[发明专利]无缝钢轨温度应力的监测系统及监测方法

说明书

本发明公开了一种无缝钢轨温度应力的监测系统，该系统包括：嵌入式子系统、温度监测子系统以及编码器；编码器和温度监测子系统均连接嵌入式子系统，编码器安装在列车的轮对转向架轴头上，温度监测子系统和嵌入式子系统安装在列车的车体上。编码器产生采样信号，温度监测子系统采集无缝钢轨的实时温度，嵌入式子系统在列车运行时，根据采样信号控制温度监测子系统采集无缝钢轨的实时温度，根据实时温度确定无缝钢轨的实时温度应力。本发明将编码器安装在列车的轮对转向架轴头上，温度监测子系统和嵌入式子系统安装在列车的车体上，可以在列车运行的同时，动态实时监测钢轨温度应力，提高钢轨温度应力的监测效率和准确率。

技术领域

本发明涉及铁道工程技术领域，尤其涉及无缝钢轨温度应力的监测系统及监测方法。

背景技术

本部分旨在为权利要求书中陈述的本发明实施例提供背景或上下文。此处的描述不因为包括在本部分中就承认是现有技术。

铁路是国家交通运输的重要组成部分，我国目前基本采用无缝钢轨。钢轨接缝的消失加上扣件等对钢轨的约束，导致无缝钢轨内部产生很大的温度应力(温度应力又称热应力，是指物体温度变化时因变形受到约束而产生的应力)。相比于普通钢轨，无缝钢轨产生的温度应力更大。相关实验表明，无缝钢轨轨温每变化1℃，在线路固定区内钢轨温度应力的变化量为2.43MPa，如果无缝钢轨轨温变化50℃，钢轨温度应力的变化量会高达121.5MPa，这样极易使钢轨出现胀轨、跑道或断轨，严重影响列车的运行安全。因此，需要对无缝钢轨温度应力进行监测，以确保列车运行安全。

目前，主要采取在无列车运行时间段人工监测的方式对无缝钢轨的温度应力进行监测，利用温度传感器测量钢轨温度信号，采集模块接收温度传感器发送的温度信号，终端对采集模块接收到数据进行处理，以监测无缝钢轨的温度应力。但是，现有的监测无缝钢轨温度应力只能在无列车运行时段进行监测，监测工作受到很大的限制，不能实时监测钢轨温度应力，导致无缝钢轨温度应力的监测效率较低；另外，无列车运行时段监测的钢轨温度应力和列车运行时的钢轨温度应力存在较大的差别，导致现有的钢轨温度应力的监测不准确。

因此，现有的钢轨温度应力监测存在因不能实时监测钢轨温度应力而导致的监测效率低、准确率低的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种无缝钢轨温度应力的监测系统，用以解决现有的钢轨温度应力监测存在的因不能实时监测导致的监测效率低、准确率低的问题，该系统包括：

嵌入式子系统、温度监测子系统、编码器；

所述编码器和所述温度监测子系统均连接所述嵌入式子系统，所述编码器安装在列车的轮对转向架轴头上，所述温度监测子系统和所述嵌入式子系统安装在列车的车体上；

所述编码器用于产生采样信号，所述温度监测子系统用于采集无缝钢轨的实时温度，所述嵌入式子系统用于在列车运行时，根据所述采样信号控制所述温度监测子系统采集无缝钢轨的实时温度，根据所述实时温度确定无缝钢轨的实时温度应力。

本发明实施例还提供一种无缝钢轨温度应力的监测方法，用以解决现有的钢轨温度应力监测存在的因不能实时监测导致的监测效率低、准确率低的问题，该方法包括：

所述编码器产生采样信号；

所述嵌入式子系统在列车运行时，根据所述采样信号控制所述温度监测子系统采集无缝钢轨的实时温度；

所述嵌入式子系统根据所述实时温度确定无缝钢轨的实时温度应力。