[发明专利]高速铁路路基动态检定系统及检测方法

说明书

一种高速铁路路基动态检定系统及检测方法，包括基站、铁路网络站、无线路由器、电源、数据采集系统和终端，基站与铁路网络站之间通过信号相连接，无线路由器和数据采集系统通过信号相连接，数据采集系统包括数据采集器和加速度积分型位移传感器，加速度积分型位移传感器和数据采集器相连接，数据采集器与终端通过信号相连接，终端接收数据采集器反馈的数据，且终端控制数据采集器的启动和关闭，加速度积分型位移传感器安装于路基上表面、用于测量动变形。本发明充分考虑高速铁路运营的严格要求，结合现场实测条件，实现传感器的快速安装、数据采集系统的远程控制、采集数据的无线传输，实现无人现场值守、安全准确的路基动态检定系统。

技术领域

本发明涉及高速铁路路基技术领域，更具体地说，涉及高速铁路路基动态检定系统及检测方法。

背景技术

随着我国高速铁路的发展，列车的安全、高速运行对线路提出了更为严苛的要求，包括高速铁路系统的各个方面的高可靠性以及线路的稳定性与平顺性。作为线路的基础，高速铁路对路基也提出了更为严苛的要求：强度高、刚度大、稳定性、耐久性好，不易变形。因此，在高速铁路正式运营前，需要对路基的性能进行检定，为上部基础提供稳定的支撑。

现有路基动态检定系统一般包括传感器与数据采集仪两部分，测试时将传感器固定于路基的相应位置，通过导线将传感器接入数据采集仪，当列车运行时通过人工控制采集仪实现数据采集，完成路基的动态检定。一般将数据采集系统固定于路肩或是放于线路栅栏外，采集过程由人工完成。

高速铁路的安全管理严格，在列车运行时严禁有人员上道，测试期间由人工控制较为困难；若是将数据采集仪放置于栅栏门外，传感器与采集仪间的连接导线过长将导致信号衰减，同时过长的导线也会对高速运行的列车构成安全隐患，路基动变形测试时需要在路基体内打孔，设置传感器支架，这一过程比较耗时且对路基具有一定的扰动。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种高速铁路路基动态检定系统及其检测方法，充分考虑高速铁路运营的严格要求，结合现场实际测试条件，实现传感器的快速安装、数据采集系统的远程控制、采集数据的无线传输，实现无人现场值守，安全准确的检测路基动态。

本发明采用如下的技术方案实现：

本发明的第一方面公开了一种高速铁路路基动态检定系统，包括基站1和铁路网络站2，所述基站1与铁路网络站2之间通过信号相连接，其特征在于，还包括无线路由器3、电源4、数据采集系统5和终端6，所述铁路网络站2和无线路由器3通过信号相连接，所述无线路由器3和数据采集系统5通过信号相连接，所述数据采集系统5包括数据采集器51和加速度积分型位移传感器52，所述加速度积分型位移传感器52和数据采集器51相连接，所述数据采集器51与终端6通过信号相连接，所述终端6接收数据采集器51反馈的数据，且终端6控制数据采集器51的启动和关闭，所述加速度积分型位移传感器52安装于路基上表面，用于测量动变形，所述数据采集系统5与电源4电连接。

进一步的，所述数据采集器51内安装有第一信号收发端，所述终端6内安装有第二信号收发端，所述数据采集器51与终端6之间通过相匹配的第一信号收发端和第二信号收发端信号连接以实现数据的接收和开闭指令的发送。

进一步的，所述基站1与铁路网络站2之间通过4G网络或者5G网络实现信号连接；所述终端6为电脑或手机，所述终端6与数据采集器51之间通过网络通信实现信号连接；所述无线路由器3为4G网络无线路由器或者5G网络无线路由器。

进一步的，所述加速度积分型位移传感器的量程是0.5-1mm，分辨率≤0.2%FS且不低于0.001mm，非线性度≤5%FS；所述数据采集系统5的输入物理量是电压，采样频率≥1000Hz，分辨率≤0.2%FS；工作环境为-30~+60℃。