本發(fā)明涉及能源技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電磁式振動換能裝置、傳感裝置及軌道狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

鐵路作為現(xiàn)有主要的交通運輸方式，在國民生活中發(fā)揮著不可或缺的作用。鐵路運營速度不斷提高，路網(wǎng)規(guī)模不斷增大，如何在不影響鐵路正常運營的條件下對軌道結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)設(shè)施進行快速有效的維護管理是鐵路管理者需要面對的巨大挑戰(zhàn)?；趥鞲衅?、通信、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)的軌道結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用可以幫助運營者系統(tǒng)地掌握轄區(qū)內(nèi)鐵路軌道結(jié)構(gòu)的服役狀態(tài)，合理做出維護決策，避免事故發(fā)生，提高管理效率。

軌道結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)無線監(jiān)測系統(tǒng)對于能源供給提出了更高的要求。例如在數(shù)據(jù)采集、發(fā)送、中繼及接收過程均需消耗能源，通常監(jiān)測系統(tǒng)的能量需求可以通過現(xiàn)場的外接工作電源滿足。但在一些偏遠區(qū)域，外接工作電源短缺，人員到達困難，為這些區(qū)域軌道結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)無線監(jiān)測系統(tǒng)的搭建帶來了困難。電池供電是目前普遍采用的解決方案，但電池容量有限，電池電量用盡意味著傳感節(jié)點壽命的結(jié)束，這為軌道結(jié)構(gòu)全生命周期的健康監(jiān)測的實現(xiàn)帶來了挑戰(zhàn)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種電磁式振動換能裝置、傳感裝置及軌道狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，以能夠改善上述問題。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種電磁式振動換能裝置，所述電磁式振動換能裝置包括：線圈、中空本體、第一磁體、第二磁體、第三磁體。所述線圈延所述中空本體的軸向方向套設(shè)于所述中空本體上。所述中空本體的一端設(shè)置有所述第一磁體，另一端設(shè)置有所述第二磁體。在所述第一磁體和所述第二磁體的排斥力作用下，所述第三磁體懸浮于所述中空本體的內(nèi)部。當所述電磁式振動換能裝置振動時，所述第三磁體產(chǎn)生與所述第一磁體、所述第二磁體的相對振動，從而所述線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述電磁式振動換能裝置還包括第一擋蓋板和第二擋蓋板。所述第一擋蓋板與所述第一磁體固定連接。所述第二擋蓋板與所述第二磁體固定連接。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述第一擋蓋板和所述第二擋蓋板由金屬或工程塑料材質(zhì)制成。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述電磁式振動換能裝置還包括支撐組件。所述支撐組件與所述中空本體連接。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述支撐組件包括基座和連接件。所述中空本體設(shè)置于所述基座上。所述連接件的一端與所述基座連接，另一端用于與軌道的軌底連接。

第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種傳感裝置，所述傳感裝置包括處理器、傳感器模塊、通信模塊、電源模塊和上述的電磁式振動換能裝置。所述處理器分別與所述傳感器模塊、所述通信模塊、所述電源模塊電連接。所述電源模塊分別與所述傳感器模塊、所述通信模塊、所述電磁式振動換能裝置電連接。所述電源模塊用于獲取所述電磁式振動換能裝置產(chǎn)生的感應(yīng)電流為所述傳感裝置提供電源。所述傳感器模塊用于采集數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述處理器。所述處理器用于對接收到的所述傳感器模塊采取的數(shù)據(jù)進行處理并發(fā)送給所述通信模塊。所述通信模塊用于將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述傳感裝置還包括外殼。所述處理器、傳感器模塊、通信模塊均設(shè)置在所述外殼內(nèi)。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述通信模塊包括無線通信模塊和第一天線。所述無線通信模塊分別與所述處理器、所述電源模塊電連接。所述無線通信模塊設(shè)置在所述外殼內(nèi)。所述外殼的第一表面設(shè)置有第一通孔。所述第一天線的一端與所述無線通信模塊電連接，另一端穿過所述第一通孔延伸于所述外殼外。

在本發(fā)明較佳的實施例中，上述傳感器模塊包括溫濕度傳感器和三軸加速度傳感器。所述處理器分別與所述溫濕度傳感器、所述三軸加速度傳感器電連接。

第三方面，本發(fā)明實施例提供了一種軌道狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括上述的傳感裝置、協(xié)調(diào)器模塊和服務(wù)器。所述協(xié)調(diào)器模塊分別與所述傳感裝置、所述服務(wù)器通過網(wǎng)絡(luò)連接。所述傳感裝置用于采集軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述協(xié)調(diào)器模塊。所述協(xié)調(diào)器模塊用于將接收到的軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給所述服務(wù)器。

本發(fā)明實施例提供的一種電磁式振動換能裝置、傳感裝置及軌道狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，所述電磁式振動換能裝置包括：線圈、中空本體、第一磁體、第二磁體、第三磁體。所述線圈延所述中空本體的軸向方向套設(shè)于所述中空本體上。所述中空本體的一端設(shè)置有所述第一磁體，另一端設(shè)置有所述第二磁體。在所述第一磁體和所述第二磁體的排斥力作用下，所述第三磁體懸浮于所述中空本體的內(nèi)部。當所述電磁式振動換能裝置振動時，所述第三磁體產(chǎn)生與所述第一磁體、所述第二磁體的相對振動，從而所述線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，以通過基于電磁感應(yīng)定律，將振動動能轉(zhuǎn)換為電能，實現(xiàn)自主供電。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的電磁式振動換能裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明第一實施例提供的電磁式振動換能裝置的剖視圖；

圖3為本發(fā)明第二實施例提供的傳感裝置的結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為本發(fā)明第二實施例提供的傳感裝置中的傳感器的型號信息示意圖；

圖5為本發(fā)明第二實施例提供的傳感裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖6為本發(fā)明第三實施例提供的軌道狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖7為本發(fā)明第三實施例提供的軌道狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)器的結(jié)構(gòu)圖。

圖中：100-電磁式振動換能裝置；110-線圈；120-中空本體；120a-第一蓋板；120b-第二蓋板；121-第一擋蓋板；121a-第一螺栓；122-第二擋蓋板；130-第一磁體；140-第二磁體；150-第三磁體；160-基座；160a-第二螺栓；161-連接件；161a-第三螺栓；200-傳感裝置；210-處理器；220-傳感器模塊；230-通信模塊；231-無線通信模塊；232-第一天線；240-電源模塊；250-外殼；251-第一表面；251a-第一通孔；252-第四螺栓；253-第二表面；253a-第五螺栓；260-連接夾；261-第六螺栓；300-系統(tǒng)；310-協(xié)調(diào)器模塊；311-協(xié)調(diào)器；311a-保護外殼；311b-第三表面；311c-第二通孔；311d-第七螺栓；311e-第二天線；320-服務(wù)器；330-網(wǎng)絡(luò)。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。

因此，以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍，而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

應(yīng)注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“垂直”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

此外，術(shù)語“垂直”等術(shù)語并不表示要求部件絕對水平或懸垂，而是可以稍微傾斜。如“垂直”僅僅是指其方向相對“水平”而言更加水平，并不是表示該結(jié)構(gòu)一定要完全水平，而是可以稍微傾斜。

在本發(fā)明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“設(shè)置”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

第一實施例

請結(jié)合參閱圖1和圖2，本實施例提供了一種所述電磁式振動換能裝置100，其包括：線圈110、中空本體120、第一磁體130、第二磁體140、第三磁體150。所述線圈110延所述中空本體120的軸向方向套設(shè)于所述中空本體120上。所述中空本體120的一端設(shè)置有所述第一磁體130，另一端設(shè)置有所述第二磁體140。在所述第一磁體130和所述第二磁體140的排斥力作用下，所述第三磁體150懸浮于所述中空本體120的內(nèi)部。當所述電磁式振動換能裝置100振動時，所述第三磁體150產(chǎn)生與所述第一磁體130、所述第二磁體140的相對振動，從而所述線圈110產(chǎn)生感應(yīng)電流。

需要說明的是，將所述電磁式振動換能裝置100放置于鐵路的軌道下，列車經(jīng)過時，引起軌道振動，從而引起電磁式振動換能裝置100上下振動。

所述線圈110可以為銅線圈。優(yōu)選地，所述中空本體120的橫截面呈“工”字型。所述中空本體120延軸向方向的一端設(shè)置有第一蓋板120a，另一端設(shè)置有第二蓋板120b，以封閉所述中空本體120的兩端。第一蓋板120a靠近中空本體120內(nèi)的中心設(shè)置有所述第一磁體130。第二蓋板120b遠離中空本體120的中心設(shè)置有所述第二磁體140。

為了保證所述第一磁體130和第二磁體140不發(fā)生相對振動，電磁式振動換能裝置100還包括第一擋蓋板121和第二擋蓋板122。所述第一擋蓋板121與所述第一磁體130固定連接。所述第二擋蓋板122與所述第二磁體140固定連接。作為一種實施方式，所述第一擋蓋板121與所述第一磁體130通過第一螺栓121a固定連接。同理，所述第二擋蓋板122與所述第二磁體140通過螺栓固定連接。

優(yōu)選地，所述第一擋蓋板121和所述第二擋蓋板122均由金屬或工程塑料材質(zhì)制成。例如，第一擋蓋板121可以為但不限于鋁蓋板、鋼材蓋板、銅蓋板或工程塑料蓋板；第二擋蓋板122可以為但不限于鋁蓋板、鋼材蓋板、銅蓋板或工程塑料蓋板。

為了便于與軌道連接，所述電磁式振動換能裝置100還包括支撐組件。所述支撐組件與所述中空本體120連接。支撐組件包括基座160和連接件161。所述中空本體120設(shè)置于所述基座160上。作為一種實施方式，所述中空本體120的第二蓋板120b通過第二螺栓160a穿過所述基座160與所述第二擋蓋板122連接。所述連接件161的一端與所述基座160連接，另一端用于與軌道的軌底連接。所述連接件161的另一端用于通過第三螺栓161a與軌道的軌底連接。所述電磁式振動換能裝置100通過所述連接件161固定于軌道的軌底。連接件161的內(nèi)部曲面設(shè)計為可以兼容50kg/m、60kg/m和75kg/m三種規(guī)格的國標鋼軌。能量捕獲技術(shù)就是利用換能裝置將周圍環(huán)境中的能量轉(zhuǎn)換為電能，持續(xù)為用電設(shè)備供能。

此外，在鐵路領(lǐng)域，周圍環(huán)境中可利用的能量形式有太陽能、列車風能、機械振動能、聲能等，其中列車通過時軌道結(jié)構(gòu)機械振動具有較高的能量密度，開發(fā)利用性能較好。對軌道振動能量的開發(fā)不僅可以解決鐵路軌道結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的供能問題，通過合理設(shè)計還可以起到減振降噪效果，降低軌道振動對周圍環(huán)境影響，促進可持續(xù)發(fā)展。

在鐵路領(lǐng)域為實現(xiàn)能量捕獲三種常用的機電轉(zhuǎn)換原理有：1)靜電式；2)壓電式；3)電磁式。靜電式換能裝置依賴于具備穩(wěn)定的電荷保持能力駐極體材料，如cytop、teflonaf等，通常發(fā)電量較小，成本較高，多用于高精密的mems(微電子機械系統(tǒng))領(lǐng)域。壓電式換能原理利用壓電材料的特自身的壓電特性將機械能轉(zhuǎn)化為電能，壓電材料作為一種智能材料在傳感領(lǐng)域應(yīng)用較多，但在發(fā)電領(lǐng)域應(yīng)用較少，主要原因是內(nèi)阻較大，響應(yīng)頻帶較窄且主要集中在高頻范圍，發(fā)電效率不高。電磁感應(yīng)式是目前最常用的機電轉(zhuǎn)換原理，它主要基于法拉第電磁感應(yīng)定律將機械能轉(zhuǎn)換為電能。由輪軌激勵引起軌道結(jié)構(gòu)機械振動主頻位于低頻范圍，電磁式機電換能裝置在低頻范圍時可以輸出較大功率，因此在軌道振動發(fā)電領(lǐng)域，電磁式換能技術(shù)具有較好的應(yīng)用前景。

本實施例提供的一種電磁式振動換能裝置100的工作原理如下：

當軌道振動時，激勵電磁式振動換能裝置100上下振動時，所述第三磁體150產(chǎn)生與所述第一磁體130、所述第二磁體140的相對振動，引起線圈110內(nèi)部磁通量的變化，從而所述線圈110產(chǎn)生感應(yīng)電流，以通過基于電磁感應(yīng)定律，將振動動能轉(zhuǎn)換為電能，實現(xiàn)自主供電。

本實施例提供的一種電磁式振動換能裝置100，其包括：線圈110、中空本體120、第一磁體130、第二磁體140、第三磁體150。所述線圈110延所述中空本體120的軸向方向套設(shè)于所述中空本體120上。所述中空本體120的一端設(shè)置有所述第一磁體130，另一端設(shè)置有所述第二磁體140。在所述第一磁體130和所述第二磁體140的排斥力作用下，所述第三磁體150懸浮于所述中空本體120的內(nèi)部。當所述電磁式振動換能裝置100振動時，所述第三磁體150產(chǎn)生與所述第一磁體130、所述第二磁體140的相對振動，從而所述線圈110產(chǎn)生感應(yīng)電流，以通過基于電磁感應(yīng)定律，將振動動能轉(zhuǎn)換為電能，實現(xiàn)自主供電。

第二實施例

請參閱圖3，本實施例提供了一種傳感裝置200，所述傳感裝置200包括處理器210、傳感器模塊220、通信模塊230、電源模塊240和上述的電磁式振動換能裝置100。所述處理器210分別與所述傳感器模塊220、所述通信模塊230、所述電源模塊240電連接。所述電源模塊240分別與所述傳感器模塊220、所述通信模塊230、所述電磁式振動換能裝置100電連接。所述電源模塊240用于獲取所述電磁式振動換能裝置100產(chǎn)生的感應(yīng)電流為所述傳感裝置200提供電源。所述傳感器模塊220用于采集數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述處理器210。所述處理器210用于對接收到的所述傳感器模塊220采取的數(shù)據(jù)進行處理并發(fā)送給所述通信模塊230。所述通信模塊230用于將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器。

作為一種實施方式，處理器210可以為8051芯片。

作為一種實施方式，所述傳感器模塊220包括溫濕度傳感器和三軸加速度傳感器。所述處理器210分別與所述溫濕度傳感器、所述三軸加速度傳感器電連接。溫濕度傳感器用于采集軌道周圍環(huán)境的溫度、濕度信息，三軸加速度傳感器用于采集列車經(jīng)過時，軌道振動的加速度信息，在本實施例中，各傳感器的型號詳細信息如圖4所示。

請結(jié)合參閱圖3和圖5，所述傳感裝置200還包括外殼250。所述外殼250呈長方體。所述處理器210、傳感器模塊220、通信模塊230均設(shè)置在所述外殼250內(nèi)。作為一種實施方式，所述通信模塊230包括無線通信模塊231和第一天線232。所述無線通信模塊231分別與所述處理器210、所述電源模塊240電連接。所述無線通信模塊231設(shè)置在所述外殼250內(nèi)。所述外殼250的第一表面251設(shè)置有第一通孔251a。所述第一天線232的一端與所述無線通信模塊231電連接，另一端穿過所述第一通孔251a延伸于所述外殼250外。

所述外殼250的第一表面251通過多個第四螺栓252與其他接觸的表面連接，所述多個第四螺栓252可以為4個第四螺栓252。

為了便于和軌道連接，所述傳感裝置200還包括連接夾260。所述連接夾260的一端與所述第一表面251垂直連接延伸的第二表面253通過第五螺栓253a連接，另一端用于通過第六螺栓261與軌道的軌底連接。

在軌道結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)搭建過程中采用無線傳輸模式相比于有線模式更具優(yōu)勢。有線傳感網(wǎng)絡(luò)需要將數(shù)據(jù)線、電力線等外部線路連接至每一個傳感節(jié)點，技術(shù)復(fù)雜度較低，調(diào)相對簡單。但有線傳輸會帶來一些問題：(1)鐵路軌道屬于長大線形構(gòu)筑物，健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計多采用分布式結(jié)構(gòu)，由于需要將各傳感節(jié)點通過線路連接，線路建設(shè)投資將會推高系統(tǒng)建設(shè)成本；(2)采用有線連接會使得大量線路以及連接接頭暴露在環(huán)境中，極易受到現(xiàn)場條件的影響，降低了系統(tǒng)可靠性；(3)現(xiàn)場布線不得對列車運行安全構(gòu)成威脅，同時也不能破壞現(xiàn)有軌道結(jié)構(gòu)，這增加了現(xiàn)場布線的難度。無線數(shù)據(jù)傳輸模式可以節(jié)省線路建設(shè)投資，減少中間節(jié)點，提高系統(tǒng)可靠性，避免現(xiàn)場布線帶來的麻煩。基于無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)能壍澜Y(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)能夠更好地滿足鐵路管理者的需求。

無線通信技術(shù)是軌道結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)無線監(jiān)測系統(tǒng)的重要組成部分，它的主要功能是實現(xiàn)傳感器節(jié)點之間以及傳感器與數(shù)據(jù)處理中心之間的數(shù)據(jù)通信。在本實施例中，無線通信模塊231可以是基于gprs、wi-fi、zigbee、irda、bluetooth、或nb-iot等技術(shù)。

zigbee是基于ieee802.15.4標準的低功耗、個人局域網(wǎng)協(xié)議的一種短距離、低功耗的無線通信技術(shù)，主要適用于自動控制和遠程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。其特點是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本。zigbee具有大規(guī)模組網(wǎng)能力，最多可容納65000個節(jié)點，自組網(wǎng)功能增加了網(wǎng)絡(luò)的強壯性，zigbee節(jié)點在不需要通信時可以進入低功耗休眠狀態(tài)，在低耗電待機模式下，2節(jié)5號干電池可支持一個節(jié)點工作6-24個月，甚至更長。zigbee能耗較低，可以很好地與軌道振動能量捕獲系統(tǒng)的功率輸出相匹配，數(shù)據(jù)傳輸速率能夠基本滿足軌道結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)監(jiān)測需求，所以zigbee無線局域網(wǎng)絡(luò)可以很好地應(yīng)用于軌道結(jié)構(gòu)健康狀態(tài)無線監(jiān)測領(lǐng)域。

優(yōu)選地，所述無線通信模塊231可以是基于zigbee技術(shù)，例如可以為cc2530(德州儀器)芯片。

電源模塊240包括電池和斬波電路。所述斬波電路也稱為直流-直流變換器(dc/dc-converter)。所述斬波電路分別與所述電磁式振動換能裝置100的線圈110、所述電池電連接。所述電池分別與所述處理器210、所述傳感器模塊220、無線通信模塊231電連接。所述電池可以為可充電電池。所述電磁式振動換能裝置100產(chǎn)生的交流電由線圈110輸出至斬波電路。所述斬波電路用于將所述電磁式振動換能裝置100輸出的交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?.3v或5v直流電，并供給所述可充電電池。所述斬波電路可以包括b6285a芯片。所述斬波電路還可以包括4個整流二極管、濾波電容、外圍電路、電容器件若干。當無列車通過時，可充電電池為傳感裝置200供電；當列車經(jīng)過時，電磁式振動換能裝置100產(chǎn)生的交流電并經(jīng)過斬波電路向可充電電池充電。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的傳感裝置200的具體工作過程，可以參考前述電磁式振動換能裝置100實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

本實施例提供的一種傳感裝置200，所述傳感裝置200包括處理器210、傳感器模塊220、通信模塊230、電源模塊240和上述的電磁式振動換能裝置100。所述處理器210分別與所述傳感器模塊220、所述通信模塊230、所述電源模塊240電連接。所述電源模塊240分別與所述傳感器模塊220、所述通信模塊230、所述電磁式振動換能裝置100電連接。所述電源模塊240用于獲取所述電磁式振動換能裝置100產(chǎn)生的感應(yīng)電流為所述傳感裝置200提供電源。所述傳感器模塊220用于采集數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述處理器210。所述處理器210用于對接收到的所述傳感器模塊220采取的數(shù)據(jù)進行處理并發(fā)送給所述通信模塊230。所述通信模塊230用于將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給服務(wù)器。以此利用電磁式振動換能裝置100供能，不依賴外部電源，不需現(xiàn)場布線，實現(xiàn)傳感裝置200的自主供能，實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的無線傳輸，成本低。

第三實施例

請參閱圖6，本實施例提供了一種軌道狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)300，所述系統(tǒng)300包括上述的傳感裝置200、協(xié)調(diào)器模塊310和服務(wù)器320。所述協(xié)調(diào)器模塊310分別與所述傳感裝置200、所述服務(wù)器320通過網(wǎng)絡(luò)330連接。所述傳感裝置200用于采集軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述協(xié)調(diào)器模塊310。軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)可以包括軌道周圍的溫度、濕度等信息。所述協(xié)調(diào)器模塊310用于將接收到的軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給所述服務(wù)器320。

作為一種實施方式，所述協(xié)調(diào)器模塊310包括多個協(xié)調(diào)器311?？梢岳斫獾氖?，所述協(xié)調(diào)器311可以包括微處理器和與所述微處理器電連接的通信模塊。請參閱圖7，所述通信模塊可以包括zigbee無線通信模塊和與zigbee無線通信模塊電連接的第二天線311e。請參閱圖7，所述協(xié)調(diào)器311還可以包括保護外殼311a。所述zigbee無線通信模塊設(shè)置在所述保護外殼311a內(nèi)。所述保護外殼311a的第三表面311b設(shè)置有第二通孔311c。所述第二天線311e的一端與所述zigbee無線通信模塊電連接，另一端穿過所述第二通孔311c延伸于所述保護外殼311a外。所述保護外殼311a的第三表面311b通過多個第七螺栓311d與其他接觸的表面連接，所述多個第七螺栓311d可以為4個第七螺栓311d。

可以理解的是，所述zigbee無線通信模塊也可以替換為wifi、nb-iot、gprs或4glte通信模塊。

服務(wù)器320可以為計算機或云服務(wù)器。

本實施例提供的一種軌道狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)300的工作原理如下：

傳感裝置200將采集的軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給協(xié)調(diào)器模塊310，采集的軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)過多個協(xié)調(diào)器311層層傳輸，最后傳輸至服務(wù)器320，由服務(wù)器320進行存儲和分析，進而實現(xiàn)軌道健康狀態(tài)的實時監(jiān)測。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到，為描述的方便和簡潔，上述描述的軌道狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)300的具體工作過程，可以參考前述電磁式振動換能裝置100、傳感裝置200實施例中的對應(yīng)過程，在此不再贅述。

本發(fā)明實施例提供的一種軌道狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)300，所述系統(tǒng)300包括上述的傳感裝置200、協(xié)調(diào)器模塊310和服務(wù)器320。所述協(xié)調(diào)器模塊310分別與所述傳感裝置200、所述服務(wù)器320通過網(wǎng)絡(luò)330連接。所述傳感裝置200用于采集軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)并發(fā)送給所述協(xié)調(diào)器模塊310。所述協(xié)調(diào)器模塊310用于將接收到的軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)發(fā)送給所述服務(wù)器320。以此實現(xiàn)軌道健康狀態(tài)的實時監(jiān)測。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。