[发明专利]无缝线路实际锁定轨温的在线监测系统和方法

权利要求书

1.一种无缝线路实际锁定轨温的在线监测系统，其特征在于，包括：设置在无缝线路钢轨的轨腰上的电源模块和现场节点模块；

所述电源模块与所述现场节点模块连接，用于为所述现场节点模块供电；

所述现场节点模块包括采集模块、指令启动模块和无线传输模块；

所述采集模块分别与所述指令启动模块和所述无线传输模块连接，用于采集无缝线路钢轨信息，并将采集到的所述无缝线路钢轨信息发送给所述无线传输模块；

所述指令启动模块用于连接终端设备，并根据所述终端设备发送的监测指令控制所述采集模块开始工作，以及根据所述采集模块发送的所述无缝线路钢轨信息控制所述采集模块停止工作。

2.如权利要求1所述的无缝线路实际锁定轨温的在线监测系统，其特征在于，所述采集模块包括：超声换能器、温度传感器、位移传感器以及振动传感器；

所述超声换能器、所述温度传感器、所述位移传感器以及所述振动传感器分别与所述无线传输模块连接；

所述振动传感器与所述指令启动模块连接，用于将采集的无缝线路钢轨的振动信息发送给所述指令启动模块，使所述指令启动模块根据所述振动信息控制所述采集模块停止工作。

3.如权利要求2所述的无缝线路实际锁定轨温的在线监测系统，其特征在于，所述电源模块包括：蓄电池和用于连接外部电源的接口。

4.如权利要求2或3所述的无缝线路实际锁定轨温的在线监测系统，其特征在于，所述电源模块还包括：能量收集器；

所述能量收集器与所述蓄电池连接，用于所述无缝线路钢轨振动时产生电流，并将产生的电流存储到蓄电池中。

5.如权利要求2所述的无缝线路实际锁定轨温的在线监测系统，其特征在于，所述电源模块还包括：太阳能电池板；

所述太阳能电池板设置在所述现场节点模块的外表面，且与所述蓄电池连接，用于将太阳能转换为电能，并将产生的电能提供给所述现场节点模块或者所述蓄电池。

6.如权利要求1所述的无缝线路实际锁定轨温的在线监测系统，其特征在于，所述现场节点模块安装在无缝线路钢轨两扣件中间位置的轨腰上，且远离无缝线路钢轨的焊缝预设距离，采用轨道弹性夹固定。

7.如权利要求1或6所述的无缝线路实际锁定轨温的在线监测系统，其特征在于，所述现场节点模块外设置金属封装外壳，所述金属封装外壳采用密封垫进行密封，采用轨道弹性夹将所述金属封装外壳固定在轨腰上；

所述现场节点模块中的所述采集模块、所述指令启动模块和所述无线传输模块安装到所述金属封装外壳内部，所述采集模块中各设备设置的探头的底部的磁铁吸附在轨腰中轴线位置。

8.一种无缝线路实际锁定轨温的在线监测方法，其特征在于，采用上述权利要求1-7中任一项所述的无缝线路实际锁定轨温的在线监测系统，包括：

实时测量被测无缝线路钢轨段的轨温；

根据所述轨温，获取预设零应力波形数据库中的所述轨温对应的零应力波形；

根据所述零应力波形与所述轨温对应的实时测量波形，计算得到所述被测无缝线路钢轨段的应力测量值；

获取所述被测无缝线路钢轨段的原锁定轨温；

根据所述轨温、所述零应力波形、所述应力测量值和所述原锁定轨温，计算所述被测无缝线路钢轨段的实际锁定轨温。

9.如权利要求8所述的无缝线路实际锁定轨温的在线监测方法，其特征在于，所述根据所述零应力波形与所述轨温对应的实时测量波形，计算得到所述被测无缝线路钢轨段的应力测量值，包括：

根据所述零应力波形与所述轨温对应的实时测量波形，得到声时差；

获取所述无缝线路钢轨的应力系数；

将所述声时差与所述应力系数相乘，得到应力测量值。

10.如权利要求8或9所述的无缝线路实际锁定轨温的在线监测方法，其特征在于，所述根据所述轨温、所述零应力波形、所述应力测量值和所述原锁定轨温，计算所述被测无缝线路钢轨段的实际锁定轨温，包括：

根据T_锁＝T_测+σ+K₁(S-T_零)-K₂S+K₃计算所述被测无缝线路钢轨段的实际锁定轨温；

其中，所述T_锁表示所述被测无缝线路钢轨段的实际锁定轨温，T_测表示所述轨温，σ表示所述应力测量值，S表示所述原锁定轨温，T_零表示所述零应力波形对应的温度，K₁、K₂和K₃分别表示应力系数，其中，K₁的取值范围为1至10，K₂和K₃的取值范围为0至1。