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智能断轨监测系统

智能断轨监测系统
  随着列车的提速和增吨,钢轨及接头焊接处所受的冲击力明显增大,钢轨接头焊接处的轮轨高频冲击力增大一倍,加之温度变化剧烈,容易导致焊接处因应力集中而开裂折断,从而严重危及行车安全。
  目前工务部门对钢轨检查主要是采用探伤和巡道工巡视相结合的办法,探伤周期较长,特别在长大隧道中受环境的限制,能见度极低,肉眼更易疲劳,则更难及时检查出钢轨的折断。
  本系统适用于实时监测钢轨完全横向断裂。通过沿铁轨通讯信号的变化情况判断钢轨是否断裂。区间无需铺设电缆(施工方便、大量节省成本)。在合理的成本费用内,实现对区间钢轨的远程集中监测。
  为实现全天候实时监测钢轨是否发生断开,预防危及行车安全的现象发生。
  自2010年开始,大家和南宁铁路局联合开发智能断轨监测系统。现该系统已成功应用到上海、沈阳、兰州、武汉等铁路局。

  二、系统构成
  本系统将整个区间划分为若干个小的监测区间。根据报警精度要求设置合理的间隔距离安装定标器,在勘测好的位置安装集中器,各定标器接力与集中器可靠通信,并将测得相应信号强度发往集中器。断轨发生后测得接收信号变弱,发送信号强度增大,此时主机判断发生断轨,同时根据相应信号减弱的定标器来确定断轨位置。
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  三、子系统功能
  3.1定标器定标器主要功能是向上级定标器发送测试信号,并测量下级测试信号强度;同时还测量本定标器电池电压,将所测数据发往集中器。
  定标器可接力,以满足长距离通讯的情况下达到全路段通讯。中继器在集中器允许的情况下,能够独立地完成信息的收集工作。
  供电:7.2V锂电池,直流供电电流100mA。
  3.2集中器集中器主要功能是将各定标器信息通过钢轨载波集中采集打包,并将数据通过短波电台发送至主机,供其做出判断。
  供电:12V(太阳能供电),直流供电电流1A。
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  3.3系统主机主机负责接收集中器上传的区间设备信息包,将收集到的数据汇总,做出正确的判断。
  主机界面上有各类报警信息指示(断轨报警、设备低压报警、设备通信异常报警、设备防雷模块(SPD)劣化报警等信息),并伴有声光报警。
  供电:AC220V士15%,交流供电电流1A。
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  3.4服务器及短信平台由程序服务器、数据服务器、短信平台及选配件:声光报警装置构成。
  每个工务段安装一台服务器,便于每个工务段分开管理。服务器需要提供固定公网IP地址,如不能提供,则采用B/S模式,在公网上采用远程登录的方式查看。
  断轨时,服务器端会显示对应区段的报警信息,且对应区段的钢轨产生“红光带“。如有设备故障,则对应设备会有“一红一黑”交替闪烁,短信平台自动将报警信息发送到相应的责任人手机上。同时,声光报警装置的红色警示灯闪烁,且蜂鸣器鸣响,工作人员确认收到报警信息时按下设备上的红色按钮,则声光报警装置停止报警。该装置可安装在工段调度室,一旦有报警,值班调度与相关工作人员进行确认。
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  四、系统特点
  1、全天候24小时不间断监测。
  2、区间无需铺设电缆,节省大量材料及人工成本。
  3、定位精度可控:根据实际工况,重点防护区段可适当增加定标器密度。
  4、系统采用低功耗技术,发送功率低,且频段可调,对既有设备几乎无影响。
  5、备有声光报警选配件,方便调度人员使用。且通过短信通知相关责任人。
  6、采用载波方式传输数据,预留轨温、风速、雨量、水位等监测接口。
  7、室外设备采用双外壳防护,有较好的防潮、防震、电磁屏蔽性能。
  8、支撑远程参数设置,含报警间隔周期,道床参数信息,电量报警阀值等信息。
  9、支撑程序升级功能,支撑远程设置报警主机GPRS目标数据地址功能。
  10、服务器支撑B/S模式,任意有无线网络覆盖的地点均可浏览服务器。
  11、服务器和报警主机均需具备报警信息查询功能。

  五、系统技术指标
  1、载波使用频率:中心频率21kHz、9kHz等,可调频
  2、载波通信速率:1200bps
  3、定标器间距离:500m~3000m;优选间距800m~1200m
  4、集中器通信较多定标器数:32台
  5、无线电台频率:223MHz—235MHz。步长:25kHz
  6、电台间通信速率:4800bps
  7、太阳能供电功率:15W
  8、区间设备数据更新时间:30—70s(区间10个点计算)
  9、断轨识别时间:<=1min
  10、其他报警识别时间:<=2min

  六、系统使用案例
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