CN207374427U - 一种跨座式单轨道岔光纤监测*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种跨座式单轨道岔光纤监测***，属于跨座式单轨交通道岔技术领域，其中通过在道岔结构或部件上设置的可实时监测道岔梁运行状态的光纤监测模块，并由光纤监测模块将光信号传输到可将光信号编译成状态数据的光探测器，继而由光探测器通过物联网***将状态数据传输到数据处理中心，实时监测跨座式单轨道岔的运行状态并生成相应地状态报告，有效实现跨座式单轨道岔运行状态的实时监控。本实用新型的跨座式单轨道岔光纤监测***，实现了对单轨道岔运行和/或空置时的实时、精确监测，大大提升了单轨道岔运行状态的监测精确性和实时性，且该光纤监测***结构简单，易于操作和控制，经济成本较低。
Description
技术领域
本实用新型属于跨座式单轨交通道岔技术领域，具体涉及一种跨座式单轨道岔光纤监测***。
背景技术
随着经济的不断发展，城市人口越来越密集，道路拥挤带来的交通问题不仅影响了城市居民的正常生活，而且还对环境造成一定的污染。跨座式单轨交通的出现极大地缓解了交通拥挤的问题，更好地适应了现代城市的交通状况，经过几十年的发展，以轻轨交通为主要形式的跨座式单轨交通已成为城市人们出行的重要交通工具。
在轨道交通列车的行车组织中，为满足列车在不同轨道上的渡线需求，需要设置单轨道岔结构来实现列车在不同轨道上的渡线，而在跨座式单轨道岔的使用过程中，需要对跨座式单轨的各种状态进行实时监测，以判断单轨道岔的运行状态。
在现有技术中，跨座式单轨道岔运行状态的检查主要通过人为检查的方式，即在单轨道岔运行的天窗时间(施工和维修预留时间)通过专业的维修人员到现场进行就地检查，通过对单轨道岔的电机、道岔梁梁体、台车等部件的监测，来判定道岔的状态。该方法虽然能一定程度上对跨座式单轨道岔的工作状态进行一定程度的监测，但上述人工检测的方法具有一定的随机性，其监测质量与监测人员的业务水平、工作状态息息相关，具有极大的不确定性，且不能实时监测，只能定期进行巡检，故障发生后不能立刻发现，及时性不能得到有效保证，再有就是缺少对整条线路所有道岔全局性的监测，不利于行车运营对全部道岔的工作状态的实时、精确监控，一定程度上限制了单轨交通的应用。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种跨座式单轨道岔光纤监测***，其可有效解决现有跨座式单轨道岔采用人工检查的方式对道岔运行状态进行监测过程中所存在的监测质量随机性较大、实时性较差的问题，大大提升对全线路道岔运行状态监测的准确性、实时性，保证了各单轨道岔的正常运行。
为实现上述目的，本实用新型提供一种跨座式单轨道岔光纤监测***，设置于跨座式单轨道岔上以用于监测单轨线路上各单轨道岔的运行状态，其特征在于，
包括光源、光纤监测模块、光探测器和数据处理中心；其中，
每个单轨道岔均设置有所述光源和所述光纤监测模块，且各单轨道岔内的所述光纤监测模块和所述光探测器相互连接，所述光纤监测模块用于实时监测单轨道岔的运行状态并发出监测光信号，所述光探测器用于接收该监测光信号并将其解码为相应地运行状态数据，所述光探测器分别与各单轨道岔上的所述光纤监测模块连接，并同时与所述数据处理中心连接，所述数据处理中心用于接收所述光探测器生成的运行状态数据并对该运行状态数据进行分析、处理，从而实现对各单轨道岔运行状态的实时监控。
作为本实用新型的进一步改进，所述光纤监测模块包括用于监测电机运行状态的电机监测模块、用于监测道岔梁振动状态的振动监测模块、用于监测道岔梁行程状态的行程监测模块、以及用于监测道岔梁应力应变状态的道岔梁应力应变监测模块。
作为本实用新型的进一步改进，所述光源与所述光纤监测模块之间以光纤进行连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述光纤监测模块为光纤传感器，其包括功能性光纤和/或感敏元件。
总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
(1)本实用新型的跨座式单轨道岔光纤监测***，通过设置光纤监测模块实时监测道岔及其相关部件的运行状态，并由光探测器及时接收光信号并转换成状态数据传输到数据处理中心，实现了对单轨道岔运行和/或空置状态下的实时、精确监测，大大提升了单轨道岔运行状态监测的精确性、实时性；
(2)本实用新型的跨座式单轨道岔光纤监测***，可以将整条单轨中的全部道岔集成在一个监测***中，有效实现了对整条线路中所有道岔运行状态的全局性监测，大大简化了单轨交通的监控过程，提升了单轨道岔的实时监控精确性和准确性；
(3)本实用新型的跨座式单轨道岔光纤监测***，结构简单，设置和使用成本较低，无需对现有道岔结构进行过多的改进，兼容性较好，极大地提升了单轨道岔实时监测的精确性，推动了单轨交通的进一步快速发展。
附图说明
图1是本实用新型中跨座式单轨道岔光纤监测***的***结构示意图；
图2是本实用新型实施例中的跨座式单轨道岔光纤监测***的***结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本实用新型中的跨座式单轨道岔光纤监测***的***结构示意图如图1所示，其在优选实施例中包括光源、光纤监测模块、光探测器和数据处理中心等；其中，光源用于提供在光纤中传导和监测的光，其在一个优选实施例中与光纤监测模块以光纤连接，而连接光源的光纤在一个优选实施例中又分为非功能性光纤和功能性光纤两种，前者只作为传导光的媒介，只负责将光或者光信号从光源传导至感敏元件，再将光信号传导至光探测器，整个过程中由感敏元件来监测道岔相关物理量的变化；而功能性光纤具有监测功能，其在监测回路中不需要额外的感敏元件，其通过对折射光的相位、频率、强度等特性的实时监测，便可反馈道岔结构中相关物理量的变化，继而反映出单轨道岔的工作状态，优选实施例中的光纤监测模块包括功能性光纤和/或感敏元件。
进一步地，功能性光纤和/或感敏元件与光探测器以光纤连接，且优选实施例中利用光纤监测的单轨道岔数量为N组，N的值不做具体限定，其根据跨座式单轨交通***中的道岔数量来具体限定，其可以是1组、2组、3组、10组或者数量更多的组；进一步具体地，优选实施例中的光纤监测模块由各类光纤传感器组成，其优选包括电机监测模块、振动监测模块、行程位置监测模块和道岔梁应力应变监测模块，如图2所示。
进一步地，优选实施例中的电机监测模块主要包括对电机温度、电流、电压等的监测，电机温度监测在优选实施例中是通过将光纤温度传感器安装在电机外壳，其通过对电机外壳温升的变化进行监控，而电流、电压监测通过将感敏元件接入电机电路中，通过光信号对电流、电压的感知监测电机的电流、电压参数；一个优选实施例中的振动监测模块主要包括对道岔梁水平方向、竖直方向振动的监测，其通过将光纤加速度传感器安装在道岔梁底部、侧部、走行台车安装位置、支座安装位置等，实现对道岔梁在有车和无车的振动状态进行监测；优选实施例中的行程位置监测模块是通过将功能性光纤安装在道岔梁梁体内部，对道岔梁的线型、位置、行程参数进行监测，并实时反馈道岔的运行状态；而道岔梁应力应变监测模块在一个优选实施例中主要包括对钢梁应力、应变的监测，其通过将功能性光纤安装在道岔梁应力、应变集中的部位，并根据精度需要，适当加密光纤布置密度，从而实现对到场钢梁的应力应变进行监测。
进一步地，光探测器对经过光纤监测模块的光信号进行解调，将光信号转化为状态数据并经物联网***传输到数据处理中心，继而由数据处理中心对状态数据进行分析处理，并生成相应的状态监测报告，使工作人员或检修人员对跨座式单轨道岔的部件工作状态能够进行实时监测；一个优选实施例中的数据处理中心包括专家***和数据库，其中，数据库用于对数据处理中心收集的监测数据进行存储，并定期生成相应的状态报告，为单轨道岔的日常维护提供依据；而专家***则通过处理、分析监测数据，对其中的异常数据进行记录和分析，并提示维修中心的维护人员对状态异常的道岔构件进行维修。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种跨座式单轨道岔光纤监测***，设置于跨座式单轨道岔上以用于监测单轨线路上各单轨道岔的运行状态，其特征在于，
包括光源、光纤监测模块、光探测器和数据处理中心；其中，
每个单轨道岔均设置有所述光源和所述光纤监测模块，且各单轨道岔内的所述光纤监测模块和所述光探测器相互连接，所述光纤监测模块用于实时监测单轨道岔的运行状态并发出监测光信号，所述光探测器用于接收该监测光信号并将其解码为相应地运行状态数据，所述光探测器分别与各单轨道岔上的所述光纤监测模块连接，并同时与所述数据处理中心连接，所述数据处理中心用于接收所述光探测器生成的运行状态数据并对该运行状态数据进行处理，实现对各单轨道岔运行状态的实时监控。
2.根据权利要求1所述的跨座式单轨道岔光纤监测***，其中，所述光纤监测模块包括用于监测电机运行状态的电机监测模块、用于监测道岔梁振动状态的振动监测模块、用于监测道岔梁行程状态的行程监测模块、以及用于监测道岔梁应力应变状态的道岔梁应力应变监测模块。
3.根据权利要求1或2所述的跨座式单轨道岔光纤监测***，其中，所述光源与所述光纤监测模块之间以光纤进行连接。
4.根据权利要求1或2所述的跨座式单轨道岔光纤监测***，其中，所述光纤监测模块为光纤传感器，其包括功能性光纤和/或感敏元件。
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