鐵路路基實時監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種路基監(jiān)控設(shè)備，特別是涉及一種鐵路路基實時監(jiān)控系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]在以往主動源地震方法的研究中，通常把鐵路列車，公路機(jī)動車行駛等這類交通引起的振動視為一種有害的噪聲源或者振動源，比如在鐵路附近甚至將近10公里遠(yuǎn)的地震臺站仍然會受到列車振動的影響?？拷鞘谢蛘吖返牡卣鸩杉┕ひ话阋残枰荛_交通噪聲對數(shù)據(jù)采集的影響。隨著近年來城市軌道交通的快速發(fā)展，列車產(chǎn)生的振動可能會產(chǎn)生的地表、地質(zhì)破壞乃至對建筑物造成的損害是大多數(shù)人更加關(guān)心的問題。但是，如果我們從勘探地震學(xué)的角度來考慮，可以發(fā)現(xiàn)鐵路、地鐵或者城鐵的振動具有能量強(qiáng)、頻帶寬、重復(fù)性高等特點，汽車行駛引起的振動也具有很好的能量強(qiáng)度和很廣的分布范圍，我們能否對這些振動信號加以利用，將其視為一種綠色震源呢？
[0003]目前鐵路路基和鋼軌的檢測基本采用人工敲擊和巡查方法，已經(jīng)無法滿足我國鐵路系統(tǒng)、特別是高鐵快速發(fā)展的需要，急需發(fā)展一種鐵路路基和鋼軌的快速無損檢測技術(shù)和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種鐵路路基實時監(jiān)控系統(tǒng)。是把鐵路列車運(yùn)行時的震動作為綠色震動源(代替鐵路工人敲擊鋼軌)，然后進(jìn)行鋼軌和鐵路路基無損檢測的一種技術(shù)。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明鐵路路基實時監(jiān)控系統(tǒng)的硬件由五大部分:采集站AS (Acquisit1n Stat1n)、米集站連接電纜 CL(Cable Line)、交叉站 XS (Cross Stat1n)、光纜FL(Fiber Line)、中央控制米集中心CCAC(Central Control Acquisit1n Center)等組成；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對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理和監(jiān)控。在一定間隔插入交叉站XS是所述電纜每間隔一定距離串聯(lián)接入一個交叉站。其屬于鐵路路基無損自動檢測范疇，涉及震動方法無損檢測技術(shù)，包括振動數(shù)據(jù)采集，處理及分析解釋工作。本系統(tǒng)可以用于鐵路路基檢測、橋梁、隧道等特殊工程檢測等領(lǐng)域。本發(fā)明正是把鐵路列車運(yùn)行時的震動作為綠色震動源(代替鐵路工人敲擊鋼軌)，然后進(jìn)行鋼軌和鐵路路基無損檢測的技術(shù)。
[0006]作為優(yōu)化，所述中央控制采集中心CCAC對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理就可以實時檢測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響應(yīng)，從而監(jiān)控鐵路路基隨著時間的漸變和突變，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)。即采集站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，對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理就可以實時檢測鐵路路基(包括橋梁、隧道等所有形式的鐵路路基)的震動響應(yīng)，從而監(jiān)控鐵路路基隨著時間的漸變和突變，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)。
[0007]作為優(yōu)化，所述采集站AS由控制模塊CM(Control Module in Acquisit1nStat1n)、電源模塊 PM (Power Module in Acquisit1n Stat1n)和震動傳感器 Sensor 等組成；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個專用通信接口分別連接上一級和下一級采集站AS，控制模塊CM電聯(lián)電源模塊PM和震動傳感器 Sensor。
[0008]作為優(yōu)化，所述震動傳感器Sensor采用抗沖擊的大動態(tài)范圍的震動傳感器，使得能夠足以抵抗列車通過時的沖擊，并保持小信號的靈敏度；各采集站AS的控制模塊CM之間通過電纜CL連接成串。
[0009]作為優(yōu)化，所述交叉站XS由高速數(shù)據(jù)交換模塊SMXS (Switch Module in CrossStat1n)、控制模塊 CM (Control Module in Cross Stat1n)、電源模塊 PM (Power Modulein Cross Stat1n)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交叉站XS和下一級交叉站XS，控制模塊CM具有2個專用通信接口分別連接采集站AS，所述GPS模塊用于給整個鐵路路基實時監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時完成授時和同步。即本發(fā)明裝置鐵路路基實時監(jiān)控系統(tǒng)中的交叉站XS安裝的GPS模塊用于給整個鐵路路基實時監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時完成授時和同步。
[0010]作為優(yōu)化，電源模塊PM和GPS模塊連接控制模塊CM。
[0011 ] 作為優(yōu)化,所述中央控制采集中心CCAC由服務(wù)器Server、顯示屏D i sp I ay、用戶計算機(jī) PC、繪圖儀 PE (Plotting Equipment)、交換機(jī) Switch、存儲器 SD (Storage Device)、應(yīng)用軟件Software等組成；服務(wù)器Server作為控制計算機(jī),通過在服務(wù)器Server上運(yùn)行的應(yīng)用軟件Software控制整個系統(tǒng)的運(yùn)行，顯示屏Display作為顯示界面顯示整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀況和顯示分析處理結(jié)果，用戶計算機(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和用戶計算機(jī)PC及繪圖儀PE。
[0012]作為優(yōu)化，所述服務(wù)器Server通過光纜FL與交叉站XS連接。即控制中心CCAC的服務(wù)器Server通過光纜FL與交叉站XS連接。
[0013]作為優(yōu)化，所述服務(wù)器Server連接存儲器SD。
[0014]作為優(yōu)化，所述中央控制采集中心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、報警豐吳塊等。
[0015]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明鐵路路基實時監(jiān)控系統(tǒng)具有能把鐵路列車運(yùn)行時的震動作為綠色震動源，代替鐵路工人敲擊鋼軌，實時進(jìn)行鋼軌和鐵路路基無損檢測，不但能夠節(jié)省大量人力，而且檢測線路長，檢測效率高，且是無損檢測的優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明鐵路路基實時監(jiān)控系統(tǒng)的TJK意圖；
[0017]圖2是本發(fā)明鐵路路基實時監(jiān)控系統(tǒng)中的采集站AS原理框圖；
[0018]圖3是本發(fā)明鐵路路基實時監(jiān)控系統(tǒng)中的交叉站XS原理框圖；
[0019]圖4是本發(fā)明鐵路路基實時監(jiān)控系統(tǒng)中的中央控制采集中心CCAC原理框圖。
【具體實施方式】
[0020]本發(fā)明正是把鐵路列車運(yùn)行時的震動作為綠色震動源(代替鐵路工人敲擊鋼軌)，然后進(jìn)行鋼軌和鐵路路基無損檢測的一種技術(shù)。
[0021]本發(fā)明鐵路路基實時監(jiān)控系統(tǒng)是利用列車運(yùn)行時的震動實時檢測鐵路路基(包括橋梁、隧道等所有形式的鐵路路基)的震動響應(yīng)，從而監(jiān)控鐵路路基隨著時間的漸變和突變，以及自然災(zāi)害引起的路基變化，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)。
[0022]如圖1所示，本發(fā)明鐵路路基實時監(jiān)控系統(tǒng)的硬件由五大部分組成: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等組成。采集站按一定間距布設(shè)在鐵路路基上，并用采集站連接電纜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F