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专利号: 2020114011882
申请人: 桂林理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低功耗铁路无缝线路爬行监测装置,其特征在于,包括传感器单元、处理器单元、远程通信单元、弹簧触发开关;

所述传感器单元包括贴设于钢轨上,用于爬行监测的电子传感器;

所述传感器单元和远程通信单元分别和所述处理器单元电连接;

所述弹簧触发开关电连接于所述处理器单元,用于对处理器单元睡眠唤醒。

2.根据权利要求1所述的低功耗铁路无缝线路爬行监测装置,其特征在于,所述传感器单元包括贴设于钢轨上的温度传感器和惯性传感器、用于测量爬行距离的容栅位移传感器。

3.根据权利要求2所述的低功耗铁路无缝线路爬行监测装置,其特征在于,所述温度传感器和惯性传感器通过设置MOS场效应管开关连接所述处理器单元。

4.根据权利要求3所述的低功耗铁路无缝线路爬行监测装置,其特征在于,还包括钢轨夹具和设置于钢轨夹具上的电磁屏蔽盒,电磁屏蔽盒贴设于钢轨一侧,所述温度传感器和惯性传感器置于电磁屏蔽盒内。

5.根据权利要求4所述的低功耗铁路无缝线路爬行监测装置,其特征在于,还包括容置处理器单元和远程通信单元的主控盒;所述电磁屏蔽盒上设置开口,所述温度传感器和惯性传感器的缆线通过开口连接至主控盒。

6.根据权利要求1所述的低功耗铁路无缝线路爬行监测装置,其特征在于,所述弹簧触发开关设置于电磁屏蔽盒或主控盒内的一种。

7.一种低功耗铁路无缝线路爬行监测方法,采用权利要求1‑6任一项所述的低功耗铁路无缝线路爬行监测装置,其特征在于,包括以下步骤:S1:设置处理器为睡眠状态,列车经过时弹簧触发开关摇摆接通电路,触发处理器睡眠唤醒;

S2:处理器驱动MOS场效应管开关给温度传感器、惯性传感器供电;

S3:温度传感器、惯性传感器、容栅位移传感器分别对钢轨的温度信号、xyz方向加速度信号、动栅尺位移信号进行采集;

S4:处理器对所述步骤S3中采集的温度信号、xyz方向加速度信号、动栅尺位移信号通过远程通信单元上传至上位机;

S5:上位机对所述步骤S4中的温度信号、xyz方向加速度信号、动栅尺位移信号进行解析处理得到真实的温度数据、xyz方向加速度数据、动栅尺位移数据即铁路爬行距离。

8.根据权利要求7所述的低功耗铁路无缝线路爬行监测方法,其特征在于,还包括步骤S6:上位机根据所述步骤S5中处理后的温度数据、xyz方向加速度数据和铁路爬行距离进行数值关系分析。

9.根据权利要求8所述的低功耗铁路无缝线路爬行监测方法,其特征在于,所述步骤S5中,上位机对xyz方向加速度信号利用分数阶卡尔曼滤波器滤波,用于使得原始数据变得平滑更接近真实的xyz方向加速度数据。

10.根据权利要求8所述的低功耗铁路无缝线路爬行监测方法,其特征在于,所述步骤S6中,对xyz方向加速度数据采用二次积分,得到对钢轨xyz振幅,进而分析钢轨xyz振幅与铁路爬行距离的数值关系。