[发明专利]基于超声波及载波的钢轨防断监控预警系统

说明书

本发明提供了基于超声波及载波的钢轨防断监控预警系统，包括以下步骤：S1、检测方法：采用超声导波技术和载波技术，两种检测技术结合在一套检测设备内，由一个后台统一控制；S2、安装方式：间隔一定距离安装一套设备，将一条线路分割成若干个区间；对于长度较长的线路，为提高工作效率，会将一条线路分为若干个大区间，再将每个大区间划分为小区间。本发明钢轨断裂监测系统主要以超声导波和载波信号技术相结合的断轨监测方法，其中系统以超声导波技术为主要监测技术，载波信号技术为补充监测技术。通过这两种技术的优势结合，弥补单一方法的不足，其中通过多个设备的配合使用，进一步保证了监测系统的高校性、可靠性和准确性。

技术领域

本发明涉及钢轨监控技术领域，特别涉及基于超声波及载波的钢轨防断监 控预警系统。

背景技术

轨道线路设备是行车的基础条件，其作为轨道交通运输的主要技术装备之 一，轨道的技术维护和智能化应用水平，是确保列车安全运行的首要条件，直 接关系到列车运营安全和广大人民群众生命财产安全。

在线路运营过程中，线路钢轨断裂问题一直是行车安全的严重威胁，钢轨 折断的原因是多种因素共同作用的结果，若钢轨发生裂痕、断裂等故障，未能 及时检测和修复，则会直接导致列车脱线、倾覆等极其重大的安全事故。

为避免断轨的发生，目前国内外除了采用高质量的钢轨，以及通过各种钢 轨探伤作业对断轨进行预防，同时提高钢轨探伤作业的质量，增加钢轨探伤频 次，加强断轨的预警机制，但是这些方式仍然无法彻底阻止断轨的发生，如断 轨已经发生，且没有及时发现和处置，可能带来更大的风险，为此，提出基于 超声波及载波的钢轨防断监控预警系统。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例希望提供基于超声波及载波的钢轨防断监控预警 系统，以解决或缓解现有技术中存在的技术问题，至少提供一种有益的选择。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：基于超声波及载波的钢轨防断监 控预警系统，包括以下步骤：

S1、检测方法：采用超声导波技术和载波技术，两种检测技术结合在一套 检测设备内，由一个后台统一控制；

S2、安装方式：间隔一定距离安装一套设备，将一条线路分割成若干个区 间；对于长度较长的线路，为提高工作效率，会将一条线路分为若干个大区间， 再将每个大区间划分为小区间；

S3、上线阶段：检测设备上电，数据传输模块(DTU)开始与后台的服务器 建立连接；连接成功后，向后台发送一条签到消息，表示该设备已经上线，可 以开始工作；对于上线失败的设备，因为上电的时间是一致的，在第一个完成 上线的设备在线超过三分钟后，如果仍有设备未发送签到指令，则该设备标为 异常状态；

S4、工作阶段：在所有设备都完成签到，或者上线时间超时后，后台进入 轮询工作的模式。

进一步优选的，所述S2中，比如在一条100公里的线路上，先划分为10 公里一段的大区间，然后每间隔1公里安装一套检测设备，划分为更小的区间； 在这些小区间中，检测设备轮番工作，工作流程由后台来控制。

进一步优选的，在所述S3中，在后续的工作流程中，不论某个设备在不在 线，后台都会给该设备下发指令，如果设备在线，设备收到指令后执行对应的 操作，如果不在线，在超时后，后台给下个设备发送指令。

进一步优选的，在所述S4中，首先给当前发出信号设备的相邻设备发出打 开接收的指令，收到该指令的设备准备接收超声导波和载波信号，然后5秒后， 后台给当前发出信号的检测设备下发激励指令，收到该指令后，设备发出超声 导波和载波信号，信号沿钢轨传播，被其相邻的设备接收到。