[发明专利]一种用于检测道岔尖轨紧贴基本轨的方法

权利要求书

1.一种用于检测道岔尖轨紧贴基本轨的方法，其特征在于：采用两个相同的压力感应器安装在尖轨两侧的基本轨上，用于检测尖轨是否贴近基本轨，将尖轨与基本轨之间的压力信号转换为电压变化信号进行处理，并将采集到的信息传输至信号处理机，通过信号处理机处理后发送至铁路相关部门的监测中心，在监测中心的PC机端设置相应的上位机，用于工作人员直观的查看该处尖轨是否与基本轨紧密贴合，并采用PID控制算法根据压力感应器采集回来的值对转辙机进行控制，使转辙机带动尖轨紧贴基本轨；

所述的压力感应器包括应变片、第一金属铝板、弹簧、第二金属铝板，将弹簧安装在第一金属铝板与第二金属铝板之间，应变片安装在第二金属铝板与弹簧之间，且第二金属铝板安装在基本轨的轨底上，当转辙机带动尖轨向基本轨靠近时，尖轨向第一金属铝板施加压力，第一金属铝板将尖轨施加来的力传递到弹簧上，由弹簧将力作用到应变片上，使得应变片的阻值发生变化，由信号处理机将应变片的阻值变化转换为对应的电压变化，再经过信号处理机处理后发送至PC机端的上位机中进行显示；

所述的信号处理机包括金属铝盒、信号调理电路板、模拟量数据采集器、控制电路板、电源降压模块、北斗定位模块、GPRS模块，信号调理电路板、模拟量数据采集器、控制电路板、电源降压模块、北斗定位模块、GPRS模块并排安装在金属铝盒中，由电源降压模块对转辙机的电源进行降压来为信号调理电路板、模拟量数据采集器、控制电路板、北斗定位模块、GPRS模块供电，由信号调理电路板将应变片的阻值转换为电压信号，并将该信号传输至模拟量数据采集器，经模拟量数据采集器处理后转化为数字量并通过RS485通信方式将该信息传输至控制电路板，在控制电路板中将输出的电压值换算为相应的压力值，以检测尖轨与基本轨之间的压力，北斗定位模块将定位信息传输到控制电路板中，由控制电路板控制GPRS模块将换算好的压力信息和对应转辙机的位置信息发送至铁路相关部门的监测中心，在监测中心的PC机端的上位机查看该处尖轨与基本轨是否贴合；

检测道岔尖轨与基本轨贴合的方法为：先对系统进行初始化，转辙机带动尖轨向基本轨靠近时，尖轨施加到应变片上的力逐渐增加，使得应变片的阻值发生改变，通过信号调理电路板将应变片变化的阻值转换为对应的电压值，并将该电压值经过模拟量数据采集器转换为数字量后，经过RS485通信方式向控制电路板发送转换后的数字量信息，实现数据采集，再从控制电路板中将输入的电压值换算为对应的压力值，并将换算好的压力值传输至监测中心的PC机端的上位机上显示，在监测中心的PC机端的上位机中加入PID控制算法对尖轨与基本轨之间贴合时的压力设定值和应变片反馈回来压力值之间的偏差进行计算后，将信息传输给转辙机的监控软件，转辙机的监控软件根据接收到的压力值控制PC机向转辙机发送转动指令，当尖轨与基本轨之间压力未达到设定值时，转辙机需要继续转动，直到尖轨与基本轨之间压力达到预设值后，转辙机才停止转动，此时判断尖轨与基本贴合。

2.根据权利要求1所述的用于检测道岔尖轨紧贴基本轨的方法，其特征在于：所述的监测中心的PC机为监控转辙机的PC机，PC机上设置的上位机与转辙机的监控软件之间有数据交换接口，便于转辙机的监控软件能根据监测中心的PC机上设置的上位机中的压力数据信息来控制转辙机的转动，进而使得尖轨与基本轨贴合。

3.根据权利要求1所述的用于检测道岔尖轨紧贴基本轨的方法，其特征在于：PID控制算法调整转辙机工作的方法为：先在监测中心的PC机端的上位机中预设好尖轨与基本轨之间贴合时的压力预设值，再将应变片反馈回来的压力值与压力预设值进行偏差计算，再将偏差按比例、积分和微分通过线性组合构成控制量，PC机根据控制量对转辙机进行控制，直到偏差值达到0时，PC机便判断尖轨与基本轨已经贴合，接着PC机控制转辙机停止运作，即完成对转辙机的控制。

4.根据权利要求1所述的用于检测道岔尖轨紧贴基本轨的方法，其特征在于：所述电源降压模块将转辙机的电源分别降压至12V和5V，其中12V电压端为模拟量数据采集器、控制电路板供电，5V电压端为信号调理电路板、北斗定位模块、GPRS模块供电。