一種區(qū)間斷軌監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及軌道交通領(lǐng)域，尤其涉及一種用于監(jiān)測(cè)區(qū)間斷軌的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]為貫徹鐵路跨越式發(fā)展戰(zhàn)略，全路已實(shí)現(xiàn)第六次大提速。隨著列車的提速和增噸，鋼軌及接頭焊接處所受的沖擊力明顯增大，如列車速度從30公里/小時(shí)提高到160公里/小時(shí)，鋼軌接頭焊接處的輪軌高頻沖擊力增大一倍，容易導(dǎo)致因應(yīng)力集中而開(kāi)裂折斷，從而危及行車安全。
[0003]目前，國(guó)外對(duì)鋼軌折斷的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)均以軌道電路為基礎(chǔ)，對(duì)輸入電阻和道床電阻進(jìn)行跟蹤和捕捉來(lái)達(dá)到檢測(cè)斷軌及確定故障點(diǎn)的目的。例:德國(guó)勞倫茲標(biāo)準(zhǔn)電氣公司提出的“確定斷軌地點(diǎn)的方法和設(shè)備”、“斷軌監(jiān)視器”，美國(guó)通用信號(hào)公司研制的“鋼軌折斷探測(cè)系統(tǒng)”，美國(guó)人皮特和奧爾設(shè)計(jì)的“用于鋼軌折斷探測(cè)的鐵路信號(hào)系統(tǒng)”，它們均需要清潔道床，且在監(jiān)測(cè)分區(qū)需要設(shè)置機(jī)械絕緣，無(wú)法用于無(wú)縫線路的監(jiān)測(cè)。
[0004]國(guó)內(nèi)由錦州分局研制的“長(zhǎng)軌斷軌監(jiān)督系統(tǒng)”主要起長(zhǎng)軌道電路及區(qū)間閉塞作用，它不能探測(cè)鋼軌動(dòng)態(tài)下折斷及其故障位置；由北京與天津工務(wù)段共同研制的“AJ-P型斷軌檢查器”，它實(shí)際上類似于超聲波探傷的檢查方式，不能實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)鋼軌的完整狀態(tài)。
[0005]區(qū)間線路長(zhǎng)，鋼軌狀態(tài)受環(huán)境影響較大，道床電阻低且不穩(wěn)定，條件惡劣，對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求更為苛刻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種區(qū)間斷軌監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，利用載波信號(hào)在鋼軌上遠(yuǎn)程接力傳輸，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋼軌完整性，自動(dòng)完成對(duì)鋼軌的故障折斷故障所處分區(qū)的判別、報(bào)警，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)間鋼軌的遠(yuǎn)程集中監(jiān)測(cè)。
[0007]實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0008]一種區(qū)間斷軌監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將監(jiān)測(cè)區(qū)間劃分成各個(gè)區(qū)間鋼軌，所述監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:與各區(qū)間鋼軌對(duì)應(yīng)連接的多個(gè)從機(jī)、主機(jī)以及無(wú)線連接所述主機(jī)的遠(yuǎn)程終端，其中，
[0009]各所述從機(jī)之間通過(guò)鋼軌連通，實(shí)現(xiàn)加載于鋼軌之上的逐級(jí)的電力載波通信；所述主機(jī)連接一個(gè)所述從機(jī)；
[0010]各所述從機(jī)采集各自的從機(jī)狀態(tài)信息以及各區(qū)間鋼軌的鋼軌狀態(tài)信息，并以電力載波方式接力傳輸，最終傳輸至所述主機(jī)；
[0011]所述主機(jī)對(duì)鋼軌狀態(tài)信息和從機(jī)狀態(tài)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理和判斷，并將結(jié)果以無(wú)線方式傳輸給所述遠(yuǎn)程終端。
[0012]在上述的區(qū)間斷軌監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，各所述從機(jī)之間引入定時(shí)同步機(jī)制。
[0013]在上述的區(qū)間斷軌監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述主機(jī)輸出控制指令給相接的所述從機(jī)；各所述從機(jī)之間以電力載波方式接力傳輸控制指令，最終傳輸給目標(biāo)的所述從機(jī)進(jìn)行執(zhí)行。
[0014]在上述的區(qū)間斷軌監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述遠(yuǎn)程終端發(fā)送人機(jī)指令，以遠(yuǎn)程控制所述主機(jī)輸出相應(yīng)控制指令。
[0015]在上述的區(qū)間斷軌監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述主機(jī)包括:
[0016]接收與之相接所述從機(jī)的傳輸信息的主機(jī)接收單元；
[0017]對(duì)接收的傳輸信息進(jìn)行解碼，得到各個(gè)鋼軌狀態(tài)信息和各個(gè)從機(jī)狀態(tài)信息的主機(jī)解碼單元；
[0018]對(duì)各個(gè)鋼軌狀態(tài)信息和各個(gè)從機(jī)狀態(tài)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析析、處理和判斷，并輸出結(jié)果的微處理器；
[0019]連接所述微處理器，并與所述遠(yuǎn)程終端無(wú)線通信的無(wú)線單元；
[0020]對(duì)所述微處理器輸出的控制指令進(jìn)行編碼的主機(jī)編碼單元；以及
[0021]將編碼后的控制指令傳輸給與之相接所述從機(jī)的主機(jī)發(fā)送單元。
[0022]在上述的區(qū)間斷軌監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述從機(jī)包括:
[0023]從鋼軌接收載波信號(hào)的從機(jī)接收單元；
[0024]從載波信號(hào)中獲取本區(qū)間鋼軌的鋼軌狀態(tài)信息的載波信息處理單元；
[0025]對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行解調(diào)獲得傳輸信息的解調(diào)單元；
[0026]對(duì)傳輸信息進(jìn)行解碼的從機(jī)解碼單元；
[0027]對(duì)解碼后的傳輸信息進(jìn)行分析，得到上級(jí)狀態(tài)信息或者控制指令信息的信號(hào)分析單元;
[0028]根據(jù)控制指令信息實(shí)施相應(yīng)控制的中央處理單元；
[0029]自主或者通過(guò)所述中央處理單元的控制，以檢測(cè)本地的從機(jī)狀態(tài)信息的本地檢測(cè)單元;
[0030]將本區(qū)間鋼軌的鋼軌狀態(tài)信息、本地的從機(jī)狀態(tài)信息以及上級(jí)狀態(tài)信息進(jìn)行編碼形成本級(jí)狀態(tài)信息的從機(jī)編碼單元；
[0031]接受所述中央處理單元控制，以輸出相應(yīng)載波的載波發(fā)生器；
[0032]根據(jù)所述載波發(fā)生器輸出的載波，對(duì)所述本級(jí)狀態(tài)信息進(jìn)行調(diào)制形成載波信號(hào)的調(diào)制單元；
[0033]將所述調(diào)制單元得到的載波信號(hào)傳輸給鋼軌的從機(jī)發(fā)送單元；以及
[0034]接受所述中央處理單元控制，對(duì)所述從機(jī)接收單元和所述從機(jī)發(fā)送單元進(jìn)行外同步設(shè)置的外同步單元。
[0035]在上述的區(qū)間斷軌監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述的上級(jí)狀態(tài)信息指本級(jí)以上各級(jí)的鋼軌狀態(tài)信息和從機(jī)狀態(tài)信息的集合。
[0036]在上述的區(qū)間斷軌監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，
[0037]所述從機(jī)接收單元在標(biāo)定時(shí)刻接收不到上一級(jí)的載波信號(hào)，就接收上兩級(jí)的載波信號(hào)，所述載波信息處理單元根據(jù)上兩級(jí)的載波信號(hào)判定上一級(jí)所述從機(jī)故障；
[0038]所述從機(jī)接收單元在標(biāo)定時(shí)刻接收不到任何載波信號(hào)，所述載波信息處理單元判定本區(qū)間鋼軌的鋼軌狀態(tài)信息為斷軌狀態(tài)。
[0039]在上述的區(qū)間斷軌監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述從機(jī)和所述主機(jī)還均包括:供電單元以及防雷單元。
[0040]在上述的區(qū)間斷軌監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，所述遠(yuǎn)程終端包括:
[0041]用于和所述主機(jī)進(jìn)行無(wú)線通信的無(wú)線收發(fā)單元；
[0042]通過(guò)所述無(wú)線收發(fā)單元輸出指令和接收信息，并對(duì)接收信息處理的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)；
[0043]連接所述計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的顯示器；以及
[0044]連接所述計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)的打印機(jī)。
[0045]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明針對(duì)由監(jiān)測(cè)區(qū)間劃分成的各個(gè)區(qū)間鋼軌，一一對(duì)應(yīng)地設(shè)置從機(jī)進(jìn)行采集鋼軌狀態(tài)信息和從機(jī)狀態(tài)信息，利用載波信號(hào)在鋼軌上遠(yuǎn)程接力傳輸，并通過(guò)主機(jī)和遠(yuǎn)程終端的信息交互，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其完整性，自動(dòng)完成對(duì)鋼軌的故障折斷故障所處分區(qū)的判別和報(bào)警，實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)間鋼軌的遠(yuǎn)程集中監(jiān)測(cè)，使用戶可以足不出戶掌握監(jiān)測(cè)區(qū)間的設(shè)備和鋼軌的狀況。同時(shí)，在設(shè)計(jì)中考慮了故障隔離安全措施，不論從機(jī)發(fā)生什么故障都不會(huì)影響其他從機(jī)的工作。
【附圖說(shuō)明】
[0046]圖1是本發(fā)明的區(qū)間斷軌監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖；
[0047]圖2是本發(fā)明中主機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；
[0048]圖3是本發(fā)明中從機(jī)的結(jié)構(gòu)圖；
[0049]圖4是本發(fā)明中遠(yuǎn)程終端的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050]下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0051]請(qǐng)參閱圖1，將監(jiān)測(cè)區(qū)間劃分成各個(gè)區(qū)間鋼軌。本發(fā)明的區(qū)間斷軌監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括:與各區(qū)間鋼軌對(duì)應(yīng)連接的多個(gè)從機(jī)1、主機(jī)2以及無(wú)線連接主機(jī)2的遠(yuǎn)程終端3。各從機(jī)I之間通過(guò)鋼軌連通，實(shí)現(xiàn)加載于鋼軌之上的逐級(jí)的電力載波通信。主機(jī)2通過(guò)電纜連接一個(gè)從機(jī)I。
[0052]各從機(jī)I采集各自的從機(jī)狀態(tài)信息以及各區(qū)間鋼軌的鋼軌狀態(tài)信息，并以電力載波方式接力傳輸，最終傳輸至主機(jī)2。各從機(jī)I之間引入定時(shí)同步機(jī)制，S卩:同一時(shí)刻，只有一個(gè)從機(jī)I發(fā)送信息，另一個(gè)從機(jī)I接收信息，避免從機(jī)和從機(jī)之間的錯(cuò)發(fā)亂發(fā)。
[0053]主機(jī)2對(duì)各個(gè)鋼軌狀態(tài)信息和從機(jī)狀態(tài)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理和判斷，并將結(jié)果以無(wú)線方式傳輸給遠(yuǎn)程終端3。此時(shí)，可以通過(guò)設(shè)置，各從機(jī)I自動(dòng)采集信息并逐級(jí)上傳至主機(jī)2，主機(jī)2不對(duì)各個(gè)從機(jī)I進(jìn)行控制。
[0054]進(jìn)一步地，為實(shí)現(xiàn)主機(jī)2對(duì)從機(jī)I的控制。主機(jī)2輸出控制指令給與之相接的從機(jī)1，這一控制指令可以是主機(jī)2自主輸出，也可以是通過(guò)遠(yuǎn)程終端3發(fā)送人機(jī)指令，以遠(yuǎn)程控制主機(jī)2輸出相應(yīng)控制指令實(shí)現(xiàn)。各從機(jī)I之間以電力載波方式接力傳輸控制指令，最終傳輸給目標(biāo)的從機(jī)I進(jìn)行執(zhí)行。
[0055]請(qǐng)參閱圖2，本實(shí)施例中，主機(jī)2包括:主機(jī)接收單元21、主機(jī)解碼單元22、微處理器23、無(wú)線單元24、主機(jī)編碼單元25和主機(jī)發(fā)送單元26。
[0056]主機(jī)接收單元21接收與之相接從機(jī)I的傳輸信息，傳輸給主機(jī)解碼單元22。主機(jī)解碼單元22對(duì)接收的傳輸信息進(jìn)行解碼，得到各個(gè)鋼軌狀態(tài)信息和各個(gè)從機(jī)狀態(tài)信息。微處理器23對(duì)各個(gè)鋼軌狀態(tài)信息和各個(gè)從機(jī)狀態(tài)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析、處理和判斷，得到各個(gè)區(qū)間鋼軌是否完整、哪個(gè)區(qū)間鋼軌斷裂、哪個(gè)從機(jī)故障等結(jié)果，并將結(jié)果通過(guò)無(wú)線單元24傳輸給遠(yuǎn)程終端3。
[0057]微處理器23自主或者通過(guò)接收來(lái)自遠(yuǎn)程終端3的人