[发明专利]轨道路基结构隐患自动监测方法及其监测系统

权利要求书

1.基于轨道路基结构隐患自动监测方法的监测系统，其特征在于，包括在轨车辆终端、云平台和安装在轨道路基上的若干个现场终端，所述现场终端与在轨车辆终端通过第一无线网连接，所述在轨车辆终端与云平台通过第二无线网连接，其中：

现场终端：探测轨道路基的结构模态和结构形态，发送结构模态信息和结构形态信息到在轨车辆终端；

在轨车辆终端：接收现场终端发送的结构模态信息和结构形态信息，并将结构模态信息和结构形态信息传输给云平台；

云平台：接收在轨车辆终端传输的结构模态信息和结构形态信息，当结构模态信息和结构形态信息超出预设安全范围值时，响起损伤警报；

现场终端包括传感器模块、触发模块、延时模块、嵌入式计算机模块、无线通讯模块，其中：

传感器模块：探测轨道路基的结构模态和结构形态，发送结构模态数据和结构形态数据到嵌入式计算机模块；

触发模块：感应在轨车辆信号，并将在轨车辆信号作为触发信号传输给嵌入式计算机模块；

延时模块：接收嵌入式计算机模块发送的延时指令，当计时完成后，发送结束指令到嵌入式计算机模块；

嵌入式计算机模块：接收传感器模块发送的结构模态数据和结构形态数据，接收触发模块发送的触发信号，并且触发信号作为触发指令发送结构模态信息和结构形态信息到无线通讯模块，同时发送延时指令到延时模块；接收延时模块发送的结束指令，发送停止通信指令到无线通讯模块；

无线通讯模块：接收嵌入式计算机模块发送的结构模态信息和结构形态信息，并将结构模态信息和结构形态信息传输给在轨车辆终端；接收嵌入式计算机模块发送的停止通信指令，停止工作。

2.根据权利要求1所述的基于轨道路基结构隐患自动监测方法的监测系统，其特征在于，所述传感器模块包括加速度传感器、速度传感器、角度传感器、温湿度传感器、应力应变传感器中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的基于轨道路基结构隐患自动监测方法的监测系统，其特征在于，所述无线通讯模块为NFC通信模块或UWB通信模块或蓝牙通信模块。

4.根据权利要求1所述的基于轨道路基结构隐患自动监测方法的监测系统，其特征在于，所述现场终端中还包括电源管理模块，所述电源管理模块包括太阳能充电装置。

5.根据权利要求1所述的基于轨道路基结构隐患自动监测方法的监测系统，其特征在于，所述现场终端中还包括电源管理模块，所述电源管理模块中包括电磁辐射充电装置。

6.一种应用如权利要求1-5任意一项所述的基于轨道路基结构隐患自动监测方法的监测系统的轨道路基结构隐患自动监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

A：在云平台中预设轨道路基的结构模态安全范围值和结构形态安全范围值，分别建立结构模态损伤报警模型和结构形态损伤报警模型；

B：将在轨运行的车辆通过时的轨道路基变化作为动态激励，利用安装在轨道路基上的若干个现场终端探测轨道路基的结构模态和结构形态特征，当在轨运行的车辆经过现场终端时，现场终端将结构模态信息和结构形态信息传输给在轨运行的车辆；

C：当步骤B完成后，所述在轨运行的车辆将结构模态信息和结构形态信息传输给云平台，云平台将结构模态信息和结构形态信息中的数据一一与结构模态安全范围值和结构形态安全范围值进行比对，若结构模态信息和结构形态信息中的数据超出预设安全范围值时，响起损伤警报。

7.根据权利要求6所述的轨道路基结构隐患自动监测方法，其特征在于，所述结构模态包括轨道路基在轨道运行车辆加载效应下的动态响应特性。

8.根据权利要求7所述的轨道路基结构隐患自动监测方法，其特征在于，所述结构形态包括轨道路基的动态挠动幅度、静态挠动幅度、静态应力应变、水平倾斜和温度湿度的至少一种状态特性。