铁路道岔早期损伤综合监测系统

本技术涉及道岔损伤监测，特别涉及一种铁路道岔早期损伤综合监测系统。

背景技术：

1、随着铁路基础设施的大规模建设，道岔数量大为增加。道岔是一种使车辆从一股道转入另一股道的线路连接设备，可以充分发挥线路的通过能力。即使是单线铁路，铺设道岔，修筑一段大于列车长度的叉线，就可以对开列车。道岔在铁路线路上起到重要作用。

2、道岔作为铁路线路的交叉点和转线系统，受到特殊轮轨关系、载荷与环境激励多因素耦合作用，成为影响行车安全及平稳舒适性的薄弱环节。道岔结构损伤是列车脱轨事故的主要原因之一，也是运营线路高额维护费用的重要成因。我国道岔具有总量多、分布广、运载频次高等特点，更是加重了列车运行安全隐患和道岔运维费用负担。

3、因此，有必要设计道岔钢轨结构损伤早期铁路道岔早期损伤综合监测系统，以实现早期预警，避免因损伤进一步恶化为行车安全留下隐患。然而，在众多铁路监测系统中，传统损伤监测装置主要依赖大规模电路和引线设计和制造，缺乏一种面向铁路道岔运行，要求无需电路传输、免电磁干扰的早期损伤综合监测与预警系统。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的是提供一种铁路道岔早期损伤综合监测系统，旨在解决传统道岔的监测设备需要电路传输、存在电磁干扰影响监测结果的技术问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提出的铁路道岔早期损伤综合监测系统，所述铁路道岔早期损伤综合监测系统包括：

3、智能蒙皮，所述智能蒙皮设于道岔的钢轨，所述智能蒙皮基于力致发光材料组成；和

4、发光采集器，所述发光采集器活动设于安装道岔的轨下基础上，所述发光采集器具有存储模块，所述存储模块用于存储所述智能蒙皮的发光图像；

5、多元光纤传感模块，多元光纤传感模块设于道岔的钢轨和轨下基础上；及

6、数据处理模块，数据处理模块与发光采集器和多元光纤传感模块均信号连接。

7、可选地，所述钢轨包括基本轨和尖轨，所述尖轨设于所述基本轨的内侧；

8、所述智能蒙皮设于所述尖轨的轨底上表面，并位于所述发光采集器的采集路径上；

9、且/或，所述智能蒙皮设于所述基本轨背向所述尖轨的一侧，所述发光采集器间隔位于所述基本轨背向所述尖轨的一侧。

10、可选地，所述尖轨沿长度延伸方向具有变径段，所述智能蒙皮设于所述变径段的轨底上；

11、且/或，所述智能蒙皮与所述尖轨粘胶连接。

12、可选地，所述智能蒙皮包括：

13、基底层，所述基底层连接所述钢轨；

14、表封层，所述表封层设于所述基底层的一侧，并与所述基底层围合呈容腔；及

15、感知层，所述感知层设于所述容腔内，所述感知层为力致发光材料，并通过所述表封层透光，所述发光采集器面向所述表封层设置。

16、可选地，所述发光采集器转动设于所述轨下基础。

17、可选地，所述发光采集器为高速相机。

18、可选地，所述多元光纤传感模块包括：

19、声发射传感器，所述声发射传感器设于所述钢轨的轨底；和

20、发声采集器，所述发声采集器远离所述钢轨设置，所述发声采集器与所述声发射传感器信号连接。

21、可选地，所述多元光纤传感模块还包括：

22、加速度传感器，所述加速度传感器设于所述钢轨和/或所述轨下基础；和

23、加速度采集器，所述加速度采集器远离所述钢轨设置，所述加速度采集器与所述加速度传感器信号连接。

24、可选地，所述多元光纤传感模块还包括：

25、应变-温度传感器，所述应变-温度传感器设于所述钢轨的轨底和/或所述轨下基础；和

26、应变-温度采集器，所述应变-温度采集器远离所述钢轨设置，所述应变-温度采集器与所述应变-温度传感器信号连接。

27、可选地，所述多元光纤传感模块还包括：

28、弯沉传感器，所述弯沉传感器设于所述钢轨的轨底和/或所述轨下基础，所述弯沉传感器与所述应变-温度传感器集成为一体设置；和

29、弯沉采集器，所述弯沉采集器远离所述钢轨设置，所述弯沉采集器与所述弯沉传感器信号连接。

30、可选地，所述多元光纤传感模块包括多个间隔设置的传感器，多个传感器的设置位置可通过多传感器多目标优化布置方法进行确定。

31、本实用新型技术方案的铁路道岔早期损伤综合监测系统用于监测道岔的钢轨与轨下基础的早期损伤情况。该综合监测系统采用无电路铺设的、基于力致发光材料的智能蒙皮设于道岔的钢轨上，并通过具有存储模块的发光采集器活动设于轨下基础上，以对智能蒙皮的发光现象进行实时采集和存储。该综合监测系统还采用多元光纤传感模块获取钢轨和轨下基础的监测数据，多元光纤传感模块和发光采集器信号连接数据处理模块，以根据多个监测数据进行损伤情况判断。铁路道岔早期损伤综合监测系统无需铺设电路传输，能避免电磁干扰影响，在铁路行业具有很强的适用性。

技术特征：

1.一种铁路道岔早期损伤综合监测系统，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的铁路道岔早期损伤综合监测系统，其特征在于，所述钢轨包括基本轨和尖轨，所述尖轨设于所述基本轨的内侧；

3.如权利要求2所述的铁路道岔早期损伤综合监测系统，其特征在于，所述尖轨沿长度延伸方向具有变径段，所述智能蒙皮设于所述变径段的轨底上；

4.如权利要求1所述的铁路道岔早期损伤综合监测系统，其特征在于，所述智能蒙皮包括：

5.如权利要求1所述的铁路道岔早期损伤综合监测系统，其特征在于，所述发光采集器转动设于所述轨下基础；

6.如权利要求1至5中任一项所述的铁路道岔早期损伤综合监测系统，其特征在于，所述多元光纤传感模块包括：

7.如权利要求1至5中任一项所述的铁路道岔早期损伤综合监测系统，其特征在于，所述多元光纤传感模块还包括：

8.如权利要求1至5中任一项所述的铁路道岔早期损伤综合监测系统，其特征在于，所述多元光纤传感模块还包括：

9.如权利要求8所述的铁路道岔早期损伤综合监测系统，其特征在于，所述多元光纤传感模块还包括：

10.如权利要求1所述的铁路道岔早期损伤综合监测系统，所述多元光纤传感模块包括多个间隔设置的传感器，多个传感器的设置位置可通过多传感器多目标优化布置方法进行确定。

技术总结本技术涉及道岔损伤监测技术领域，特别涉及一种铁路道岔早期损伤综合监测系统。该综合监测系统采用无电路铺设的、基于力致发光材料的智能蒙皮设于道岔的钢轨上，并通过具有存储模块的发光采集器活动设于轨下基础上，以对智能蒙皮的发光现象进行实时采集和存储。该综合监测系统还采用多元光纤传感模块获取钢轨和轨下基础的监测数据，多元光纤传感模块和发光采集器信号连接数据处理模块，以根据多个监测数据进行损伤情况判断。铁路道岔早期损伤综合监测系统无需铺设电路传输，能避免电磁干扰，在铁路行业具有很强的适用性。技术研发人员：王俊芳,赵杨平,林健富,周海俊,任伟新,杜彦良受保护的技术使用者：深圳大学技术研发日：20231229技术公布日：2024/7/4