本申請涉及軌道安全監(jiān)測技術領域，具體涉及一種軌道狀態(tài)評估系統(tǒng)。

背景技術：
目前，傳統(tǒng)的軌道狀態(tài)監(jiān)測技術主要分靜態(tài)監(jiān)測和動態(tài)監(jiān)測兩類。其中，靜態(tài)監(jiān)測技術主要包括人工定點監(jiān)測、視頻監(jiān)測和傳統(tǒng)的分立監(jiān)測等。在上述傳統(tǒng)的靜態(tài)檢測方法中，監(jiān)測參數(shù)增添難度較大，難以實現(xiàn)信息的實時互通與共享，并未實現(xiàn)各監(jiān)測點的數(shù)據(jù)的綜合分析、統(tǒng)計、評估、決策等功能，同時還耗費了較多的人力。動態(tài)監(jiān)測技術主要包括人工巡檢、軌道檢查車、動車組綜合檢測車、車載式和便攜式檢查儀等。但是，受各種條件的限制，上述各種動態(tài)檢測技術所監(jiān)測的參數(shù)較少，耗費人力及物力巨大，且無法實時監(jiān)測不同列車經(jīng)過時的軌道動態(tài)響應。此外，由于傳統(tǒng)的軌道狀態(tài)監(jiān)測技術方案受限于服務器計算和存儲能力，在數(shù)據(jù)處理方面，面對不斷增長的海量歷史數(shù)據(jù)和實時監(jiān)測數(shù)據(jù)，處理的周期較長，適用的監(jiān)測范圍較小，結(jié)果信息發(fā)布形式單一。

技術實現(xiàn)要素：
鑒于現(xiàn)有技術中的上述缺陷或不足，期望提供一種靈活性高、擴展性強、數(shù)據(jù)處理效率高、適用范圍廣、對各軌道的監(jiān)測數(shù)據(jù)進行綜合分析評估的軌道狀態(tài)評估系統(tǒng)。本發(fā)明提供一種軌道狀態(tài)評估系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括分析預警子系統(tǒng)和若干數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，所述若干數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)分別設置在各軌道的監(jiān)測區(qū)域；所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括：軌道測量裝置，設置在軌道的監(jiān)測區(qū)域，用于測量軌道的狀態(tài)參數(shù)；數(shù)據(jù)采集單元，與所述軌道測量裝置連接，用于采集并存儲所述狀態(tài)參數(shù)；處理單元，與所述數(shù)據(jù)采集單元連接，用于根據(jù)預設的定時采集指令或接收的采集指令控制所述測量和所述采集；所述分析預警子系統(tǒng)分別與所述若干數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)通信連接，用于對所述狀態(tài)參數(shù)進行分析評估，得到評估結(jié)果并發(fā)送至預指定的終端，接收所述終端發(fā)送的配置命令并向所述數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)發(fā)送對應的采集指令。本發(fā)明諸多實施例提供的軌道狀態(tài)評估系統(tǒng)通過在不同路段的各軌道的各個監(jiān)測區(qū)域處分別設置與分析預警子系統(tǒng)通信連接的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，采集軌道監(jiān)測區(qū)域的狀態(tài)參數(shù)，上傳至分析預警子系統(tǒng)進行分析評估，生成評估結(jié)果并發(fā)送至對應的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)和預指定的固定終端或移動終端，從而實現(xiàn)對不同路段的軌道進行實時監(jiān)測評估預警；本發(fā)明一些實施例提供的軌道狀態(tài)評估系統(tǒng)利用云計算對數(shù)據(jù)進行分析處理，提高了數(shù)據(jù)處理能力和效率，擴展了系統(tǒng)的適用范圍；通過歷史數(shù)據(jù)對實時采集的狀態(tài)參數(shù)進行綜合分析，提高了分析結(jié)果的可靠性；通過根據(jù)評估結(jié)果生成并發(fā)送預警信息，保障軌道安全；本發(fā)明一些實施例提供的軌道狀態(tài)評估系統(tǒng)可設置振動傳感器、傳聲器、應變片、位移傳感器等多種監(jiān)測各類不同參數(shù)的軌道測量裝置；進一步地，還可以更換軌道測量裝置，對于電流和電壓輸出型的傳感器，只需根據(jù)監(jiān)測內(nèi)容及要求，做簡單修改即可連接數(shù)據(jù)采集單元進行使用，極大地提高了系統(tǒng)的擴展性；本發(fā)明一些實施例提供的軌道狀態(tài)評估系統(tǒng)通過設置時基單元實現(xiàn)了協(xié)調(diào)若干數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)同步測量并采集各軌道的狀態(tài)參數(shù)。附圖說明通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本申請的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯：圖1為本發(fā)明一實施例提供的軌道狀態(tài)評估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明一優(yōu)選實施例中數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實施方式下面結(jié)合附圖和實施例對本申請作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用于解釋相關發(fā)明，而非對該發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與發(fā)明相關的部分。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實施例來詳細說明本申請。圖1為本發(fā)明一實施例提供的軌道狀態(tài)評估系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，在本實施例中，本發(fā)明提供的軌道狀態(tài)評估系統(tǒng)包括分析預警子系統(tǒng)10和若干數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30。若干數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30分別設置在各軌道的監(jiān)測區(qū)域。數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30包括：軌道測量裝置31，設置在軌道的監(jiān)測區(qū)域，用于測量軌道的狀態(tài)參數(shù)；數(shù)據(jù)采集單元33，與軌道測量裝置31連接，用于采集并存儲所述狀態(tài)參數(shù)；處理單元35，與數(shù)據(jù)采集單元33連接，用于根據(jù)預設的定時采集指令或接收的采集指令控制所述測量和所述采集。分析預警子系統(tǒng)10分別與若干數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30通信連接，用于對所述狀態(tài)參數(shù)進行分析評估，得到評估結(jié)果并發(fā)送至對應的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30和/或預指定的終端50，接收終端50發(fā)送的配置命令并向數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30發(fā)送對應的采集指令。具體地，在本實施例中，所述監(jiān)測區(qū)域設置在不同路段的多條軌道中，同一條軌道中可同時設置多個監(jiān)測區(qū)域。在本實施例中，在每個監(jiān)測區(qū)域處對應設置一個數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30，在更多實施例中，可以根據(jù)監(jiān)測區(qū)域的實際部署，在較大的監(jiān)測區(qū)域處設置多個數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30，或在幾個鄰近的較小的監(jiān)測區(qū)域處設置一個數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30。在一優(yōu)選實施例中，分析預警子系統(tǒng)10包括：存儲單元，用于存儲各數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30的歷史數(shù)據(jù)；所述歷史數(shù)據(jù)包括所述狀態(tài)參數(shù)和所述評估結(jié)果；云計算單元，與所述存儲單元通信連接，用于根據(jù)所述歷史數(shù)據(jù)對所述狀態(tài)參數(shù)進行分析評估，得到評估結(jié)果；預警單元，與所述云計算單元通信連接，用于根據(jù)所述評估結(jié)果生成預警信息，將所述評估結(jié)果和所述預警信息發(fā)送至對應的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30和終端50。具體地，當數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30的部署數(shù)量上升到一定數(shù)量級之后，傳統(tǒng)的服務器難以滿足對所有數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30采集的狀態(tài)參數(shù)進行分析評估的計算能力需求，同時成本較為高昂；采用云計算單元可以在滿足計算能力需求的同時降低成本。而綜合歷史數(shù)據(jù)對所述狀態(tài)參數(shù)進行分析評估可以挖掘出深層次的規(guī)律，提高狀態(tài)參數(shù)的利用率，從而提高評估結(jié)果的可靠性。終端50可以為固定終端或移動終端。若評估結(jié)果良好，所述預警單元未生成相應的預警信息，則可以將評估結(jié)果單獨發(fā)送至預指定的終端50；若評估結(jié)果不佳，所述預警單元生成相應的預警信息，則將評估結(jié)果和預警信息一同發(fā)送至預指定的終端50。在一優(yōu)選實施例中，所述預警單元還包括登錄模塊，以供遠程的終端50登錄查看評估結(jié)果和預警信息，并對數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30部署配置命令。在一優(yōu)選實施例中，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30還包括：顯示單元，與處理單元35連接，用于顯示所述評估結(jié)果和所述預警信息。具體地，分析預警子系統(tǒng)10根據(jù)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30所采集的狀態(tài)參數(shù)生成評估結(jié)果和預警信息后，反饋至對應的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30，處理單元35控制顯示單元顯示評估結(jié)果和預警信息，從而可以對監(jiān)測區(qū)域進行及時預警。在一優(yōu)選實施例中，軌道測量裝置31包括以下至少一項：振動傳感器，與數(shù)據(jù)采集單元33連接，用于測量所述監(jiān)測區(qū)域中鐵軌、軌枕和/或道床的振動參數(shù)；傳聲器，與數(shù)據(jù)采集單元33連接，用于測量所述監(jiān)測區(qū)域的噪聲參數(shù)；應變片，與數(shù)據(jù)采集單元33連接，用于測量所述監(jiān)測區(qū)域的橫向力參數(shù)和垂向力參數(shù)；位移傳感器，與數(shù)據(jù)采集單元33連接，用于測量所述監(jiān)測區(qū)域的橫向位移參數(shù)和垂向位移參數(shù)。具體地，在本實施例中，所述振動傳感器采用單向的，工作頻率滿足所部署的軌道的振動頻譜要求，在左右兩軌的軌底上表面各設置一個，在同一截面扣件表面設置一個，在道床中央設置一個，以及在截面對應隧道壁中間位置設置一個。所述傳聲器的工作頻率滿足環(huán)境評價的工作頻譜要求，放置在振動同截面對應隧道壁的中間位置，數(shù)量為一個。所述應變傳感器采用兩個感應方向夾角為90°且具有相同感應中心的應變花。所述位移傳感器采用電阻式線性位移傳感器，放置在軌道內(nèi)外兩側(cè)垂向各一個，及左右軌底內(nèi)側(cè)橫向各一個。在更多實施例中，上述各項軌道測量裝置也可以根據(jù)軌道的具體情況采用具體不同的設備，以及采取不同的部署位置和方式，只要能分別測量各項狀態(tài)參數(shù)，即可實現(xiàn)相同的技術效果。在一優(yōu)選實施例中，數(shù)據(jù)采集單元33通過PXI總線與處理單元35連接，數(shù)據(jù)采集單元33還用于將所述狀態(tài)參數(shù)由模擬信號轉(zhuǎn)為數(shù)字信號。圖2為本發(fā)明一優(yōu)選實施例中數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，在一優(yōu)選實施例中，軌道測量裝置31還包括：靜力水準儀，與處理單元35連接，用于測量所述監(jiān)測區(qū)域的軌道結(jié)構(gòu)沉降。具體地，所述靜力水準儀的量程選取符合軌道結(jié)構(gòu)沉降范圍，在本實施例中，所述靜力水準儀采用的是電感調(diào)頻式監(jiān)測原理，所述靜力水準儀放置在監(jiān)測區(qū)域的隧道壁中，傳感器間隔10米放置一個，共放置4個。在更多的實施例中，所述靜力水準儀也可根據(jù)具體軌道情況采用不同的部署方式，只要能實現(xiàn)測量所述監(jiān)測區(qū)域的軌道結(jié)構(gòu)沉降，即可實現(xiàn)相同的技術效果。在一優(yōu)選實施例中，所述靜力水準儀通過RS485總線與處理單元35連接。在一優(yōu)選實施例中，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30還包括：時基單元，與處理單元35連接，用于協(xié)調(diào)所述若干數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30同步測量并采集各軌道的狀態(tài)參數(shù)。在一優(yōu)選實施例中，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30還包括：存儲單元，與處理單元35連接，用于存儲所述狀態(tài)參數(shù)。在一優(yōu)選實施例中，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)30還包括：擴展通訊單元，與處理單元35連接，用于與分析預警子系統(tǒng)10通訊，交互數(shù)據(jù)和指令。以上描述僅為本申請的較佳實施例以及對所運用技術原理的說明。本領域技術人員應當理解，本申請中所涉及的發(fā)明范圍，并不限于上述技術特征的特定組合而成的技術方案，同時也應涵蓋在不脫離所述發(fā)明構(gòu)思的情況下，由上述技術特征或其等同特征進行任意組合而形成的其它技術方案。例如上述特征與本申請中公開的(但不限于)具有類似功能的技術特征進行互相替換而形成的技術方案。