[发明专利]基于NB-iot的高速铁路轨道板上拱自动化监测系统

权利要求书

1.一种基于NB-iot的高速轨道板上拱自动化监测系统，其特征在于，包括：前端高精度顶针位移传感器（1）、基于NB-iot的采集传输装置（2）、数据监测平台（3），其中：

所述前端高精度顶针位移传感器（1），采用电位器原理将角度旋转量转化为竖向位移；

所述基于NB-iot的采集传输装置（2），其内部包括MCU控制单元、NB-iot模组、存储电路、AD采集电路，MCU控制单元上设置智能上传机制，通过AD采集电路采样前端高精度顶针位移传感器（1）上的电压值， MCU控制单元通过从存储电路读取前端高精度顶针位移传感器（1）的标定系数，并计算其位移物理量，然后通过比对智能上传机制，判断是否将数据实时上传或不上传， MCU控制单元再启动NB-iot模组将采集到前端高精度顶针位移传感器（1）位移物理量按窄带物联网络上传至数据监测平台（3）；

所述数据监测平台（3）支持海量基于NB-iot的采集传输装置（2）节点，对海量数据进行分项展示并进行算法处理，同时，数据监测平台（3）可在基于NB-iot的采集传输装置（2）上行数据后，下行命令至基于NB-iot的采集传输装置（2）修改参数，装置再进入休眠。

2.根据权利要求1所述的一种基于NB-iot的高速轨道板上拱自动化监测系统，其特征在于，所述前端高精度顶针位移传感器（1），内置发条，传感器顶针具有伸缩弹性，电子电位器内部通过激光修刻，标定其线性度保证输出电压与位移值线性度一致。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于NB-iot的高速轨道板上拱自动化监测系统，其特征在于，所述前端高精度顶针位移传感器（1），采用双顶针位移传感器，可同时测量高速铁路轨道板上拱及水平位移。

4.根据权利要求1所述的一种基于NB-iot的高速轨道板上拱自动化监测系统，其特征在于，所述智能上传机制是一系列的阈值结合一起决定，所述智能上传机制存储在存储单元，阈值包含上限值、下限值及时间判定点，如达到了其中任何一项， MCU控制单元启动上传操作。

5.根据权利要求4所述的一种基于NB-iot的高速轨道板上拱自动化监测系统，其特征在于，所述MCU控制单元，可控制前端高精度顶针位移传感器（1）和基于NB-iot的采集传输装置（2）常规是低功耗休眠状态，等待预设采集间隔达到，则启动基于NB-iot的采集传输装置（2），控制电路先给前端高精度顶针位移传感器（1）供上电源并通过AD采集电路取样，AD采集电路采样电位器上分压电路电压，根据电压值与之前标定参数可计算其位移量，采集传输完毕，控制NB-iot模组进入休眠状态，并断掉前端高精度顶针位移传感器（1）供电，且自身MCU控制单元控制电源进入低功耗模式，节省电量。

6.根据权利要求5所述的一种基于NB-iot的高速轨道板上拱自动化监测系统，其特征在于，所述基于NB-iot的采集传输装置（2）供电采用3.6V锂电池。

7.根据权利要求1所述的一种基于NB-iot的高速轨道板上拱自动化监测系统，其特征在于，所述数据监测平台（3）为BS结构。

8.根据权利要求7所述的一种基于NB-iot的高速轨道板上拱自动化监测系统，其特征在于，在系统中，每个所述基于NB-iot的采集传输装置（2）均有其唯一编码，所述数据监测平台（3）根据其编码及安装位置将其归属至高速铁路位置对应，并对数据可以分组及分段显示，并将数据植入GISS地图上显示。

9.根据权利要求8所述的一种基于NB-iot的高速轨道板上拱自动化监测系统，其特征在于，所述基于NB-iot的采集传输装置（2）具有同时采集多通道功能，一个基于NB-iot的采集传输装置（2）可采集3个前端高精度顶针位移传感器（1）的数据。

10.根据权利要求7~9任一所述的一种基于NB-iot的高速轨道板上拱自动化监测系统，其特征在于，所述数据监测平台（3），可对海量数据进行分类管理，并建有及时报警机制，且对用户可以权限管理，用户可通过连接Internet网络的终端查看分析数据，且平台具有数据分析能力，数据曲线或多点曲线等对比分析，及具有加入算法等分析功能。