CN205417654U - 断轨监测***装置 - Google Patents
断轨监测***装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN205417654U CN205417654U CN201620196099.1U CN201620196099U CN205417654U CN 205417654 U CN205417654 U CN 205417654U CN 201620196099 U CN201620196099 U CN 201620196099U CN 205417654 U CN205417654 U CN 205417654U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- rail
- detection
- extension set
- connects
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
本专利涉及铁路安全监测设备，具体为一种断轨监测***装置。检测分机内微控制单元MCU连接DA正弦波发生器，DA正弦波发生器的输出端通过数字滤波模块连接功率放大模块，功率放大模块通过变压器隔离输送到钢轨；检测主机由耦合变压器通过滤波器连接锁相放大器，锁相放大器通过积分电路连接AD转换电路；检测主机数量为2，检测分机数量为1。本***设备，对铁轨监控及时、准确、大幅度降低人工成本。
Description
技术领域
本专利涉及铁路安全监测设备，具体为一种断轨监测***装置。
背景技术
铁轨在运行中收到列车的冲击出现断轨的可能是有的，若不能及时发现报警更换容易造成严重的铁路事故。断轨的发生也很突然，难以及时监测。目前的铁路安全监测需要大量的工作人员定时巡检铁道，其人工耗费很大，人力监测其准确性也存在严重的不稳定性。在人工成本日益高涨的背景下，开发一套准确、快速、低成本的断轨设备需求很强烈。
发明内容
本专利针对以上技术问题，提供一种断轨监测***装置，利用单频移相正弦波检测信号快速准确监测铁轨状态，降低事故发生率，降低监测成本。
本专利的具体技术方案如下：
断轨监测***装置，由检测分机、检测主机组成，其特征在于：检测分机内微控制单元MCU连接DA正弦波发生器，DA正弦波发生器的输出端通过数字滤波模块连接功率放大模块，功率放大模块通过变压器隔离输送到钢轨；检测主机由耦合变压器通过滤波器连接锁相放大器，锁相放大器通过积分电路连接AD转换电路；检测主机数量为2，检测分机数量为1，防雷模块、太阳能发电模块向检测分机、检测主机提供电源。
具体使用中，一发二收，一个检测区段一个发送，两个接收。发送位于B点，在A点和C点接收。将钢轨划分为若干个8Km检测区段,每个检测区段中部安装信号发送装置，发送420（370）Hz单频移相正弦波检测信号，每两秒发送一次，每次持续时间2秒。相邻区间信号采用不同频率隔离。当发射装置发出信号后,信号沿着钢轨向左右传播。
当检测区段无车占用,在钢轨完好和断裂时,接收装置接收到的电压大小不同。检测电路采集钢轨完好和断轨时的电压信号幅度大小，并通过GPRS传输到车站监控机来判断钢轨是否折断。如果遇到断轨,接收装置接收到的信号幅度明显减少。
由于采用电池供电，发送信号采用间歇发送，2秒发送，2秒睡眠模式。因此需要对信号进行数字移相，确保接收端能够同相。
检测分机每4秒采集轨温及电池电压和发送电平，如变化较大，通过无线上传上位机。
信号经放大、滤波及锁相放大后送MCU，经AD转换、数字滤波，判断是否有断轨发生。如有，将通过无线上传上位机。每当接收电平、电池电压和轨温变化较大时，也将通过无线上传。
上位机实现过车识别，断轨报警等功能。每当有断轨发生时，***自动弹出报警框并语音提示。同时，***将该信息传至工务生产管理***。
通过数据库与生产管理***接口，断轨报警、设备状态在生产管理***中得到同步更新。
附图说明
图1为本专利结构示意图。
图2为本专利中单频移相正弦波检测信号发生器的结构示意图。
图3为本专利中单频移相正弦波检测信号接受器的结构示意图。
其中，1——检测分机、2——检测主机、3——铁轨、4——放大模块、5——AD转换模块、6——数字滤波模块、7——滤波器、8——锁相放大器、9——积分电路。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利作进一步说明。
断轨监测***装置，由检测分机、检测主机组成，其特征在于：检测分机内微控制单元MCU连接DA正弦波发生器，DA正弦波发生器的输出端通过数字滤波模块连接功率放大模块，功率放大模块通过变压器隔离输送到钢轨；检测主机由耦合变压器通过滤波器连接锁相放大器，锁相放大器通过积分电路连接AD转换电路；检测主机数量为2，检测分机数量为1，防雷模块、太阳能发电模块向检测分机、检测主机提供电源。
钢轨完好与折断时，信号应有明显变化；在电气化干扰条件下能正确识别信号源。
首先应选择合适的信号频率，信号传道检测端时尽可能衰减小。在使用电信号检测断轨时，由于钢轨每米等效电感十多毫亨，而每公里钢轨与道床泄漏电阻0.6欧姆。如果选择频率f=20Khz，则每公里钢轨阻抗Z=2pifL=2×3.14×20×1000×0.01×1000Ω=1.3MΩ，如果信号源12V，接收端电平十个微伏，电气化区段很难处理。因此***信号源采用420Hz频率，在4公里处信号能达几百毫伏；其次检测不在信号源处进行，而在远离信号源处检测；最后发送信号幅度尽可能大。
要解决第二个问题，需要频率捕获，使用窄带滤波或FFT变换进行频谱分析，可以部分解决问题，对于同频干扰无能为力。信号除频率参数外，还有相位参数。通过检测信号的频率和相位，能大幅度抑制噪声，改善检测信噪比。
举例，信号源B距检测设备A和C均为2Km。MCU通过DA变换产生420Hz/370Hz正弦信号,经滤波整形、功率放大、变压器隔离输送至钢轨。为增加设备可靠性，采用两路输出形式，其中一路备份。信号源空载电压10V，最大2A。
钢轨信号经变压器耦合，带通滤波，相敏检波、放大，积分电路后进行AD转换。
信号AD转换后，经数字滤波，获取波形的上峰值和下峰值，计算其差值。根据广木线试验结果，钢轨完好时其值1.54V，在距信号源300m处折断时，信号940mv，钢轨完好和折断信号变化明显。
供电也可采用有限交流供电，在无条件情况下使用太阳能。检测区间所有设备通过GPRS传到车站分机处理、报警。同时分机数据上传铁路局、工务段、机车。在钢轨轨腰位置钻孔∮10，采用挤压式连接钉，防腐免维护连接线紧固到连接钉上。在更换钢轨时，可有效节约使用成本。
电池、太阳能板，在没有电源配置地方，根据功耗需求，采用1个12V26Ah蓄电池及太阳能板。
采用路内标准SMC复合材料XB-1箱(长496mm×宽415mm×高291mm)，具有阻燃、防锈、耐老化、重量轻、绝缘性好，以及抗冲击性强等优点。轨边箱内装监测控制盒，安装于轨道限界外的安全位置。
2015年4月,在广木线搭建试验平台,K2+400处安装一个接收装置，在K4+100安装发送装置,在K3+100处安装安装绝缘节（模拟钢轨断轨）。结果表明：
⑴准确率：98%，无漏报。
⑵断轨检测时间：≤1分钟，上传时间：≤5分钟。
⑶检测信号：正弦波，频率420（370）Hz，间隔时间2秒
⑷适应环境温度：-20～60（℃）。
⑸电池容量：12V/24AH。
⑹太阳能板：60W。
每隔2天对***参数进行测量，并在上位机观察设备运行情况，每10多天做一次开断试验。
在成都北机务段试验，检验对机车信号影响，在成都北机务段环线安装一个监测主机和监测分机，观察机车信号显示。结果表明：设备工作与否，机车信号正常。
Claims (1)
1.断轨监测***装置，由检测分机、检测主机组成，其特征在于：检测分机内微控制单元MCU连接DA正弦波发生器，DA正弦波发生器的输出端通过数字滤波模块连接功率放大模块，功率放大模块通过变压器隔离输送到钢轨；检测主机由耦合变压器通过滤波器连接锁相放大器，锁相放大器通过积分电路连接AD转换电路；检测主机数量为2，检测分机数量为1，防雷模块、太阳能发电模块向检测分机、检测主机提供电源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620196099.1U CN205417654U (zh) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | 断轨监测***装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620196099.1U CN205417654U (zh) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | 断轨监测***装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN205417654U true CN205417654U (zh) | 2016-08-03 |
Family
ID=56545708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201620196099.1U Active CN205417654U (zh) | 2016-03-15 | 2016-03-15 | 断轨监测***装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN205417654U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106828535A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-06-13 | 中国铁道科学研究院电子计算技术研究所 | 一种轨道断轨监测***及断轨位置检测方法 |
| CN107933617A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-04-20 | 上海新海信通信息技术有限公司 | 一种铁路钢轨断轨监测方法 |
-
2016
- 2016-03-15 CN CN201620196099.1U patent/CN205417654U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106828535A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-06-13 | 中国铁道科学研究院电子计算技术研究所 | 一种轨道断轨监测***及断轨位置检测方法 |
| CN107933617A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-04-20 | 上海新海信通信息技术有限公司 | 一种铁路钢轨断轨监测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN201526315U (zh) | 利用声波通过钻杆传输的钻进参数采集装置 | |
| CN203350392U (zh) | 一种高压输电线路故障测距*** | |
| CN205365643U (zh) | 铁路施工来车报警装置 | |
| CN106394606A (zh) | 一种铁路车辆车轮失圆检测方法及检测装置 | |
| CN103326468B (zh) | 一种电力设备远程智能环境监控报警装置 | |
| CN103144652A (zh) | 轨道曲线地段列车运行安全的远程监控预警方法及其*** | |
| CN108974046B (zh) | 一种计轴轨道电路*** | |
| CN204472832U (zh) | 防溜铁鞋的安全监控装置 | |
| CN103318227B (zh) | 铁路正线电码化监控***以及方法 | |
| CN201721463U (zh) | 实时断轨检测装置 | |
| CN205121825U (zh) | 一种尾矿库安全监测*** | |
| CN205417654U (zh) | 断轨监测***装置 | |
| CN102226829B (zh) | 使用非接触式电磁感应故障定位装置对at供电牵引网进行故障定位的方法 | |
| JP6576110B2 (ja) | 設備検査データ収集方法および装置 | |
| CN102818968B (zh) | 应答器电缆检测***及检测方法 | |
| CN104494650B (zh) | 一种上道作业监控*** | |
| CN204919243U (zh) | 铁路架空线路安全实时监测装置 | |
| CN102231753A (zh) | 基于无线传感器网络的铁道沿线危石及滑坡灾害监测*** | |
| CN111431637A (zh) | 一种btm检测基站***及检测方法 | |
| CN111891188A (zh) | 铁路信号轨道电路动态监测***及其方法 | |
| CN206231405U (zh) | 一种声表面波断轨监测*** | |
| CN207352068U (zh) | 轨道电路信号检测装置 | |
| CN203358617U (zh) | 铁路正线电码化设备监控*** | |
| CN203911580U (zh) | 一种电力设备远程智能环境监控报警装置 | |
| CN205010259U (zh) | 一种遥感式隧道列车通过预警*** |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |