用于轨道结构位移变化的实时监测系统的制作方法

本技术涉及轨道交通，具体而言，涉及一种用于轨道结构位移变化的实时监测系统。

背景技术：

1、轨道的变形位移是轨道结构状态的综合体现，其受温度作用、列车荷载作用、桥梁伸缩作用等综合因素影响，又直接反应轨道受力情况和轨道框架的稳定性。轨道位移变化是衡量轨道结构是否稳定的重要指标。

2、传统的轨道变形检测方法多以人工检测为主，受天气时间限制，难以捕捉轨道线路变形最不利的状态，无法满足对无缝线路或无砟轨道状态实时掌控的需要。除此之外，传统的轨道结构监测多采用基于电阻应变片、应变计等监测工具，并以电缆作为模拟信号传输载体。这种传统监测技术在环境复杂的寒冷、山区等地段的长期监测应用中，受到铁路现场的高低环境、温湿度交替变化、灰尘、雨雪雾等因素的影响，难以实现长期、远距离和自动化的稳定监测。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种用于轨道结构位移变化的实时监测系统，以改善上述问题。为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

2、本申请提供了一种用于轨道结构位移变化的实时监测系统，包括：

3、硅光电二极管阵列，其上设有安装结构，所述安装结构用于与轨道结构连接；

4、激光发射器，其上设有固定结构，所述固定结构用于与固定点连接，所述固定点设置于轨道旁侧，所述激光发射器发出的激光落在所述硅光电二极管阵列的感光区域内，所述激光发射器连有电源；

5、监测单元，包括数据采集模块和数据处理器，所述硅光电二极管阵列与所述数据采集模块连接，所述数据处理器与所述数据采集模块连接。

6、还包括封装盒，所述硅光电二极管阵列设置于封装盒内，所述封装盒前端开设有激光射入口，所述激光射入口用于供激光发射器发出的激光射入所述封装盒。

7、进一步地，还包括减震结构，所述封装盒与安装结构通过减震结构连接。

8、进一步地，所述减震结构包括橡胶方管以及布设于橡胶方管上的伸缩波纹。

9、进一步地，所述安装结构为粘接结构，所述轨道结构为轨道板或钢轨，所述减震结构通过粘接结构固定在所述轨道结构上。

10、进一步地，所述硅光电二极管阵列的输出端与数据采集模块的输入端连接，所述数据采集模块与数据处理器通过串口无线通信模块连接，所述数据采集模块设置于封装盒内。

11、进一步地，还包括外壳，所述激光发射器和电源设置于外壳内，所述外壳前端开有激光射出口，所述激光射出口用于供激光发射器发出的激光射出所述外壳。

12、进一步地，所述固定点为桥梁、路基和设置于轨道旁侧的立柱中的一种，所述安装结构为固定螺栓，所述外壳通过固定螺栓固定在所述固定点上。

13、进一步地，所述硅光电二极管阵列与激光发射器的安装距离为3m-5m。

14、进一步地，所述硅光电二极管阵列为100像元的硅光电二极管阵列。

15、本实用新型的有益效果为：

16、本实用新型通过硅光电二极管、激光发射器、数据采集模块和数据处理器实现了轨道结构位移变化的数据自动采集与处理，替代了原有的人工检测，不受天气时间限制，能够捕捉轨道线路变形最不利的状态，满足对轨道结构，尤其是无缝线路或无砟轨道状态实时掌控的需要。

17、本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

技术特征：

1.用于轨道结构位移变化的实时监测系统，其特征在于：包括：

2.根据权利要求1所述的用于轨道结构位移变化的实时监测系统，其特征在于：还包括封装盒(8)，所述硅光电二极管阵列(2)设置于封装盒(8)内，所述封装盒(8)前端开设有激光射入口(81)，所述激光射入口(81)用于供激光发射器(3)发出的激光射入所述封装盒(8)。

3.根据权利要求2所述的用于轨道结构位移变化的实时监测系统，其特征在于：还包括减震结构(9)，所述封装盒(8)与安装结构通过减震结构(9)连接。

4.根据权利要求3所述的用于轨道结构位移变化的实时监测系统，其特征在于：所述减震结构(9)包括橡胶方管以及布设于橡胶方管上的伸缩波纹。

5.根据权利要求3所述的用于轨道结构位移变化的实时监测系统，其特征在于：所述安装结构为粘接结构(10)，所述轨道结构(1)为轨道板或钢轨，所述减震结构(9)通过粘接结构(10)固定在所述轨道结构(1)上。

6.根据权利要求2所述的用于轨道结构位移变化的实时监测系统，其特征在于：所述硅光电二极管阵列(2)的输出端与数据采集模块(5)的输入端连接，所述数据采集模块(5)与数据处理器(7)通过串口无线通信模块(6)连接，所述数据采集模块(5)设置于封装盒(8)内。

7.根据权利要求1所述的用于轨道结构位移变化的实时监测系统，其特征在于：还包括外壳(11)，所述激光发射器(3)和电源(12)设置于外壳(11)内，所述外壳(11)前端开有激光射出口(111)，所述激光射出口用于供激光发射器(3)发出的激光射出所述外壳(11)。

8.根据权利要求7所述的用于轨道结构位移变化的实时监测系统，其特征在于：所述固定点(4)为桥梁、路基和设置于轨道旁侧的立柱中的一种，所述安装结构为固定螺栓，所述外壳(11)通过固定螺栓固定在所述固定点(4)上。

9.根据权利要求1所述的用于轨道结构位移变化的实时监测系统，其特征在于：所述硅光电二极管阵列(2)与激光发射器(3)的安装距离为3m-5m。

10.根据权利要求1所述的用于轨道结构位移变化的实时监测系统，其特征在于：所述硅光电二极管阵列(2)为100像元的硅光电二极管阵列。

技术总结
本技术提供了用于轨道结构位移变化的实时监测系统，涉及轨道交通技术领域，包括硅光电二极管阵列，其上设有安装结构，所述安装结构用于与轨道结构连接；激光发射器，其上设有固定结构，所述固定结构用于与固定点连接，所述固定点设置于轨道旁侧，所述激光发射器发出的激光落在所述硅光电二极管阵列的感光区域内，所述激光发射器连有电源；监测单元，包括数据采集模块和数据处理器，所述硅光电二极管阵列与所述数据采集模块连接，所述数据处理器与所述数据采集模块连接。本技术替代了原有的人工检测，不受天气时间限制，能够捕捉轨道线路变形最不利的状态，满足对轨道结构，尤其是无缝线路或无砟轨道状态实时掌控的需要。

技术研发人员：刘亚航,孙井林,丁静波,马佳骏,姚传蕊,薛玥,冯杜炀
受保护的技术使用者：中铁工程设计咨询集团有限公司
技术研发日：20230331
技术公布日：2024/1/13