[发明专利]一种对有砟轨道道砟的沉降监测系统及方法

说明书

本发明公开了一种对有砟轨道道砟的沉降监测系统和方法，该系统包括：固定在轨道支撑构件端部上的传感器，部署于轨道两侧的汇集参考点上的发射单元，与发射单元相互通讯的数据收集器，与数据收集器相互通讯的云平台；其中，发射单元向传感器发送测试指令并接收自传感器所反馈的空间位置数据，并与原始状态下由传感器所反馈的空间位置数据进行比较，通过计算位移量，当位移量超过位移阈值时，对位移量超过设定的位移阈值的传感器进行定位。通过本发明，能够对轨道交通所产生的道砟不均匀沉降实现连续、在线且高效监测的方法，实现对道砟不均匀沉降进行在线式监测与报警，在提高监测精度的同时有效降低监测系统的成本与操作难度。

技术领域

本发明涉及轨道交通安全监测技术领域，尤其涉及对城市轨道交通、高速铁路等轨道交通系统或者设备中发生的道砟不均匀沉降进行监测的对有砟轨道道砟的沉降监测系统及基于所述监测系统的一种监测方法。

背景技术

在已建成的地铁、轻轨、高速铁路或者有轨电车等有砟轨道交通装置中，均存在由于道砟破碎、脏污侵入而造成道砟不均匀沉降现象，因此对轨道交通装置的行车安全造成了巨大的安全隐患。故有必要对已经建成使用的轨道交通装置或者正在建设中的轨道交通装置所使用的轨道所产生的道砟不均匀沉降进行监测，防止发生行车安全事故。在轨道交通装置中，轨道通常安装在枕木上，并按照路基类型分为有砟轨道与无砟轨道，相对于无砟轨道，有砟轨道具有铺设简便、综合造价低廉的特点，故应用更加普遍。本发明适用于有砟轨道的道砟不均匀沉降检测。

在现有技术中可采用基于摄像或者卫星定位或者惯性导航等测量方法进行道砟不均匀沉降的测量。但是上述技术方案存在价格昂贵，对卫星测绘精度要求苛刻的问题要求。目前现有的卫星测绘精度很难达到毫米级，甚至连厘米级的测绘精度都无法实现。同时，上述技术方案也存在系统价格昂贵，无法实现大范围推广应用的限制。另外，现有技术中的系统或者方法也无法实现对城市地铁等轨道交通系统所发生的道砟不均匀沉降现象及具体的沉降量进行连续、在线地监控与显示的缺陷。

同时，在现有技术中还可由人工手动进行测量，并具体为，由人工在现场使用经纬仪与水准仪等土木工程测绘仪器对轨道或者枕木进行测量。然后将沿线上所有测量点的数据汇集后对某条轨道是否发生道砟不均匀沉降进行测量。人工手动测量时需要在暂停运行在轨道上的车辆才能保证测量人员的安全，这在城市地铁所穿梭的隧道中尤其明显，如果停运车辆必然导致巨大经济损失与居民出行不便，不停运车辆则对测量人员的人身安全带来巨大风险。同时，该现有技术也存在操作繁琐，人工使用量巨大的缺陷。这对于轨道交通发达的城市而言，采用人工现场测量的方式显得极其不合适。此外，经纬仪与水准仪等土木工程测绘仪器在测量时对测绘人员的技术要求极高，测绘人员需要对上述测绘仪器进行校准与调试，且测量精度存在因人异议的缺陷，不同熟练程度的测绘人员所测量的结果存在较大的误差。

最后，目前对轨道交通所发生的道砟不均匀沉降无法实现连续、在线及实时监测，从而导致智能化水平较低。

有鉴于此，有必要对现有技术中的对轨道交通道砟不均匀沉降进行监控的技术予以改进，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于公开一种轨道交通道砟不均匀沉降监测系统及其基于该监测系统的一种对轨道交通所产生的道砟不均匀沉降实现连续、在线且高效监测的方法，实现对道砟不均匀沉降进行在线式监测与报警，在提高监测精度的同时有效降低监测系统的成本与操作难度。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种对有砟轨道道砟的沉降监测系统，其包括；

固定在轨道支撑构件端部上的传感器，部署于轨道两侧的汇集参考点上的发射单元，与发射单元相互通讯的数据收集器，与数据收集器相互通讯的云平台；其中，所述发射单元向传感器发送测试指令并接收自传感器所反馈的空间位置数据，并与原始状态下由传感器所反馈的空间位置数据进行比较，通过计算传感器的位移量，当传感器反映出的位移量超过设定的位移阈值时，至少对位移量超过设定的位移阈值的传感器进行定位，所述计算由发射单元或者云平台执行。