[发明专利]铁路道岔尖轨断裂损伤实时探测报警系统与方法

说明书

本发明提供一种铁路道岔尖轨断裂损伤实时探测报警系统，包括能够随铁路尖轨断裂而折断的空心管，空心管沿铁路尖轨的侧壁固定，并一直延伸至铁路直轨的侧壁；空心管内充有高压气体，且空心管位于铁路尖轨的一端封闭，位于铁路直轨的一端安装有用于获取高压气体压力的压力敏感探头，压力敏感探头的输出端通过信号传输线连接有信号接收端，信号接收端连接有数据处理器；数据处理器通过判断压力敏感探头采集的压力信号低于预设的阈值，判断空心管随铁路尖轨的断裂而折断造成高压气体压力瞬间降低。本发明通过设置带有高压气体的空心管，当空心管随铁路尖轨断裂时，其内部高压气体的压力瞬间降低，从而识别铁路尖轨的断裂与否，提高铁路的维修效率。

技术领域

本发明属于铁路轨道安全的监测设备技术领域，具体涉及一种铁路道岔尖轨断裂损伤实时探测报警系统与方法。

背景技术

为了适应快速发展的经济对铁路运输能力的需求，全国各主要干线都全面提速，国家也投入大量资金新建快速客运专线。随着铁路各主要干线的全面提速和快速客运通道的开通，以及将来600Km/h以上高速铁路的实施和发展，铁路道岔转换设备成为铁路运营安全的主要焦点之一，特别在高速客运专线上，道岔的安全性尤为重要，道岔转换设备状态的好坏将直接影响到列车运营安全。道岔作为铁路线路变更，线路交合分离的转换设备，是铁路线路不可或缺的一部分，而道岔与列车接触最直接、最关键、最薄弱的部位是尖轨尖部。对道岔尖轨状态实时监测，提供道岔的工作过程及位置状态实时的可靠判据，并做出相应正确的安全措施。

道岔作为轨道交通线路变更和线路交合分离的转换设备，广泛应用于车站、编组站，为充分发挥线路的通过能力起到了重要作用。但在实际运营过程中，列车加速和制动过程中通过道岔时，将形成强烈的冲击力作用于钢轨，同时，道岔在换线过程中需推拉尖轨，在这些应力反复作用下，极易造成道岔尖轨的疲劳损伤，进而可导致发生断裂的可能性，对列车运营安全造成了极大隐患。现有的尖轨伤损离线检测方法包括使用轨距尺、直尺等基本测量工具进行人工检测和使用仪器进行检测。仪器检测包括超声检测、漏磁检测旧、涡流检测、机器视觉检测、射线检测等。上述技术经过多年发展已经形成了比较完整的检测体系，并开发了一系列比较成熟的检测系统。这些轨道无损检测系统的特点是逐点扫描，可在天窗时间段进行伤损检测，但无法在铁路运行过程中进行实时监测。并且铁路现用机载或手持检测设备几乎全是针对基本轨开发的，探测的区域仅仅是轨面宽度50 mm的部位，尖轨细端向内有3 m左右是检测盲区。

目前，有关轨道道岔尖轨损伤程度及部位监测方面的文献较少，以现有的监测方法，不能同时监测道岔尖轨损伤的部位及损伤程度，使得铁轨不能及时的维修，影响道路的运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种铁路道岔尖轨断裂损伤实时探测报警系统与方法，能够实现对铁道道岔尖轨断裂损伤的在线监测，提高铁路的维修效率，提高铁路运行的安全性。

本发明为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种铁路道岔尖轨断裂损伤实时探测报警系统，其特征在于：本系统包括能够随铁路尖轨断裂而折断的空心管，空心管沿铁路尖轨的侧壁固定，并一直延伸至铁路直轨的侧壁；空心管内充有高压气体，高压气体的压力大于环境大气压，且空心管位于铁路尖轨的一端封闭，位于铁路直轨的一端安装有用于获取所述高压气体压力的压力敏感探头，压力敏感探头的输出端通过信号传输线连接有信号接收端，信号接收端连接有数据处理器；数据处理器通过判断压力敏感探头采集的压力信号低于预设的阈值，判断空心管随铁路尖轨的断裂而折断造成高压气体压力瞬间降低。

按上述方案，所述的空心管的固定方式为粘贴，粘贴点之间间隔2-8mm。

按上述方案，所述的高压气体为惰性气体，气体的压力为0.15~0.35Mpa。

按上述方案，所述的数据处理器连接有信号传输单元，与远程监控中心连接；整条铁路线上的空心管的压力敏感探头采集的压力均通过信号传输单元汇总至远程监控中心。