L連接。采集站AS接收到的數(shù)據(jù)通過交叉站XS發(fā)送到中央控制采集中心CCAC，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理就可以實(shí)時(shí)檢測(cè)鐵路路基(包括橋梁、隧道等所有形式的鐵路路基)的震動(dòng)響應(yīng)，從而監(jiān)控鐵路路基隨著時(shí)間的漸變和突變，以及自然災(zāi)害引起的鐵路路基變化，而突變意味著部分路基出現(xiàn)了問題，需要進(jìn)一步檢查和維護(hù)。圖中列車標(biāo)號(hào)為Train，路基標(biāo)號(hào)為Subgrade
[0023]如圖2所示，本發(fā)明鐵路路基實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的采集站AS由控制模塊CMAS、電源模塊PMAS和震動(dòng)傳感器Sensor等組成。控制模塊CMAS具有2個(gè)專用通信接口分別連接上一級(jí)和下一級(jí)采集站AS。電源模塊PM把所供的電源轉(zhuǎn)換成采集站AS所需的各種電壓。采集站之間采用采集站連接電纜CL連接成串。
[0024]本發(fā)明鐵路路基實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的采集站AS中的震動(dòng)傳感器Sensor需要采用抗沖擊的大動(dòng)態(tài)范圍的震動(dòng)傳感器，使得能夠足以抵抗列車通過時(shí)的沖擊，并保持小信號(hào)的靈敏度。
[0025]如圖3所示，本發(fā)明鐵路路基實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的交叉站XS由高速交換模塊SM、控制模塊CMXS、電源模塊PMXS和GPS模塊等組成。數(shù)據(jù)交換模塊SMXS為千兆交換機(jī)模塊，千兆接口分別連接上一級(jí)交叉站XS和下一級(jí)交叉站XS，控制模塊CMXS具有2個(gè)專用通信接口分別連接采集站AS。
[0026]本發(fā)明鐵路路基實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的交叉站XS安裝的GPS模塊用于給整個(gè)鐵路路基實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)完成授時(shí)和同步。
[0027]如圖4所示，本發(fā)明鐵路路基實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的中央控制采集中心CCAC由服務(wù)器Server、顯示屏Display、用戶計(jì)算機(jī)PC、繪圖儀PE、交換機(jī)Switch、存儲(chǔ)器SD、應(yīng)用軟件Software等組成。服務(wù)器Server作為控制計(jì)算機(jī),通過在服務(wù)器S上運(yùn)行的應(yīng)用軟件Software控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行,顯示屏Display作為顯示界面顯示整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和顯示分析處理結(jié)果，用戶計(jì)算機(jī)PC作為人機(jī)交互界面，交換機(jī)Switch連接服務(wù)器S、顯示屏Display、用戶計(jì)算機(jī)PC?？刂浦行腃CAC通過光纜FL與交叉站XS連接。
[0028]本發(fā)明鐵路路基實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中的中央控制采集中心CCAC中的應(yīng)用軟件Software包括人機(jī)交互模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)處理分析模塊、數(shù)據(jù)壓縮模塊、報(bào)警模塊等。
[0029]現(xiàn)舉實(shí)例如下:
[0030]從北京至上海的高鐵約為lOOOKm，假定采集站的間距為20m，則需要在京滬高鐵布設(shè)50000個(gè)采集站；以每5000個(gè)采集站插入一個(gè)交叉站，則需要在京滬高鐵布設(shè)10個(gè)交叉站。這樣，我們就形成了京滬高鐵鐵路路基實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，其主要技術(shù)指標(biāo)如下:
[0031]高鐵長(zhǎng)度:100Km;
[0032]采集站的間距:20m;
[0033]采集站數(shù)量:50000只；
[0034]交叉站數(shù)量:10臺(tái)；
[0035]中央控制采集中心:2套(北京、上海各一套)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鐵路路基實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)硬件由五大部分采集站(AS)、采集站連接電纜(CL)、交叉站(XS)、光纜(FL)、中央控制采集中心(CCAC)組成；采集站(AS)按一定間距布設(shè)在鐵路路基上，并用采集站(AS)連接電纜(CL)連接成串；在一定間隔插入交叉站(XS)，交叉站(XS)之間用光纜(FL)連接，形成數(shù)據(jù)傳送主通道；交叉站(XS)與中央控制采集中心(CCAC)之間用光纜(FL)連接；采集站(AS)接收到的數(shù)據(jù)通過交叉站(XS)發(fā)送到中央控制采集中心(CCAC)，中央控制采集中心(CCAC)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和監(jiān)控。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述中央控制采集中心(CCAC)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實(shí)時(shí)檢測(cè)鐵路路基或者包括橋梁、隧道等所有形式的鐵路路基的震動(dòng)響應(yīng)，從而監(jiān)控鐵路路基隨著時(shí)間的漸變和突變，以及自然災(zāi)害引起的鐵路路基變化，而突變意味著部分路基出現(xiàn)了問題，需要進(jìn)一步檢查和維護(hù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述采集站(AS)由控制模塊(CM)、電源模塊(PM)和震動(dòng)傳感器(Sensor)組成；電源模塊(PM)把所供的電源轉(zhuǎn)換成采集站(AS)所需的各種電壓；控制模塊(CM)具有2個(gè)專用通信接口分別連接上一級(jí)和下一級(jí)采集站(AS)，控制模塊(CM)電聯(lián)電源模塊(PM)和震動(dòng)傳感器(Sensor)。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述震動(dòng)傳感器(Sensor)采用抗沖擊的大動(dòng)態(tài)范圍的震動(dòng)傳感器，使得能夠足以抵抗列車通過時(shí)的沖擊，并保持小信號(hào)的靈敏度；各采集站(AS)的控制模塊(CM)之間通過電纜(CL)連接成串。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述交叉站(XS)由高速數(shù)據(jù)交換模塊(SMXS)、控制模塊(CM)、電源模塊(PM)和GPS模塊組成；數(shù)據(jù)交換模塊(SMXS)為千兆交換機(jī)模塊，千兆接口分別連接上一級(jí)交叉站(XS)和下一級(jí)交叉站(XS)，控制模塊(CM)具有2個(gè)專用通信接口分別連接采集站(AS)，所述GPS模塊用于給整個(gè)鐵路路基實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)完成授時(shí)和同步。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于電源模塊(PM)和GPS模塊連接控制模塊(CM) ο7.根據(jù)權(quán)利要求1所述監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述中央控制采集中心(CCAC)由服務(wù)器(Server)、顯示屏(Display)、用戶計(jì)算機(jī)(PC)、繪圖儀(PE)、交換機(jī)(Switch)、存儲(chǔ)器(SD)、應(yīng)用軟件組成；服務(wù)器(Server)作為控制計(jì)算機(jī)，通過在服務(wù)器(Server)上運(yùn)行的應(yīng)用軟件控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，顯示屏(Display)作為顯示界面顯示整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和顯示分析處理結(jié)果，用戶計(jì)算機(jī)(PC)作為人機(jī)交互界面，交換機(jī)(Switch)連接服務(wù)器(Server)、顯示屏(Display)和用戶計(jì)算機(jī)(PC)及繪圖儀(PE)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述服務(wù)器(Server)通過光纜(FL)與交叉站(XS)連接。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述服務(wù)器(Server)連接存儲(chǔ)器(SD)。10.根據(jù)權(quán)利要求7所述監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述中央控制采集中心(CCAC)中的應(yīng)用軟件包括人機(jī)交互模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)顯示模塊、數(shù)據(jù)處理分析模塊、數(shù)據(jù)壓縮模塊、報(bào)警模塊等。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鐵路路基實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，為解決現(xiàn)有人工檢測(cè)效率低問題，系統(tǒng)硬件由五大部分采集站(AS)、采集站連接電纜(CL)、交叉站(XS)、光纜(FL)、中央控制采集中心(CCAC)組成；采集站(AS)按一定間距布設(shè)在鐵路路基上，并用采集站(AS)連接電纜(CL)連接成串；在一定間隔插入交叉站(XS)，交叉站(XS)之間用光纜(FL)連接，形成數(shù)據(jù)傳送主通道；交叉站(XS)與中央控制采集中心(CCAC)之間用光纜(FL)連接；采集站(AS)接收到的數(shù)據(jù)通過交叉站(XS)發(fā)送到中央控制采集中心(CCAC)，中央控制采集中心(CCAC)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和監(jiān)控。具有能把鐵路列車運(yùn)行時(shí)的震動(dòng)作為綠色震動(dòng)源，代替鐵路工人敲擊鋼軌，實(shí)時(shí)進(jìn)行鋼軌和鐵路路基無損檢測(cè)，不但能夠節(jié)省大量人力，而且檢測(cè)線路長(zhǎng)，檢測(cè)效率高，且是無損檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B61K9/08
【公開號(hào)】CN105584501
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410653024
【發(fā)明人】郭建, 許璟華, 李定明, 郭茗慷
【申請(qǐng)人】郭建, 許璟華, 李定明, 郭茗慷
【公開日】2016年5月18日
【申請(qǐng)日】2014年11月18日