[发明专利]无缝线路钢轨温度和温度应力实时监测系统

说明书

技术领域

本发明属于铁道工程技术领域，尤其涉及一种无缝线路钢轨温度和温度应力实时监测系统。

背景技术

无缝线路既是轨道结构技术进步的重要标志，也是当今世界高速、重载铁路轨道结构的最佳选择。然而当钢轨温度发生变化时，在无缝长轨条中会产生巨大轴向温度应力的不利现象。可见无缝线路纵向应力严重影响了行车安全，因此有必要对无缝线路钢轨纵向应力进行实时监测。根据监测到的数据，可以有针对性地采取措施，控制钢轨纵向应力，对防止出现胀轨跑道、钢轨折断以及指导工务维修作业保证行车安全具有重要意义。

多年来，世界各国研制开发了多种用于检测无缝线路纵向应力的方法及装置，然而随着列车的速度的提高，天窗维修时间变短，点外作业正逐渐被取消。传统的方法占用轨道维修时间，且不能实现对数据的连续测量。

本发明的目的就是提供一种新型无缝线路钢轨温度和温度应力实时监测系统，该系统能够实时监测到每一时刻的无缝线路钢轨温度和温度应力，并且能够在用户界面实时显示和储存数据供日后查询。

发明内容

本发明的目的就是提供一种能够实时监测到每一时刻的无缝线路钢轨温度和温度应力，并且能够在用户界面实时显示和储存数据供日后查询的无缝线路钢轨温度和温度应力实时监测系统。

本发明的无缝线路钢轨温度和温度应力实时监测系统，包括铂热电偶温度传感器、测量节点NI WSN-3212、采集模块NI 9795、NI 9075 CompactRIO(RT)终端、无缝线路钢轨温度和温度应力实时监测处理系统，铂热电偶温度传感器粘贴在钢轨轨腰处，铂热电偶温度传感器引线端连接至NI WSN-3212的其中两个输入通道，采集模块NI 9795插入NI 9075 CompactRIO 机箱中，用于接收NI WSN-3212发送的温度信号，NI 9075 CompactRIO通过RJ-45以太网口与安装有无缝线路钢轨温度和温度应力实时监测处理系统的PC机连接。  

铂热电偶温度传感器的主要作用是采集钢轨温度信号；测量节点NI WSN-3212是一款提供4路24位热电偶输入通道和4路双向数字通道的无线设备，该设备能够采集到钢轨的温度；采集模块NI 9795是一款无线测量和控制模块，可以实现无线接收NI WSN-3212传输的温度信号；NI 9075 CompactRIO(RT)终端由控制器和机箱两部分组成，机箱中的FPGA直接和每个I/O模块相连，可高速访问I/O电路并灵活实现定时、触发和同步等功能；无缝线路钢轨温度和温度应力实时监测系统能实现系统与人之间的交互，并完成对钢轨温度的数据采集和计算钢轨温度应力、数据实时显示和储存、声光报警功能。

本发明的无缝线路钢轨温度和温度应力实时监测系统,优点体现在，系统能够实时监测到无缝线路钢轨的温度和计算出无缝线路钢轨温度应力并能实时显示并进行声、光报警和储存数据。

附图说明

图1为本发明的连接布置示意图。

具体实施方式

一种无缝线路钢轨温度和温度应力实时监测系统，包括铂热电偶温度传感器、测量节点NI WSN-3212、采集模块NI 9795、NI 9075 CompactRIO(RT)终端、无缝线路钢轨温度和温度应力实时监测处理系统，铂热电偶温度传感器粘贴在钢轨轨腰处，粘贴位置分别为左股钢轨轨腰和右股钢轨轨腰处，两个位置所采集的温度分别为左股钢轨温度和右股钢轨温度。铂热电偶温度传感器引线端连接至NI WSN-3212的其中两个输入通道，采集模块NI 9795插入NI 9075 CompactRIO 机箱中，用于接收NI WSN-3212发送的温度信号，NI 9075 CompactRIO通过RJ-45以太网口与安装有无缝线路钢轨温度和温度应力实时监测处理系统的PC机连接。

无缝线路钢轨温度和温度应力实时监测系统的操作流程：

待系统安装完毕后，打开“无缝线路钢轨温度和温度应力实时监测系统.lvproj”项目程序。运行RT CompactRIO终端? Main.vi，然后打开我的电脑?UI Main.vi。在“控制器地址”输入控件中输入RT终端的IP地址，在数据储存“基路径”中输入储存路基，设置采样周期、温度上限、温度下限、通道锁定轨温和钢轨截面积几个参数后，点击“连接”控件，此时“已连接？”控件指示灯变亮，表示PC机与RT终端连接成功并开始采集温度数据并实现本系统的各项功能，若指示灯没有变亮并且“系统状态”栏输出错误代码信息，则表示PC机与RT端未连接成功，需对系统进行检查并解决问题。

当要停止采集数据时，点击“退出”控件，即可停止采集温度数据。