一种铁路道岔状态在线监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及轨道交通智能运维领域，尤其涉及一种铁路道岔状态在线监测装置。


背景技术：

2.现有的监测设备无法实时对道岔的密贴量以及纵向爬行量进行监测，道岔密贴是指道岔无论在定位或反位的静止位置时，尖轨的刨切部分应与基本轨保持密贴，道岔纵向爬行是指道岔整组的纵向移动，连接道岔侧向的线路，因道岔绝对爬行导致轨缝的变化，不改变大方向，道岔纵向爬行可以说是维修工作中的重点。这些只能在作业点内进行非工作状态的测试，难以实时掌握道岔状态，也无法将道岔故障消灭于萌芽中。


技术实现要素：

3.本实用新型提出一种铁路道岔状态在线监测装置包括：cpu板、摄像机、网关板、激光采集板、激光位移传感器和振动传感器；
4.其中，所述激光采集板、网关板、摄像机、cpu板安装在机箱中，机箱固定在轨枕上；
5.所述激光位移传感器与激光采集板连接，通过模拟量传递数据，一块激光采集板连接有四只激光位移传感器；
6.所述振动传感器分别安装于道岔的尖轨、基本轨处，与所述网关板通过无线通信，建立数据连接关系；
7.所述激光采集板和所述摄像机与所述网关板通过以太网连接；
8.所述cpu板与所述网关板通过以太网连接；
9.所述cpu板与所述上位机通过以太网连接；
10.所述四只激光位移传感器分别连接至激光采集板，测量传感器至道岔尖轨、基本轨的距离，所述激光采集板通过以太网连接至所述网关板，将数据发送给所述cpu板，进行处理计算得出道岔的密贴量数据；所述四只振动传感器通过无线连接至所述网关板，由所述网关板通过以太网连接至所述cpu板，实现道岔振动数据的采集；所述两只摄像机采集道岔尖轨位置的视频，通过以太网发送给所述网关板，所述网关板将视频发送给所述cpu板，进行处理计算得出道岔的纵向爬行量数据；所述cpu板将被测道岔的室外各数据发送给所述上位机。
11.可选地，所述网关板包括无线通信接口，用于连接四只振动传感器。
12.可选地，所述激光采集板包括模拟量接口，用于连接两只激光位移传感器。
13.可选地，所述激光采集板包括温湿度传感器，用于测量道岔环境的温度和湿度。
14.可选地，还包括两只摄像机。
15.可选地，还包括四只振动传感器，振动传感器1安装于道岔左侧的基本轨处，振动传感器2安装于道岔左侧的尖轨处，振动传感器3安装于道岔右侧的基本轨处，振动传感器4安装于道岔右侧的尖轨处。
16.可选地，还包括四只激光位移传感器，激光位移传感器1测量道岔左侧基本轨至传感器的距离，激光位移传感器2测量道岔左侧尖轨至传感器的距离，激光位移传感器3测量道岔右侧基本轨至传感器的距离，激光位移传感器4测量道岔右侧尖轨至传感器的距离。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例中的一种铁路道岔状态在线监测装置的结构框图；
18.图2是本实用新型实施例中的一种铁路道岔状态在线监测装置的工作示意图。
具体实施方式
19.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
20.实施例
21.图1为本实用新型实施例中提供的一种铁路道岔状态在线监测装置的结构框图。参考图1，该铁路道岔状态在线监测装置包括：cpu板10、网关板20、激光采集板30、激光位移传感器40、振动传感器50和摄像机60，道岔70为监测对象。
22.图2是本实用新型实施例中提供的一种铁路道岔状态在线监测装置的安装示意图。参考图2，被测道岔70的部件包括：转辙机71，一组基本轨72，一组尖轨73，在基本轨和尖轨处安装有四只振动传感器，在岔尖处安装有彩色色标80和彩色色标81。
23.参考图1和图2，对整个监测设备的工作原理及工作过程进行说明。
24.激光采集板、网关板、摄像机、电源模块、cpu板设置在机箱中，机箱固定在轨枕上。其中，激光采集板具有模拟量接口，用于连接四只激光位移传感器，测量左侧两只传感器至道岔尖轨、基本轨的距离以及右侧两只传感器至道岔尖轨、基本轨的距离。四只振动传感器分别安装于道岔左侧的尖轨、基本轨处以及道岔右侧的尖轨、基本轨处，与网关板通过无线通信建立数据连接关系。两只摄像机对准岔尖部分，实时录制道岔的尖轨和基本轨的视频。
25.参考图2，在机箱的左侧，设置有一个摄像机1，两只激光位移传感器，激光位移传感器1测量道岔基本轨到传感器的距离dl1，激光位移传感器2测量道岔尖轨到传感器的距离dl2，将测量到的数据dl1、dl2通过模拟量接口发送给激光采集板，激光采集板通过以太网将数据发送给网关板，网关板将数据发送给所述cpu板，进行处理计算得出道岔的密贴量数据dl3，dl3＝dl1-dl2；左侧摄像机1采集道岔尖轨位置的视频，通过以太网发送给所述网关板，网关板将视频发送给cpu板，根据道岔动作前后不同位置的尖轨处的彩色色标80的被遮挡位置，进行图像识别技术处理后，计算得出道岔的纵向爬行量数据；
26.机箱右侧的设备跟左侧设备布置的完全一致，工作原理也完全一致。在机箱的右侧，设置有一个摄像机2，两只激光位移传感器，激光位移传感器3测量道岔基本轨到传感器的距离dr1，激光位移传感器4测量道岔尖轨到传感器的距离dr2，将测量到的数据dr1、dr2通过模拟量接口发送给激光采集板，激光采集板通过以太网将数据发送给网关板，网关板将数据发送给所述cpu板，进行处理计算得出道岔的密贴量数据dr3，dr3＝dr1-dr2；右侧摄像机2采集道岔尖轨位置的视频，通过以太网发送给所述网关板，网关板将视频发送给cpu板，根据道岔动作前后不同位置的尖轨处的彩色色标81的被遮挡位置，进行图像识别技术
处理后，计算得出道岔的纵向爬行量数据。
27.四只振动传感器实现道岔转换时的振动量测量，将采集到的振动量数据通过无线通信发送给网关板，网关板发送给cpu板，进行处理计算得出道岔的振动量数据；cpu板将被测道岔的以上各室外数据通过以太网发送给上位机，由此可以实现对道岔位置的实时采集和故障判断。


技术特征：
1.一种铁路道岔状态在线监测装置，其特征在于，包括：cpu板、摄像机、网关板、激光采集板、激光位移传感器和振动传感器；其中，所述激光采集板、网关板、摄像机、cpu板安装在机箱中，机箱固定在轨枕上；所述激光位移传感器与激光采集板连接；所述振动传感器与所述网关板连接；所述激光采集板和所述摄像机与所述网关板通过以太网连接；所述cpu板与所述网关板通过以太网连接。2.根据权利要求1所述的铁路道岔状态在线监测装置，其特征在于，所述网关板具有无线通信接口，用于连接四只振动传感器。3.根据权利要求1所述的铁路道岔状态在线监测装置，其特征在于，所述激光采集板具有模拟量信号采集接口，用于连接四只激光位移传感器。4.根据权利要求1所述的铁路道岔状态在线监测装置，其特征在于，所述激光采集板包括温湿度传感器，用于测量道岔环境的温度和湿度。5.根据权利要求1所述的铁路道岔状态在线监测装置，其特征在于，振动传感器1安装于道岔左侧的基本轨处，振动传感器2安装于道岔左侧的尖轨处，振动传感器3安装于道岔右侧的基本轨处，振动传感器4安装于道岔右侧的尖轨处。6.根据权利要求1所述的铁路道岔状态在线监测装置，其特征在于，激光位移传感器1测量道岔左侧基本轨至传感器的距离，激光位移传感器2测量道岔左侧尖轨至传感器的距离，激光位移传感器3测量道岔右侧基本轨至传感器的距离，激光位移传感器4测量道岔右侧尖轨至传感器的距离。

技术总结
本实用新型公开了一种铁路道岔状态在线监测装置。该铁路道岔状态在线监测装置包括：CPU板、摄像机、网关板、激光采集板、激光位移传感器和振动传感器；四只激光位移传感器连接至激光采集板，激光采集板再连接至网关板，用于将数据发送给CPU板，进行处理计算得出道岔的密贴量数据；四只振动传感器通过无线通信连接至网关板，由网关板连接至CPU板，实现道岔振动数据的采集；两只摄像机采集道岔尖轨位置的视频，通过网关板发送给CPU板，进行处理计算得出道岔的纵向爬行量数据；CPU板将被测道岔的室外各数据发送给上位机。外各数据发送给上位机。外各数据发送给上位机。


技术研发人员：惠青文 薛腾辉 邓辰鑫
受保护的技术使用者：上海泽高电子工程技术股份有限公司
技术研发日：2022.12.05
技术公布日：2023/3/24