号信息，一起无线传输给检测中心处理模块对每个监测传感器终端的物理位置信息进行一一对应的编号标记。
[0014]
据以上技术方案，本发明具有以下有益效果：一、本发明监测终端的传感器设置为线圈固定于永磁体外围，永磁体上、下加弹簧结构，实现在列车运行通过时，轨道道岔震动监测终端中的永磁铁上下移动，促使检测线圈形成切割磁力线的状态，将道岔震动的机械动能转化为电能量，作为传感器电源供给，同时又可提取检测线圈的检测信号，让终端通过数据采集发送到云端（云检测平台）从而同时达到检测的目的，实现对道岔钢轨的长期安全检测监控。而且，因为钢轨的道岔位置震动较大，本发明终端传感器特别适用于道岔监测传感器终端的电能供应。
[0015]
二、本发明通过集中小范围内监测终端的检测信息后，同时传输给检测中心处理模块，节省终端的无线传输设备。
[0016]
三、本发明还设置地理位置定位信息，可结合每一个监测终端编号信息，一一对应
发送至检测中心处理模块，作为检测数据分析位置信息数据，实现了对监测终端的精确位置定位。
附图说明
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图1为本发明最佳实施例的监测传感器终端的使用状态示意图;图2为本发明最佳实施例的多个监测传感器终端的使用状态示意图;图3为本发明最佳实施例的监测传感器终端的结构示意图;图4为本发明最佳实施例的监测传感器的检测装置示意图;图5为本发明最佳实施例的监测传感器的检测装置仰视示意图;图6为本发明最佳实施例的监测传感器终端的控制器示意图;图7为本发明最佳实施例的监测传感器终端的控制系统示意图。
具体实施方式
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下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。
[0019]
如图1至图4所示，本发明公开一种在役道岔监测传感器终端装置，用于在役轨道3特别是道岔的安全监测传感器终端装置1，所述监测传感器终端装置1无线连接于检测中心分析仪器2，放置于道岔进行监控检测，包括壳体11、终端控制装置12、检测传感器装置13，其特征在于所述的检测传感器装置13包括线圈131和设置于检测线圈131中心的永磁铁132；如图4所示，其中所述的永磁铁132通过弹性件133悬空固定于壳体11。永磁铁132、弹性件133和检测线圈131构成一个能量采集装置。当列车运行通过时，轨道道岔震动检测终端装置，永磁铁132上下移动促使检测线圈131形成切割磁力线的状态。由此检测线圈131将机械动能转化为电能，并传输给终端终端控制装置12的电能储存装置123存储。电能储存装置123存储的电能作为在役道岔集成监测传感器终端装置及其终端控制系统的电能供给。
[0020]
其中，如图6所示，所述的终端控制装置12包括控制器121、电能储存装置123、将检测传感器装置13输出的电能转换传输给电能储存装置123的电能转换装置122（开关电能储存装置123充放电功能的控制）以及将检测传感器装置13的电信号转换为数字信号传输给控制器121的信号转换装置(124)。
[0021]
所述的控制器121还包括用于与检测中心分析仪器2无线连接的无线信号连接装置125。无线信号连接装置125可设置为多个监测传感器终端共用，将小范围内的监测传感器终端统一集中提取后，一起发送给检测中心分析仪器2。
[0022]
在其它的实施方式中，本发明一种在役道岔监测传感器终端装置还包括其他传感器，可以在涡流检测传感器旁边增加超声检测传感器，以及漏磁检测传感器等，并不限于仅仅是涡流检测传感器一种检测方式。即一种实施方式为检测传感器装置(13)集成了电磁检测传感器(134)和超声检测传感器(135)两类检测传感器。电磁检测传感器(134)包括电磁线圈(131)和设置于检测线圈(131)中心的永磁铁(132)。
[0023]
如图4和图5所示，本发明还公开一种在役道岔监测终端装置的传感器，其特征在于所述的检测传感器装置13包括线圈131和设置于检测线圈131中心的永磁铁132；其中所述的永磁铁132通过弹性件133悬空固定于壳体11，当检测终端装置被震动时永
磁铁132上下移动促使检测线圈131形成切割磁力线的状态，将机械动能转化为电能量传输给终端控制装置12的电能储存装置123。
[0024]
如图5所示，一种在役道岔监测终端装置的传感器，其特征在于所述的永磁铁132为圆柱体结构，所述检测线圈131围绕圆柱体的永磁铁132外围一圈形成圆环柱结构。检测线圈131和所述的永磁铁132之间还设置一层圆环柱结构的绝缘层134。
[0025]
另外，如图7所示，本发明还公开一种在役道岔监测传感器终端控制系统，包括控制模块42、无线连接于所述控制模块42的检测中心处理模块41、以及电连接于控制模块42的检测传感器模块43，其特征在于所述的控制模块42还包括无线信号发送模块421、无线信号接收模块422、数据存储模块423、电信号转换模块424、电能转换模块425、电能存储模块426、显示模块428；其中所述的控制模块42的电信号转换模块424接收检测传感器模块43的电信号后，提取电信号转化为模拟信号通过控制模块42传输给检测中心处理模块41，作为检测数据进行分析处理；电能转换模块425提取检测传感器模块43的电能量传送至电能储存装置，作为监测传感器终端的电能供给。
[0026]
一种在役道岔监测传感器终端控制系统，其特征在于所述的控制模块42还包括定位模块427，所述定位模块427提取每一个监测传感器终端的物理位置，通过控制模块无线传输给检测中心处理模块，作为检测数据分析处理的位置信息数据。控制模块42的数据存储模块423还设置有监测传感器终端的编号信息，所述定位模块427的物理位置信息对应于监测传感器终端的编号信息，一起无线传输给检测中心处理模块对每个监测传感器终端的物理位置信息进行一一对应的编号标记。
[0027]
以上为本发明的其中一种实施方式。此外，需要说明的是，凡依本专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化，均包括于本专利的保护范围内。