一种道岔工况监测装置、系统及道岔工况监测方法与流程

本发明涉及铁路监测，尤其是涉及一种道岔工况监测装置、系统及道岔工况监测方法。

背景技术：

1、铁路道岔是保障列车高效运营的重要基础设施，道岔主要负责切换各股道，保障列车沿正确的方向运行。道岔是车站调车、编组的基础工务设施。道岔牵引部件需要满足室外不同环境下的顺利切换，要求具备极高的安全性、稳定性以及可靠性。即使在钢轨材料方面有改进的当下，道岔牵引点处钢轨受列车挤压发生形变的情况依然存在，同时，因为其他异物造成卡阻，道岔转换设备扳动异常等问题时有发生，道岔尖轨前后爬行，基本轨横移会造成基本轨框架尺寸变化，这些因素危及行车安全。而一线运维单位缺乏对牵引点、基本轨、尖轨处基础设施的监测手段，工人经常需要上道维护维修钢轨基础设施，工作压力大。

2、针对这一技术问题，相关技术中提供的道岔检测技术通过在道岔中心部署监测盒，在尖轨、基本轨上部署靶标，采用激光测距传感器实现对道岔工况的监测。

3、然而相关技术在实际应用过程中，还存在以下技术缺陷：

4、靶标暴露在室外非密闭环境下，极易受环境光、沙尘、雨雪天气、油污、异物遮挡、温度漂移等因素的影响，导致系统可靠性不高，并对维修提出较高要求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种道岔工况监测装置、系统及道岔工况监测方法。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种道岔工况监测装置，所述装置设于轨枕；所述装置包括：

3、装置本体，所述装置本体设于轨枕；

4、靶标组件，设于所述装置本体内；所述靶标组件包括对立设置的第一靶标和第二靶标，所述第一靶标通过第一连接件与尖轨固定连接，所述第二靶标通过第二连接件与基本轨固定连接；

5、监测模组，设于所述装置本体内，所述监测模组包括所述靶标组件；用于监测列车运行工况下所述靶标组件与所述监测模组之间的距离；

6、通信单元，设于所述装置本体外的一侧，所述通信单元与所述监测模组连接，所述通信单元还与外部控制器通信连接。

7、结合第一方面，所述第一靶标包括：

8、第一部，平行于所述尖轨内侧面；

9、第二部，与所述第一部固定连接，所述第二部与所述第一连接件的一端固定连接，所述第一连接件的另一端与所述尖轨内侧面固定连接，通过所述第一连接件将所述第二部与所述尖轨固定连接。

10、结合第一方面，所述第二靶标包括：

11、第三部，平行于所述基本轨内侧面；

12、第四部，与所述第三部固定连接，所述第四部与所述第二连接件的一端固定连接，所述第二连接件的另一端与所述基本轨固定连接，通过所述第二连接件将所述第四部与所述基本轨固定连接。

13、结合第一方面，所述监测模组包括：

14、第一监测工装，所述第一监测工装面向所述第一靶标，用于监测所述第一靶标与所述第一监测工装之间的第一距离；

15、第二监测工装；所述第二监测工装面向所述第二靶标，用于监测所述第二靶标与所述第二监测工装之间的第二距离。

16、结合第一方面，所述第一监测工装包括：

17、第一采集板；

18、第一激光测距传感器，面向所述第一部，用于在列车运行工况下监测所述第一部至所述第一激光测距传感器的第一距离；

19、第二激光测距传感器，面向所述第二部，用于在列车运行工况下监测所述第二部至所述第二激光测距传感器的第二距离；

20、其中，所述第一激光测距传感器、第二激光测距传感器分别与所述第一采集板线路连接呈一体结构。

21、结合第一方面，所述第二监测工装包括：

22、第二采集板；

23、第三激光测距传感器，面向所述第三部，用于在列车运行工况下监测所述第三部至所述第三激光测距传感器的第三距离；

24、第四激光测距传感器，面向所述第四部，用于在列车运行工况下监测所述第四部至所述第四激光测距传感器的第四距离；

25、其中，所述第三激光测距传感器和所述第四激光测距传感器与所述第二采集板线路连接呈一体结构。

26、结合第一方面，所述装置还包括：

27、电涡流传感器前置模块，设于所述装置本体内所述第一监测工装的一侧，所述电涡流传感器前置模块与所述通信单元线路连接；

28、电涡流传感器探头，与所述电涡流传感器前置模块线路连接，所述电涡流传感器探头设于所述第一部远离所述第一监测工装的一侧，用于监测所述电涡流传感器探头61到所述第一部的第五距离。

29、第二方面，本技术实施例提供一种道岔工况监测系统，所述系统包括如上述的装置和外部控制器，所述外部控制器与所述监测模组和所述通信单元通信连接；

30、所述系统还包括轨枕位移监测装置，所述轨枕位移监测装置包括基桩和位移监测机构，所述基桩埋设于轨枕中心地面，所述位移监测机构包括激光传感器或电涡流传感器，所述轨枕侧面安装金属材质靶标，所述位移监测机构有两个，两个所述位移监测机构分别面向所述靶标，以监测轨枕的位移量。

31、第三方面，本技术实施例提供一种道岔工况监测方法，所述方法包括：

32、获取当前监测指标及当前温度；

33、根据当前监测指标及当前温度，计算当前温度下经温度补偿后得到的目标指标；

34、针对每个所述目标指标，判断所述目标指标是否满足设定需求；

35、若否，返回所述目标指标不合格的提示信息；

36、其中，所述目标指标至少包括开程指标、尖轨爬行指标、基本轨爬行指标、轨距指标、基本轨横移指标、密贴量指标中的一个。

37、结合第三方面，所述根据当前监测指标及当前温度，计算当前温度下经温度补偿后得到的目标指标的步骤，包括：

38、以如下算式计算：

39、

40、其中，rtc为温度补偿后的目标指标；t为当前温度；rt为当前监测指标；w0第一预设温度补偿系数、w1第二预设温度补偿系数、w2为第三预设温度补偿系数，t0为标准温度。

41、本发明实施例带来了以下有益效果：本技术提供一种道岔工况监测装置、系统及道岔工况监测方法，所述道岔工况监测装置设于轨枕；所述装置包括：装置本体，所述装置本体设于轨枕；靶标组件，设于所述装置本体内，所述靶标组件与所述装置本体可移动连接；所述靶标组件包括对立设置的第一靶标和第二靶标，所述第一靶标通过第一连接件与尖轨固定连接，所述第二靶标通过第二连接件与基本轨固定连接；监测模组，设于所述装置本体内，所述监测模组面向所述靶标组件；用于监测列车运行工况下所述靶标组件与所述监测模组之间的距离；通信单元，设于所述装置本体外的一侧，所述通信单元与所述监测模组连接，所述通信单元还与外部控制器通信连接。

42、本发明提供的道岔工况监测装置、系统及方法，将靶标组件设于装置本体内，与装置本体可移动连接，从而减小应用过程中靶标组件受环境因素的影响，并基于环境温度对当前监测指标进行温漂补偿处理，以获得目标监测指标，从而提高监测的有效性、精确性、降低设备维护的难度。

43、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

44、为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。