[发明专利]一种智能铁路扣件监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种智能铁路扣件监测系统及方法，包括轨枕、板下垫板、铁垫板、轨下垫板、锚固螺栓、轨距块、弹条、螺孔和钢轨；板下垫板固定设置于轨枕顶部的中间；铁垫板固定设置于板下垫板的顶部；轨下垫板固定设置于铁垫板顶部的中间；弹条的一端穿设于轨距块的顶部，其另一端穿设于螺孔。本发明的智能铁路扣件监测系统可以对垫板是否老化、锚固螺栓是否松动和弹条是否断裂进行监测。且本监测系统可以对车辆和轨道系统的状态进行反馈，提醒工作人员进行维护，达到快捷维修的效果。本发明的铁路扣件监测方法在现有扣件系统的功能情况下，采用采集数据的方法对轨道系统进行分析处理，所用方法可以快捷地发现现场的异常情况。

技术领域

本发明属于自动监测技术领域，具体涉及一种智能铁路扣件监测系统及方法。

背景技术

近年来，许多高速线路和城市轨道交通线路完成建设并投入运营使用。随着运营时间的增长，轨道服役寿命的增加，越来越多的车辆及轨道系统病害出现，车辆和轨道系统的状态监测和维护是目前面临的一项重大问题。

扣件系统是轨道系统的关键部件，扣件系统与钢轨直接联接，车辆和轨道系统的病害发生第一时间会影响扣件系统的状态。当出现钢轨波磨、多边形车轮等病害时，列车运行时扣件系统会出现由钢轨波磨、多边形车轮激发的高频力，所以可以通过监测扣件系统中的高频力来监测轨道和车辆状态。传统的扣件系统仅为轨道系统提供力学性能和绝缘性能等，没法对整个车辆和轨道系统达到一个监测作用。基于以上情况，本发明提出了一种智能铁路扣件监测系统及方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统扣件无法自动监测的问题，提出了一种智能铁路扣件监测系统及方法。

本发明的技术方案是：一种智能铁路扣件监测系统，包括轨枕、板下垫板、铁垫板、轨下垫板、锚固螺栓、轨距块、弹条、螺孔和钢轨；板下垫板固定设置于轨枕顶部的中间；铁垫板固定设置于板下垫板的顶部；轨下垫板固定设置于铁垫板顶部的中间；锚固螺栓和铁垫板固定连接；轨距块固定设置于钢轨底部的两端；弹条的一端穿设于轨距块的顶部，其另一端穿设于螺孔；钢轨固定设置于轨下垫板的顶部。

本发明的有益效果是：本发明的智能铁路扣件监测系统可以对垫板是否老化、锚固螺栓是否松动和弹条是否断裂进行监测，同时可以监测异常扣件系统的受力，对轨道和车辆状态进行评估。且本监测系统可以和监控终端通信连接，可以对车辆和轨道系统的状态进行反馈，提醒工作人员进行维护，达到快捷维修的效果。

进一步地，锚固螺栓、轨距块、弹条和螺孔的数量均为2个；弹条呈立体的“e”字形；钢轨呈“工”字形。

上述进一步方案的有益效果是：在本发明中，锚固螺栓、轨距块、弹条和螺孔均关于钢轨对称，有利于对铁路扣件全面监测。弹条用于扣压钢轨，扣压力大，残余变形小，能较好地保持轨道几何形位；钢轨是铁路轨道的主要组成部件，引导车辆车轮前进。

进一步地，板下垫板、锚固螺栓和轨距块内部的电路一致，均包括单片机子系统、电源子系统、串口子系统和压力传感器子系统；单片机子系统和电源子系统电性连接；串口子系统和压力传感器子系统均与单片机子系统通信连接；单片机子系统和监测终端通信连接。

上述进一步方案的有益效果是：在本发明中，板下垫板受到其余部件的挤压，因此需要对其受到的挤压力进行监测；锚固螺栓随着使用时间的增长，会出现压紧力衰减的现象，对锚固螺栓监测压紧力能保证其正常工作；轨距块放置在弹条前肢和钢轨之间，起到绝缘和调节轨距的作用，扣压力的衰减会直接减小对轨距块的压力，对轨距块监测扣压力能保证其正常工作。

进一步地，单片机子系统包括接地电容C8-C9、晶振Y1、端口P5和型号为AT89C52的单片机芯片U1；芯片U1的P1.5引脚和P3.0引脚-P3.7引脚分别与端口P5的第1-9引脚一一对应连接；芯片U1的XTAL2引脚分别与接地电容C8和晶振Y1的一端连接；芯片U1的XTAL1引脚分别与接地电容C9和晶振Y1的另一端连接；芯片U1的GND引脚接地；