[发明专利]一种智能无源铁轨监测感知前端

权利要求书

1.一种智能无源铁轨监测感知前端，包括铁轨参数测量模块，其特征在于：还包括与铁轨参数测量模块连接的主控板，铁轨参数测量模块设置在铁轨上用于检测铁轨的健康数据，主控板还连接有无线通信模块，无线通信模块与外部通讯设备通讯实时传输铁轨的健康数据，还包括设置在铁轨上的高功率输出的振动能量采集模块和与振动能量采集模块电能输出端连接的电源管理模块，振动能量采集模块将铁轨振动的机械能转化为高功率的电能，电源管理模块将振动能量采集模块的电能进行输出和储能分配，电能输出时进行电压转换后给主控板供电，与主控板连接的铁轨参数测量模块和无线通信模块通过与主控板的电源端连接进行供电，电源管理模块在振动能量采集模块输入电能时自动唤醒开始输出电能为监测感知前端各部件供电。

2.根据权利要求1所述的一种智能无源铁轨监测感知前端，其特征在于：所述智能无源铁轨监测感知前端包括多个地毯式设置在铁轨上的智能无源铁轨监测感知前端，相邻智能无源铁轨监测感知前端的监测路段相互连接，每个智能无源铁轨监测感知前端分别与外部通讯设备通讯实时传输铁轨的健康数据。

3.根据权利要求1所述的一种智能无源铁轨监测感知前端，其特征在于：所述铁轨参数测量模块包括多个与主控板连接的铁轨健康数据监测传感器。

4.根据权利要求1所述的一种智能无源铁轨监测感知前端，其特征在于：所述振动能量采集模块采用机械振动能量采集模块，同轴安装在主轴(3)上的第一驱动齿轮(1)和第二驱动齿轮(2)，且第一驱动齿轮(1)和第二驱动齿轮(2)与主轴(3)之间设置有单向轴承(6)，第一驱动齿轮(1)和第二驱动齿轮(2)的一侧的分别契合设置有第一齿条(4)和第二齿条(5)，第一齿条(4)和第二齿条(5)方向相对设置，第一驱动齿轮(1)和第二驱动齿轮(2)由振动驱动其分别在第一齿条(4)和第二齿条(5)上转动并发生上下的相对位移，主轴(3)由单向轴承(6)、第一驱动齿轮(1)和第二驱动齿轮(2)共同驱动并保持单向转动，主轴(3)上还安装有用于对主轴(3)转动加速的变速箱(7)，变速箱(7)的输出轴连接发电机(8)，发电机(8)由变速箱(7)的输出轴转动驱动发电，发电机(8)上还设置有用于使发电机连续驱动的飞轮(15)。

5.根据权利要求1所述的一种智能无源铁轨监测感知前端，其特征在于：所述电源管理模块包括能量存储控制电路、微控制器、控制接口电路和能量输入输出控制电路，所述能量存储控制电路、控制接口电路、能量输入输出控制电路分别连接微控制器，所述能量存储控制电路连接控制接口电路，所述能量存储控制电路连接能量输入输出控制电路，其中：

能量输入输出控制电路用于：对振动能量采集模块输入的交流或直流电进行转换及稳压和对输出到监测感知前端各部件供电的电能进行交流或直流转换及稳压；

能量存储控制电路用于：对振动能量采集模块输入经能量输入输出控制电路转换处理的电能限压、检测、储能和分配输出；

控制接口电路用于：连接微控制器、能量存储控制电路及能量输入输出控制电路的控制端口；

微控制器用于：控制电源管理模块整体各个控制电路模块的工作。

6.根据权利要求5所述的一种智能无源铁轨监测感知前端，其特征在于：所述微控制器在能量输入输出控制电路检测到有电能输入时自动唤醒开始控制输出电能为主控板供电，当电能输入结束后在设定时间内保持继续输出电能，设定时间结束后结束输出电能等待下一次振动的电能输入。