道岔转换阻力智能监控装置和方法与流程

本发明实施例涉及道岔转换技术领域，具体涉及一种道岔转换阻力智能监控装置和方法。

背景技术：

转辙机是用来转换道岔的设备，每一道岔设一台转辙机，安装在道岔尖轨处。它的基本作用是：改变道岔的位置，即根据操纵人员意图转于定位或反位。转辙机转换力能全面、真实的反应道岔工况，其对应道岔转换阻力，电务部门各级单位对道岔转换阻力都极为重视。

道岔转换阻力从以下几方面反映道岔工况：

(1)滑床板摩卡、滑床板缺油，导致转换阻力增大；

(2)道床基础不良导致道岔框架变形，导致转换阻力增大；

(3)异物卡阻，导致转换阻力增大；

(4)外锁闭缺油或框架摩卡，导致解锁、锁闭困难；

(5)密贴不良或锁闭异常，导致过车过程由于轮对冲击，动作杆受力异常；

(6)多机牵引时，每个牵引点的动作时序与牵引力分配情况掌握等。

现有道岔转换过程油压测量装置，可提前发现电液转辙机的潜在故障；对于电动转辙机，采用通过对电动转辙机工作电压、电流、有功功率、功率因素等电参数的测量，间接形成电动转辙机的阻力测量数据，这种间接测量方案，在测量精度上存在一定偏差。

此外，在现有的铁路外锁闭道岔上，道岔的动作和锁闭是靠锁闭板带动锁钩，用锁钩勾住锁闭框来完成的。由于道岔的反复扳动，使锁闭板与锁钩之间的摩擦越来越大从而造成磨损，影响使用，降低寿命。因此，就要求对道岔外锁的这些容易摩擦的部分经常添加润滑油，使其始终保持润滑状态。

目前这种加油工作全部要靠人工来完成。由于车流密度大，道岔动作相应频繁，加之外界天气变化使得作业环境更加恶劣，现场铁路维修人员花费大量时间用注油枪或油刷对道岔进行注油，不但造成极大的人力物力浪费，还存在人身安全隐患问题。随着高速列车和客运专线的投入使用，道岔维护方式发生了较大变化，所有维护时间都集中在夜间，特别是雨天后润滑外锁闭装置，需要申请作业点才能进行，给行车秩序带来干扰。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明实施例提供了一种道岔转换阻力智能监控装置和方法，有效避免了现有技术中道岔注油使得铁路维修人员花费大量时间用注油枪或油刷对道岔进行注油造成极大的人力物力浪费、存在人身安全隐患、给行车秩序带来干扰的缺陷。

为了克服现有技术中的不足，本发明实施例给予了一种道岔转换阻力智能监控装置和方法的解决方案，具体如下：

一种道岔转换阻力智能监控装置的方法，包括：

所述道岔转换阻力智能监控装置采集转辙机在道岔转换过程中输出阻力变化的曲线和电机电流变化的曲线，同时保存动作时间和环境温度这样的参数信息；

所述道岔转换阻力智能监控装置还具有对道岔外锁闭注入润滑油功能。

进一步的，所述道岔转换过程中阻力曲线采集，包括：

阻力监测分机通过阻力互感器采集到的数据，判断道岔转换过程的起始和结束时间，并将这个过程中的传感器采集到的阻力数据缓存存储并形成曲线；站机通过周期读取的方式获取阻力监测分机缓存的曲线记录并存储到硬盘。

进一步的，所述电机电流变化的曲线的采集，包括：在阻力曲线采集的同时，阻力监测分机会记录下用于扳动道岔的电机电流变化的情况，并形成电路变化的曲线保存。

进一步的，通过对所述阻力曲线分析，可看到道岔转换过程中阻力和电流变化的情况，并可将曲线分阶段进行展示，目前分为道岔解锁前、解锁、转换、锁闭和锁闭后五个阶段；

所述道岔转换阻力智能监控装置的方法，还包括：

可以将当前的阻力曲线设置为同一道岔转换方向的标准转换阻力曲线；

可以将道岔转换期间的作为阻力的摩擦力曲线与正常曲线区分并自动保存；

在道岔转换过程中对动作连接杆进行温度采集功能；

当阻力曲线数值超过预告警值的时候，站机软件会给出预告警信息，并可在预告警历史记录中进行查询；

当阻力曲线数值与设定标准曲线差值超过设定值，站机软件会给出预警信息，并可在预告警历史记录中进行查询。

道岔转换过程阻力曲线分析，其具有数据采集时间、道岔转换方向、道岔转换时长、最大值及发生时间、平均值和温度这样的曲线信息；具有同道岔转换方向标准曲线同坐标对比功能；

道岔转换过程阻力日统计分析，其具有每条道岔转换过程阻力曲线统计最大值、平均值和温度，并形成日统计曲线；道岔转换方向分别形成统计曲线；

形成道岔转换过程阻力的日报表，以表格形式呈现当日道岔转换过程阻力统计内容：当日转换阻力最大值、当日转换阻力平均值的最大值、发生时间、温度。

进一步的，所述对道岔外锁闭注入润滑油功能，包括

按策略自动加油和人工触发加油；

所述按策略自动加油包括：

设置道岔动作次数加油策略：按设定的道岔动作次数进行自动加油；

设置周期加油策略：按设定的时间间隔进行自动定期加油；

复合策略：在设定时间间隔内，按先到达的策略优先加油；

阻力超标加油策略：设置阻力阀值，通过站机判断可以控制自动加油；

所述人工触发加油，包括：站机端可远程人工触发任意一组、多组、全站道岔加油动作，或者，

可现场触发单台加油设备加油；

油位报警，其包括：

站机端以站场图形式展示设备油位与运行状态，每台设备状态对应1个界面元件；油箱内的油位低于40mm预警，低于30mm告警；站机端连接有绿色、橙色和红色的指示灯，其中绿色的指示灯点亮表示加油设备工作正常；橙色的指示灯点亮表示加油设备工作异常；红色的指示灯点亮表示油箱内的油位过低；站机软件用于提供油箱的油位报警记录查询界面或者提供当前油位统计表；

加油记录，其包括：

站机端记录各道岔自动加油的时间点，提供记录查询界面。

一种道岔转换阻力智能监控装置，包括：

阻力传感器、阻力采集分机、加油主机和加油装置；

阻力采集分机、加油主机和加油装置均与站机控制连接并通过站机实现控制功能，站机采用工业控制机，运行站机软件，通过交换机和通讯设备控制阻力监测分机，对阻力采集分机下发阻力数据采集指令；监测分机内置智能控制器，根据道岔转换或者过车信号，采集转辙机在道岔转换过程中输出的阻力变化的曲线和电机电流变化的曲线，同时保存动作时间和环境温度等参数信息，等待站机软件下发指令获取。

此外，站机控制加油主机，对加油主机下发加油指令，该加油主机内置智能控制器根据站机加油策略与设定参数对主机内油路动力与分配单元进行操作，使油由油箱经由油管至油嘴处并流出，实现道岔外锁闭装置自动加油；同时，站机通过统计道岔外锁闭装置摩擦部分的扳动次数和监测外锁闭装置摩擦部分的阻力来制定不同加油策略，实现智能加油。

站机软件，所述站机软件可实现道岔转换过程阻力曲线展示，转换过程阻力超限预告警和统计分析这样的功能；

站机软件通过网络连接到道岔转换阻力智能监控装置。

本发明实施例的有益效果为：

本发明研发了一种新的作为道岔转换阻力测量结构的道岔转换阻力智能监控装置和方法，能够直接对电动转辙机转换过程阻力进行测量，采用曲线形式展示输出力和扳动电流变化的情况，同时保存动作时间和环境温度等参数信息，能高效分析道岔工况，针对外锁闭摩擦副自动加油装置，实现自动加润滑油的目的，保障道岔可靠锁闭，从而减少维护人员上线次数，提升维护工作效率。

附图说明

图1为本发明的道岔转换阻力智能监控装置的方法的部分流程图。

图2为本发明的道岔转换阻力智能监控装置的结构图。

具体实施方式

本发明本着为增强道岔转换过程中的运行可靠性，提高维护效率而设计，需要对道岔转换阻力进行实时在线监测、分析，在道岔转换阻力变化超标后能及时报警，使用户及时发现道岔存在的隐患故障，提早排除，为实现道岔“状态修”提供科技手段。

本发明的设计目标：

(1)实现道岔直接道岔转换阻力的实时监测，每次道岔转换均能测量，并生成道岔转换阻力曲线；

(2)组成分布式数据网络，将监测数据上传至站机，各单位均可根据权限查看相应数据；

(3)依据获取的道岔转换阻力曲线数据，还能进一步通过智能统计分析，根据阻力的变化趋势，运用人工智能算法及专家规则库，准确判断道岔当前工况，并给出早期预警和故障定位，为实现道岔“状态修”提供科技手段。

下面将结合附图和实施例对本发明实施例做进一步地说明。

本发明针对现有技术的问题开展研究，研发的作为临时限速服务器软件仿真自动测试系统的道岔转换阻力智能监控装置及其方法，模拟ctc-tsrs临时限速服务器等接口，根据预编写的测试脚本以及相关线路的工程数据，自动下达临时限速命令、自动收集回执信息并同步进行一致性校验，实现临时限速服务器软件仿真的自动测试。该系统可自动生成测试用例、自动测试并自动分析测试结果，实现一键全自动测试，有效提高电务仿真人员对临时限速服务器软件仿真试验的效率和准确性。

如图1-图2所示，道岔转换阻力智能监控装置的方法，包括：

所述道岔转换阻力智能监控装置采集转辙机在道岔转换过程中输出阻力变化的曲线和电机电流变化的曲线，同时保存动作时间和环境温度这样的参数信息；所述道岔转换阻力智能监控装置还具有对道岔外锁闭注入润滑油功能，根据多种策略进行自动加油，一定程度上降低故障的发生。所述道岔转换过程中阻力曲线采集，包括：

阻力监测分机通过阻力互感器采集到的数据，判断道岔转换过程的起始和结束时间，并将这个过程中的传感器采集到的阻力数据缓存存储并形成曲线，阻力监测分机可缓存4条曲线，每条曲线最大时长40秒；站机通过周期读取的方式获取阻力监测分机缓存的曲线记录并存储到硬盘。所述电机电流变化的曲线的采集，包括：在阻力曲线采集的同时，阻力监测分机会记录下用于扳动道岔的电机电流变化的情况，并形成电路变化的曲线保存。道岔转换电流可作为扳动启动信号，触发转换过程阻力曲线采集。通过对所述阻力曲线分析，可看到道岔转换过程中阻力和电流变化的情况，并可将曲线分阶段进行展示，目前分为道岔解锁前、解锁、转换、锁闭和锁闭后五个阶段，方便扳动过程中阻力数据的分析；所述道岔转换阻力智能监控装置的方法，还包括：可以将当前的阻力曲线设置为同一道岔转换方向的标准转换阻力曲线；可以将道岔转换期间的作为阻力的摩擦力曲线与正常曲线区分并自动保存；在道岔转换过程中对动作连接杆进行温度采集功能；当阻力曲线数值超过预告警值的时候，站机软件会给出预告警信息，并可在预告警历史记录中进行查询；当阻力曲线数值与设定标准曲线差值超过设定值，站机软件会给出预警信息，并可在预告警历史记录中进行查询。

道岔转换过程阻力曲线分析，其具有数据采集时间、道岔转换方向、道岔转换时长、最大值及发生时间、平均值和温度这样的曲线信息；具有同道岔转换方向标准曲线同坐标对比功能；道岔转换过程阻力日统计分析，其具有每条道岔转换过程阻力曲线统计最大值、平均值和温度，并形成日统计曲线；道岔转换方向分别形成统计曲线；形成道岔转换过程阻力的日报表，以表格形式呈现当日道岔转换过程阻力统计内容，其中定到反、反到定的过程分开统计：当日转换阻力最大值、当日转换阻力平均值的最大值、发生时间、温度。

所述对道岔外锁闭注入润滑油功能，包括

按策略自动加油和人工触发加油；所述按策略自动加油包括：设置道岔动作次数加油策略：按设定的道岔动作次数进行自动加油；设置周期加油策略：按设定的时间间隔进行自动定期加油；复合策略：在设定时间间隔内，按先到达的策略优先加油；如达到道岔动作次数则加油，计时清零。

阻力超标加油策略：设置阻力阀值，通过站机判断可以控制自动加油；所述人工触发加油，包括：站机端可远程人工触发任意一组、多组、全站道岔加油动作，或者，可现场触发单台加油设备加油；油位报警，其包括：站机端以站场图形式展示设备油位与运行状态，每台设备状态对应1个界面元件；油箱内的油位低于40mm预警，低于30mm告警；站机端连接有绿色、橙色和红色的指示灯，其中绿色的指示灯点亮表示加油设备工作正常；橙色的指示灯点亮表示加油设备工作异常；红色的指示灯点亮表示油箱内的油位过低；站机软件用于提供油箱的油位报警记录查询界面或者提供当前油位统计表；加油记录，其包括：站机端记录各道岔自动加油的时间点，提供记录查询界面。

一种道岔转换阻力智能监控装置，包括：

阻力传感器、阻力采集分机、加油主机和加油装置；

阻力采集分机、加油主机和加油装置均与站机控制连接并通过站机实现控制功能，站机采用工业控制机，运行站机软件，通过交换机和通讯设备控制阻力监测分机，对阻力采集分机下发阻力数据采集指令；监测分机内置智能控制器，根据道岔转换或者过车信号，采集转辙机在道岔转换过程中输出的阻力变化的曲线和电机电流变化的曲线，同时保存动作时间和环境温度等参数信息，等待站机软件下发指令获取。此外，站机控制加油主机，对加油主机下发加油指令，该加油主机内置智能控制器根据站机加油策略与设定参数对主机内油路动力与分配单元进行操作，使油由油箱经由油管至油嘴处并流出，实现道岔外锁闭装置自动加油；同时，站机通过统计道岔外锁闭装置摩擦部分的扳动次数和监测外锁闭装置摩擦部分的阻力来制定不同加油策略，实现智能加油。道岔转换阻力智能监控装置通过站机软件实现其功能，站机软件，所述站机软件可实现道岔转换过程阻力曲线展示，转换过程阻力超限预告警和统计分析这样的功能；站机软件通过网络连接到道岔转换阻力智能监控装置。

以上以用实施例说明的过程对本发明实施例作了描述，本领域的技术人员应当理解，本公开不限于以上描述的实施例，在不偏离本发明实施例的范围的状况下，能够做出每种变动、改变和替换。

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