便携式多机多点牵引道岔同步性检测系统的制作方法

本实用新型涉及道岔动作同步性检查领域，尤其是涉及一种便携式多机多点牵引道岔同步性检测系统。

背景技术：

近年来随着我国高速铁路、客运专线的大规模建设，普速铁路提速的全面发展，大号码多机牵引道岔如三机牵引、四机牵引、五机牵引、九机牵引道岔已大量投入运用。多机牵引道岔有多个牵引转辙机安装在道岔尖轨处；对于可动心轨道岔，在心轨处也安装有转辙机。转辙机控制单元负责对所有转辙机发送命令，保证各转辙机动作一致性，保证所有道岔同时解锁，同时转动，同时锁闭，联合动作。因此，多机牵引同步性成为道岔研究和运用中的重要问题。

若转辙机动作不一致，则各转辙机受力不均匀，先动作的转辙机电流过大，超出负载，导致转辙机损坏。道岔实际运用中由于铁轨道床不平整，道岔结构变形，转辙机安装问题，长期行车运用后容易发生转辙机无法一致动作。

目前，对道岔动作同步性检查方法通常采用监测转辙机电流和电压，进一步计算实际功率。

实际上，转辙机在完成启动，解锁，外锁闭结构空动等动作以后，转辙机动作杆才会开始带动轨道转动，即实际的道岔转动。

在现有转辙机监测设备中转辙机启动，解锁过程、外锁空动等时间均会存在转辙机电流，会被记录成转辙机动作，因此现有转辙机监测设备不能真实反映道岔真实转动进程中的斥离尖轨和密贴尖轨转换进程中密贴量和斥离量的数据变化。

在铁路道岔铺设，工务电务部门对道岔联合整修作业完成后，仅通过测量道岔安装结构尺寸和转辙机的电流值并不能得出转辙机同步性的真实情况。

在实际使用中，铁路作业人员通过综合分析道岔转辙过程中现有转辙机监测设备输出的电流变化曲线和本设备输出的密贴量/斥离量变化曲线能对道岔健康情况得出更全面的评估，对如何进一步调整问题道岔有更明确

目前，铁路单位实际运用中缺乏一种有效的现场方便快速检查多牵引点转辙机同步性的设备。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种便携式多机多点牵引道岔同步性检测系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种便携式多机多点牵引道岔同步性检测系统，该系统包括前端传感器、节点单元、基站和上位机，所述的前端传感器设于道岔牵引点上并与节点单元通信连接，所述的节点单元通过基站连接上位机。

优选地，所述的前端传感器为磁滞伸缩位移传感器。

优选地，所述的每个道岔牵引点设有两个磁滞伸缩位移传感器，分别位于铁路两侧的固定轨与移动轨处。

优选地，所述的磁滞伸缩位移传感器包括传感器头、测杆和游标磁铁，所述的传感器头于测杆上，所述的游标磁铁悬浮于测杆上方。

优选地，所述的前端传感器通过数据线与节点单元连接，所述的节点单元中的电源模块与前端传感器连接。

优选地，所述的每个道岔牵引点设有一个节点单元，所述的节点单元通过无线局域网与基站连接。

优选地，所述的节点单元包括数据采集电路、数据处理电路、无线传输电路、电源和天线，所述的数据数据处理电路分别与数据采集电路、无线传输电路和电源连接，所述的无线传输电路与天线连接。

优选地，所述的节点单元设于轨旁，距离地面保持设定高度，所述的节点单元的外壳为密闭外壳。

优选地，所述的基站通过网线连接上位机，采用tcp/ip协议与上位机连接。

优选地，所述的每个节点单元、基站及上位机均配备一台便携式移动电源。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、首次提出采用磁滞伸缩位移传感器测量道岔尖轨与固定轨间的密贴量与斥离量数据。

2、首次直接测量道岔实际转动进程移位数据。

3、所有节点单元与基站数据传输采用低功耗无线局域网技术，现场无需额外敷设复杂电源线和数据线。

4、上位机内置丰富铁路道岔图号，使用人员可预先配置待检测道岔型号，软件自动根据道岔图号生成检测结果。

5、便携式：方便快速布设，快速拆除。

6、现场使用方便：无线传输，电源供电。

6、通过测量转辙机定位到反位，再回到定位完整周期的变化，输出整个周期道岔密贴量和斥离量变化曲线，得出道岔中多个牵引机的同步性。

附图说明

图1为本实用新型的系统结构示意图。

图2为本实用新型的系统设备现场布设框架示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型实施例所述便携式多机多点牵引道岔同步性检测系统包括：前端传感器、节点单元、基站和上位机。

如图2所示，1，2，3为三个牵引点的测量道岔尖轨与基本轨间密贴量与斥离量的前端传感器。每个牵引点采用两个磁滞伸缩位移传感器。

磁滞伸缩位移传感器包括传感器头、测杆、游标磁铁；其中，传感器头与测杆固定在一起；游标磁铁悬浮在测杆上方。

磁滞伸缩位移传感器安装与基本轨垂直；游标磁铁固定在尖轨上，悬浮在传感器测杆上方，实现非接触式的位移测量方式。游标磁铁在传感器测杆的相对位置变化导致输出数值变化，实现测量道岔尖轨与基本轨之间的距离，实现道岔转动过程中尖轨与基本轨间的密贴量、斥离量监测，此外可以测量道岔定反位转换过程中的变化数据。

所述的磁滞伸缩位移传感器测量精度为0.1mm，量程可根据道岔行程调整。

所述的节点单元包括数据采集部分、数据处理部分和无线收发部分。节点单元部署在轨旁，选择密闭外壳保护内部器件；节点距离地面保持一定高度，防止长时间水浸造成设备损坏。

节点单元中电源部分负责对接入的传感器和节点单元供电。节点单元中数据采集部分负责对接入的传感器进行数据采集。节点单元中数据处理部分对所采集传感器数据进行分析，压缩，格式转换等工作。节点单元中无线收发部分负责对数据发送至其所属基站。

所述的基站接收被测量道岔中所有节点单元的数据，然后通过有线局域网络发送到上位机。

所述的上位机的功能主要是对数据进行存储，分析道岔同步性状态，为用户提供用户鉴权、到处数据查询、数据图形化显示等功能。上位机提供用户登录和管理网页，对用户提供按路局、站、段、车间不同等级的用户登录，道岔实时和历史数据查询及图形化显示，健康状态分析，维修预警等内容。

每个节点单元、基站及上位机均配备一台便携式移动电源负责对其供电。

系统部署时每个转辙机的牵引点布设一组前端传感器和节点单元。

若多组前端传感器之间的距离足够近，则这几组传感器可以接入同一个节点单元的数据采集部分，共用一个节点单元，减少系统设备数量，降低系统成本。

本实用新型中磁滞伸缩位移传感器具有良好的温度补偿性能和稳定性，在完成初始安装调试后能够保证长时间稳定工作，无需再次校准。检修人员可采用尖尺、游标卡尺等专用工具测量道岔密贴量、开口量的值，与位移传感器输出值进行比较。若偏差超出允许范围，则需重新校准标定。校准时每隔一定距离记录位移传感器的输出电压，在测量完毕后将实际距离与对应位移传感器输出电压值输入校准软件中即可完成校准。

本实用新型仅示意了三机三点的道岔类型，本实用新型的系统对其它多机多点类型道岔均可适用。

此外，除可移动尖轨可由转辙机牵引外，可动心轨道岔类型中心轨亦可由多个转辙机牵引转动，对于可动心轨道岔类型只需在心轨处部署前端位移传感器同样能测量转辙机的同步性。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。