本技術(shù)涉及鐵路領(lǐng)域，尤其涉及一種低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊。

背景技術(shù)：

1、無縫鋼軌可以提高軌道車輛行駛時的平穩(wěn)度并減少噪音，使得乘客的乘坐更加舒適，但是無縫鋼軌也會產(chǎn)生溫度應(yīng)力。當(dāng)溫度應(yīng)力較大時，扣件難以抵消掉溫度應(yīng)力，鋼軌則會發(fā)生位移，進(jìn)而對軌道車輛的安全產(chǎn)生影響。如何提高鋼軌的檢測效率，提高檢測精度，成為需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊，利用第一采集裝置對鋼軌的溫度和應(yīng)力進(jìn)行檢測，同時利用第二采集裝置對鋼軌的位移進(jìn)行檢測，并利用數(shù)據(jù)處理設(shè)備將采集到的溫度數(shù)據(jù)、應(yīng)力數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)上傳。從而，提高了對鋼軌檢測的準(zhǔn)確性和及時性。

2、本實(shí)用新型實(shí)施例的低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊包括：

3、數(shù)據(jù)處理設(shè)備，包括第一zigbee模塊和數(shù)據(jù)上傳設(shè)備；

4、第一采集裝置，包括溫度傳感器、應(yīng)變片和第二zigbee模塊，所述第二zigbee模塊與所述第一zigbee模塊無線連接以傳輸所述第一采集裝置采集的數(shù)據(jù)；以及

5、第二采集裝置，與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備通訊連接并包括多個反光板和與多個所述反光板對應(yīng)的多個激光測距器，所述反光板具有反光斜面；

6、所述反光板、所述溫度傳感器和所述應(yīng)變片設(shè)置于鋼軌的軌腰，且所述反光板跟隨所述鋼軌移動，所述第二采集裝置和所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備設(shè)置于所述鋼軌的同一側(cè)，所述激光測距器的感測頭朝向?qū)?yīng)的所述反光斜面，所述數(shù)據(jù)上傳設(shè)備接收并上傳所述第一采集裝置和所述第二采集裝置采集的數(shù)據(jù)。

7、進(jìn)一步地，所述低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊還包括：

8、多根第一線纜；以及

9、安裝部，設(shè)置于所述鋼軌的一側(cè)；

10、所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備和多個所述激光測距器設(shè)置于所述安裝部，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備通過多根所述第一線纜與多個所述激光測距器通訊連接。

11、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備包括第一電路板和第一主控芯片，所述數(shù)據(jù)上傳設(shè)備包括gprs芯片和天線；

12、所述第一主控芯片和所述gprs芯片設(shè)置于所述第一電路板，所述第一主控芯片與多個所述激光測距器通訊連接，所述gprs芯片與所述第一主控芯片和所述天線通訊連接，所述天線設(shè)置于所述安裝部。

13、進(jìn)一步地，所述安裝部包括主架和側(cè)板，所述主架設(shè)置于立設(shè)于鋼軌一側(cè)的立柱上，且所述主架與地面保持預(yù)定距離，所述側(cè)板設(shè)置于所述主架靠近鋼軌的一側(cè)，且側(cè)板的長度方向與所述立柱的長度方向平行；

14、多個所述激光測距器設(shè)置于所述側(cè)板并沿所述側(cè)板的長度方向間隔排列。

15、進(jìn)一步地，靠近地面的所述激光測距器對應(yīng)的所述反光板，相對于遠(yuǎn)離地面的所述激光測距器對應(yīng)的所述反光板更靠近所述立柱。

16、進(jìn)一步地，所述第一采集裝置還包括：

17、第二線纜；

18、控制盒，設(shè)置于所述鋼軌底部且位于兩個軌枕之間，所述控制盒包括第二電路板、第二主控芯片和第二zigbee模塊，所述第二主控芯片和所述第二zigbee模塊設(shè)置于所述第二電路板并通訊連接；以及

19、采集頭，通過所述第二線纜與所述第二主控芯片通訊連接并包括第三電路板、所述溫度傳感器和所述應(yīng)變片，所述第三電路板、所述溫度傳感器和所述應(yīng)變片貼設(shè)于所述鋼軌的軌腰，所述溫度傳感器和所述應(yīng)變片通過所述第三電路板與所述第二線纜通訊連接。

20、進(jìn)一步地，所述應(yīng)變片的數(shù)量為四個，四個所述應(yīng)變片包括兩個第一應(yīng)變片和兩個第二應(yīng)變片，兩個所述第一應(yīng)變片與兩個所述第二應(yīng)變片的設(shè)置方向相互垂直，且所述第一應(yīng)變片沿所述鋼軌的長度方向設(shè)置。

21、進(jìn)一步地，所述采集頭還包括電橋模塊，所述電橋模塊包括依次首尾連接的第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂和第四橋臂，兩個所述第一應(yīng)變片分別連接于所述第一橋臂和所述第三橋臂，兩個所述第二應(yīng)變片分別連接于所述第三橋臂和所述第四橋臂。

22、進(jìn)一步地，所述第一采集裝置還包括供電盒和第三線纜，所述供電盒設(shè)置于所述鋼軌底部且位于兩個軌枕之間，所述供電盒通過所述第三線纜與所述控制盒電性連接。

23、進(jìn)一步地，所述溫度傳感器為數(shù)字溫度傳感器，所述數(shù)字溫度傳感器具有與所述第三電路板電性連接的三個引腳。

24、本實(shí)用新型實(shí)施例的低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊，將第一采集裝置和反光板設(shè)置于鋼軌，并將數(shù)據(jù)處理設(shè)備與第一采集裝置和第二采集裝置進(jìn)行通訊連接。由此，利用設(shè)置于軌腰的應(yīng)變片和溫度傳感器可以采集鋼軌的溫度和應(yīng)力變化，并利用第一zigbee模塊和第二zigbee模塊將溫度數(shù)據(jù)和應(yīng)力數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理設(shè)備。同時，將激光測距器朝向反光斜面，可以檢測出鋼軌產(chǎn)生的位移。數(shù)據(jù)處理設(shè)備可以將溫度數(shù)據(jù)、應(yīng)力數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)一同上傳，以便于監(jiān)測人員能夠及時檢測鋼軌的溫度應(yīng)力，也提高了檢測的準(zhǔn)確性。另一方面，利用第一zigbee模塊和第二zigbee模塊在第一采集裝置和數(shù)據(jù)處理設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)，還可以降低低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊的功耗。

技術(shù)特征：

1.一種低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊，其特征在于，所述低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊，其特征在于，所述低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備(3)包括第一電路板(33)和第一主控芯片(34)，所述數(shù)據(jù)上傳設(shè)備(32)包括gprs芯片和天線(321)；

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊，其特征在于，所述安裝部(4)包括主架(41)和側(cè)板(42)，所述主架(41)設(shè)置于立設(shè)于鋼軌一側(cè)的立柱(43)上，且所述主架(41)與地面保持預(yù)定距離，所述側(cè)板(42)設(shè)置于所述主架(41)靠近鋼軌的一側(cè)，且側(cè)板(42)的長度方向與所述立柱(43)的長度方向平行；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊，其特征在于，靠近地面的所述激光測距器(22)對應(yīng)的所述反光板(21)，相對于遠(yuǎn)離地面的所述激光測距器(22)對應(yīng)的所述反光板(21)更靠近所述立柱(43)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊，其特征在于，所述第一采集裝置(1)還包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊，其特征在于，所述應(yīng)變片(12)的數(shù)量為四個，四個所述應(yīng)變片(12)包括兩個第一應(yīng)變片(121)和兩個第二應(yīng)變片(122)，兩個所述第一應(yīng)變片(121)與兩個所述第二應(yīng)變片(122)的設(shè)置方向相互垂直，且所述第一應(yīng)變片(121)沿所述鋼軌的長度方向設(shè)置。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊，其特征在于，所述采集頭(16)還包括電橋模塊(162)，所述電橋模塊(162)包括依次首尾連接的第一橋臂、第二橋臂、第三橋臂和第四橋臂，兩個所述第一應(yīng)變片(121)分別連接于所述第一橋臂和所述第三橋臂，兩個所述第二應(yīng)變片(122)分別連接于所述第三橋臂和所述第四橋臂。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊，其特征在于，所述第一采集裝置(1)還包括供電盒(17)和第三線纜(18)，所述供電盒(17)設(shè)置于所述鋼軌底部且位于兩個軌枕之間，所述供電盒(17)通過所述第三線纜(18)與所述控制盒(15)電性連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊，其特征在于，所述溫度傳感器(11)為數(shù)字溫度傳感器，所述數(shù)字溫度傳感器具有與所述第三電路板(161)電性連接的三個引腳。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)實(shí)施例公開了一種低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊，將第一采集裝置和反光板設(shè)置于鋼軌，并將數(shù)據(jù)處理設(shè)備與第一采集裝置和第二采集裝置進(jìn)行通訊連接。由此，利用設(shè)置于軌腰的應(yīng)變片和溫度傳感器可以采集鋼軌的溫度和應(yīng)力變化，并利用第一ZIGBEE模塊和第二ZIGBEE模塊將溫度數(shù)據(jù)和應(yīng)力數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)處理設(shè)備。同時，將激光測距器朝向反光斜面，可以檢測鋼軌產(chǎn)生的位移。數(shù)據(jù)處理設(shè)備可以將溫度數(shù)據(jù)、應(yīng)力數(shù)據(jù)和位移數(shù)據(jù)一同上傳，以便于監(jiān)測人員能夠及時檢測鋼軌的溫度應(yīng)力，也提高了檢測的準(zhǔn)確性。另一方面，利用第一ZIGBEE模塊和第二ZIGBEE模塊在第一采集裝置和數(shù)據(jù)處理設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)，還可以降低低功耗無線應(yīng)力軌溫采集模塊的功耗。

技術(shù)研發(fā)人員：原軍鋒,薛亞兵,陳杰,楊龍,徐宏旺,韓彥明
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京城鐵信息技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240428
技術(shù)公布日：2024/12/17