一種基於物聯網技術的軌道交通故障在線監測系統的製作方法
2023-05-04 17:25:31 1
一種基於物聯網技術的軌道交通故障在線監測系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於物聯網技術的軌道交通故障在線監測系統，包括檢測隧道、橋梁、軌道、環境的物理變化並實現故障監測和預警，通過基於物聯網調度平臺，協調每一輛列車運行，達到安全運行的目的。系統使用無線傳感器構成無線傳感器網絡，使得列車上和列車下形成一個大的無線傳感器網絡，有利於地面和列車上彼此第一時間掌握「對方」的情況，以實現實施監控、信息同步、提前預警。通過北鬥定位、振動頻譜分析、軸溫監測、軸應力監測、裂紋監測、電動機狀態監測、隧道振動監測、隧道風力監測、軌道平整度監測、橋梁健康監測等，監測影響列車安全運行的因素並做出綜合分析，通過專家系統給出指導意見，以及遇到緊急情況時的快速響應預案的發布。
【專利說明】一種基於物聯網技術的軌道交通故障在線監測系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基於物聯網技術的軌道交通故障在線監測系統，具體涉及一種實時在線監測軌道交通列車軸溫、應力、裂紋情況、電機運行情況、列車運行的各類外界因素如隧道內風力、振動、橋梁健康監測。
【背景技術】
[0002]由於經濟社會高速發展和城市人口規模急劇擴張，城市軌道交通呈現出高速發展，軌道長度、車站數量、新增站臺等不斷創造紀錄，運送的乘客數量也越來越多，對軌道交通安全工作提出了更高的要求。過去的軌道交通服務模式已經不再符合現代軌道交通發展的需求，隨著越來越突出的安全問題，軌道交通領域必須通過自身引進新技術和新方案來緩解新背景下的發展模式，利用物聯網「感、傳、知、用」技術促進各大交通運營業務協同、高效工作，有效緩解大客流、治安防範等緊急事件對軌道交通造成的壓力，提高地鐵安全運營和面向公眾提供信息服務的水平，為新時期軌道交通安全事業探索出一條切實可行的道路。
【發明內容】
[0003]發明目的:本發明目的在於基於物聯網技術的軌道交通故障在線監測系統綜合各類參數，通過綜合分析處理和專家分析意見，對列車安全形勢提供有力保障。
[0004]技術方案:本發明採取了如下的技術方案:
[0005]利用我國自主開發的北鬥系統對列車實時定位，準確的對列車行駛的速度、位置、車輛間距進行監控防止車輛碰撞的發生。
[0006]通過對車軸的振動分析、軸溫監測、應力監測、裂紋監測等一系列手段，對車軸進行多方面監測，及時預防車軸斷裂、切軸等情況的發生。
[0007]對電動機狀態監測是防止列車行駛過程中遇到的突發失控情況發生，及時發現電動機故障。
[0008]對隧道振動、風力等情況進行監測，防止列車在隧道內行駛時出現意外情況。
[0009]對橋梁健康監測能夠有效的防止因橋梁失修導致行駛的列車發生事故。
[0010]將全部數據通過無線傳感器網、GPRS/CDMA網絡進行數據傳輸，最終將數據發送至地面調度中心進行統一匯總、分析、處理，並將結果以多種方式顯示出來。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1隧道監測系統
[0012]圖2健康監測系統
[0013]圖3數據傳輸示意圖
[0014]圖4系統框架圖【具體實施方式】
[0015]以下結合附圖對本發明做進一步描述。
[0016]將漏洩電纜、中繼器分布在隧道內、利用現有的電信通訊基站實現遠程數據傳輸，建立物聯網的網絡層，結合圖3所示；在網絡層建設完成後，安裝隧道內的風力、振動傳感器並進行初始，結合圖1所示，確保網絡層能正常通訊和設備的正常工作；在列車上安裝北鬥定位模塊，以及和地面調度中心聯繫的通訊模塊，實現對列車位置的實時監控；在列車上安裝對車軸的各類檢測如軸溫、應力、振動、裂紋監測裝置，利用物聯網網絡層將數據發送至列車控制室。在城市軌道列車經過的橋梁進行必要的健康監測，如無線溫溼度傳感器、應力傳感器、振動傳感器、壓力傳感器等，結合圖2所示；結合圖4所示，在地面調度中心安裝物聯網的應用層軟體，對數據進行分析處理並將結果以簡單明了的方式顯示出來為工作人員下達對應指令提供科學依據，與此同時軟體內還集成了專家系統，在發生緊急事故或者報警時專家第一時間獲取數據並對其分析，為工作人員提供專家意見。
【權利要求】
1.一種基於物聯網技術的軌道交通故障在線監測系統，其特徵在於，集成了北鬥定位系統、振動頻譜分析、軸溫監測、軸應力監測、裂紋監測、電動機狀態監測、隧道振動監測、隧道風力監測、軌道平整度監測、橋梁健康監測。
2.根據權利要求1所述的一種基於物聯網技術的軌道交通故障在線監測系統，其特徵在於，採用高精度的溫溼度傳感器收集軸箱溫度和相對溼度，設置報警參數，一旦溫度過高將發生聲光報警提示工作人員及時採取相應措施。
3.根據權利要求1所述的一種基於物聯網技術的軌道交通故障在線監測系統，其特徵在於，在隧道內安裝風力、風向、壓力傳感器對隧道內部進行實時監測，通過中繼器和漏洩電纜傳輸數據，最終將數據發送至數據匯集終端進行處理，通過GPRS/CDMA網絡進行數據遠程傳輸至列車控制室和地面調度中心。
4.根據權利要求1所述的一種基於物聯網技術的軌道交通故障在線監測系統，其特徵在於，在軌道列車行駛的高架橋安裝橋梁健康監測設備包括溫溼度傳感器、應力傳感器、振動傳感器、壓力傳感器，所用傳感器均採用433無線射頻技術，進行無線通訊經過中繼器或漏洩電纜將數據傳輸至匯集終端，通過行動網路傳輸至地面調度中心。
【文檔編號】B61K9/04GK103786748SQ201410065137
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年2月26日 優先權日:2014年2月26日
【發明者】李湃 申請人:蘇州繆斯信息科技有限公司