一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统的制作方法

1.本发明涉及转辙机监测技术领域，具体为一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统。


背景技术：

2.轨道交通是一种大运量高速度的公共交通，是一种节能环保高效便捷的城市交通方式，对道岔转辙机等轨道装置的工作状态和健康状况进行即时监测能够预防灾难性事故的发生。
3.现有的转辙机动作功率监测采用了专用的电流功率传感器，通过传感器采集电机工作时的电压值和电流值，由此计算出功率值，这种监测是一种间接的技术方案，其结果并不直观和真实。
4.于是，有鉴于此，针对现有的结构及缺失予以研究改良，提出一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，包括光纤光栅道应力传感器和判定模块，所述光纤光栅道应力传感器通过光缆连接有光纤光栅解调器，且纤光栅道应力传感器用于在转辙机转换道岔时记录传输应变片中心波长的减少或增大变化，所述光纤光栅解调器无线连接有工控机，且工控机用于对波长的变化进行处理、储存，所述工控机连接有显示器；
7.所述工控机还连接有判定模块，所述判定模块包括参数判断模块、参数库、问题判定模块、定位模块和反馈模块，所述参数判断模块连接有参数库，且参数判断模块还连接有问题判定模块，所述问题判定模块连接有定位模块，且定位模块连接有反馈模块，所述反馈模块与显示器相连接，所述参数库用于记录不同波长参数及其所代表的工作状态，所述参数判断模块用于将接收的波长参数于参数库中进行搜索，获得所接收波长参数所代表的工作状态，所述问题判定模块基于波长参数及工作状态判断转辙机转换道岔时是否正常运作。
8.进一步的，所述光纤光栅道应力传感器安装于动作连接杆或锁闭杆上，且光纤光栅道应力传感器具有编号，而编号记录有位置信息。
9.进一步的，所述问题判定模块还用于对判定不正常运作的波长参数加以分析以排查出转辙机的问题。
10.进一步的，所述问题判定模块还连接有问题解决模块，所述问题解决模块包括问题库、方案输出模块、人员推荐模块、人员资料库、人员定位模块、时间预测模块和通知模块，所述问题库用于记录所有维修人员已完成的维修记录，且维修记录包括人员姓名、维修
内容、维修时间、维修后回访评估，且问题库连接有方案输出模块，所述方案输出模块连接有人员推荐模块，且人员推荐模块连接有人员资料库，所述人员资料库连接有人员定位模块，且人员定位模块连接有时间预测模块，所述时间预测模块连接有通知模块。
11.进一步的，所述方案输出模块用于根据转辙机的问题于问题库中搜寻对应的处理方案，所述人员推荐模块用于根据输出的解决方案的处理人员进行人员排序推荐。
12.进一步的，所述人员资料库用于记录所有维修人员的信息和出勤安排。
13.进一步的，所述人员定位模块用于定位维修人员与转辙机的位置，并通过处理器根据两者位置规划移动路线以及计算到达目的地所需时间。
14.进一步的，所述时间预测模块用于计算各人员解决问题所需要的最短时间，再根据人员排序推荐筛除无法在下一车次到达前能解决问题的人员。
15.进一步的，若计算的最短时间长于下一车次到达所需时间，则顺车次向后顺沿时间使得维修最短时间得以延长，然后重新计算各人员解决问题所需要的最短时间，由此选出所需时间最短的维修人员。
16.进一步的，所述通知模块用于向显示器、维修人员提供维修任务内容、移动路线信息，且通知模块还用于根据维修所需最短时间向后续车次发送保持运行、暂停运行的通知。
17.本发明提供了一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，具备以下有益效果。
18.1、本发明，转辙机转换道岔时，动作连接杆或锁闭杆上的光纤光栅道应力传感器的应变片中心波长减少或增大变化，光纤光栅解调器通过光缆接收到波长的变化并解调，工控机监测程序对波长的变化进行处理、储存，在显示器输出转换力大小和方向、转换速度、转换时间等参数，由此实现在线实时监测，有利于快速反馈真实的监测现场的实际情况。
19.2、本发明，通过参数判断模块、参数库、问题判定模块对参数加以判断以确定转辙机工作是否正常，并在不正常的情况下基于参数判断出问题所在，再通过定位模块定位装置所处位置，并利用反馈模块向显示器反馈问题内容和位置，由此减免了维修时的检查作业，有利于为后续维修工作加快进程，以便维修人员到达现场后即可快速针对问题所在对转辙机进行维修。
20.3、本发明，在确定转辙机所出现的问题后，方案输出模块基于问题于问题库搜寻对应的处理方式，由此辅助维修人员进行维修，尤其是对新手维修人员加以辅助，避免新手维修人员错误操作。
21.4、本发明，确定维修方案后，人员推荐模块基于所需维修的问题以及对应的处理方案于人员资料库中搜索具有解决该问题经验的维修人员，并根据实时的出勤情况对人员加以排序推荐，优先排序经验丰富且时间充裕的人员，其后是时间充裕的人员，由此根据人员推荐方便维护中心及时安排人员前往目的地对问题进行修复。
22.5、本发明，在确定需要派遣的人员时，根据出勤情况对人员加以排序推荐后，还需要根据人员定位模块定位维修人员与转辙机的位置，并通过处理器根据两者位置规划移动路线以及计算到达目的地所需时间，且若计算的最短时间长于下一车次到达所需时间，则顺车次向后顺沿时间使得维修最短时间得以延长，然后重新计算各人员解决问题所需要的最短时间，由此选出所需时间最短的维修人员，并基于所推算出的维修最短时间向后续车次加以通知，以便后续车次保持运行或暂停运行，避免耽误通行的同时避免灾难性危害的
产生。
附图说明
23.图1为本发明整体流程示意图；
24.图2为本发明判定模块内部流程示意图；
25.图3为本发明判定模块与问题解决模块连接示意图；
26.图4为本发明问题解决模块内部流程示意图；
27.图5为本发明人员推荐模块具体流程示意图。
28.图中：1、光纤光栅道应力传感器；2、光纤光栅解调器；3、工控机；4、显示器；5、判定模块；501、参数判断模块；502、参数库；503、问题判定模块；504、定位模块；505、反馈模块；6、问题解决模块；601、问题库；602、方案输出模块；603、人员推荐模块；604、人员资料库；605、人员定位模块；606、时间预测模块；607、通知模块。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
30.如图1-图2所示，本发明提供技术方案：一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，包括光纤光栅道应力传感器1和判定模块5，光纤光栅道应力传感器1通过光缆连接有光纤光栅解调器2，且纤光栅道应力传感器1用于在转辙机转换道岔时记录传输应变片中心波长的减少或增大变化，光纤光栅解调器2无线连接有工控机3，且工控机3用于对波长的变化进行处理、储存，工控机3连接有显示器4；
31.工控机3还连接有判定模块5，判定模块5包括参数判断模块501、参数库502、问题判定模块503、定位模块504和反馈模块505，参数判断模块501连接有参数库502，且参数判断模块501还连接有问题判定模块503，问题判定模块503连接有定位模块504，且定位模块504连接有反馈模块505，反馈模块505与显示器4相连接，参数库502用于记录不同波长参数及其所代表的工作状态，参数判断模块501用于将接收的波长参数于参数库502中进行搜索，获得所接收波长参数所代表的工作状态，问题判定模块503基于波长参数及工作状态判断转辙机转换道岔时是否正常运作，光纤光栅道应力传感器1安装于动作连接杆或锁闭杆上，且光纤光栅道应力传感器1具有编号，而编号记录有位置信息，问题判定模块503还用于对判定不正常运作的波长参数加以分析以排查出转辙机的问题；
32.具体操作如下，转辙机转换道岔时，动作连接杆或锁闭杆上的光纤光栅道应力传感器1的应变片中心波长减少或增大变化，光纤光栅解调器2通过光缆接收到波长的变化并解调，工控机3监测程序对波长的变化进行处理、储存，在显示器4输出转换力大小和方向、转换速度、转换时间等参数，以便人员观看，同时基于转换力大小和方向、转换速度、转换时间等参数通过参数判断模块501、参数库502、问题判定模块503对参数加以判断以确定转辙机工作是否正常，其中参数库502记录不同波长参数及其所代表的工作状态，参数判断模块501将接收的波长参数于参数库502中进行搜索，获得所接收波长参数所代表的工作状态，问题判定模块503波长参数及工作状态判断转辙机转换道岔时是否正常运作，并在不正常的情况下基于参数判断出问题所在，再通过定位模块504定位装置所处位置，并利用反馈模
块505向显示器4反馈问题内容和位置，由此减免了维修时的检查作业，以便维修人员到达现场后即可快速针对问题所在对转辙机进行维修。
33.如图1、图3-图5所示，问题判定模块503还连接有问题解决模块6，问题解决模块6包括问题库601、方案输出模块602、人员推荐模块603、人员资料库604、人员定位模块605、时间预测模块606和通知模块607，问题库601用于记录所有维修人员已完成的维修记录，且维修记录包括人员姓名、维修内容、维修时间、维修后回访评估，且问题库601连接有方案输出模块602，方案输出模块602连接有人员推荐模块603，且人员推荐模块603连接有人员资料库604，人员资料库604连接有人员定位模块605，且人员定位模块605连接有时间预测模块606，时间预测模块606连接有通知模块607，方案输出模块602用于根据转辙机的问题于问题库601中搜寻对应的处理方案，人员推荐模块603用于根据输出的解决方案的处理人员进行人员排序推荐，人员资料库604用于记录所有维修人员的信息和出勤安排，人员定位模块605用于定位维修人员与转辙机的位置，并通过处理器根据两者位置规划移动路线以及计算到达目的地所需时间，时间预测模块606用于计算各人员解决问题所需要的最短时间，再根据人员排序推荐筛除无法在下一车次到达前能解决问题的人员，若计算的最短时间长于下一车次到达所需时间，则顺车次向后顺沿时间使得维修最短时间得以延长，然后重新计算各人员解决问题所需要的最短时间，由此选出所需时间最短的维修人员，通知模块607用于向显示器4、维修人员提供维修任务内容、移动路线信息，且通知模块607还用于根据维修所需最短时间向后续车次发送保持运行、暂停运行的通知；
34.具体操作如下，问题库601记录所有维修人员已完成的维修记录，且维修记录包括人员姓名、维修内容、维修时间、维修后回访评估，基于问题判定模块503对参数加以诊断所获得的故障问题，方案输出模块602根据故障问题于问题库601中搜寻对应的处理方案，而人员推荐模块603根据输出的解决方案的处理人员进行人员排序推荐，具体的人员推荐模块603基于所需维修的问题以及对应的处理方案于人员资料库604中搜索具有解决该问题经验的维修人员，并根据实时的出勤情况对人员加以排序推荐，优先排序经验丰富且时间充裕的人员，其后是时间充裕的人员，由此根据人员推荐方便维护中心及时安排人员前往目的地对问题进行修复，而且在排序时还通过人员定位模块605定位预选出的维修人员与转辙机的位置，并通过处理器根据两者位置规划移动路线以及计算到达目的地所需时间，时间预测模块606计算各人员解决问题所需要的最短时间，再根据人员排序推荐筛除无法在下一车次到达前能解决问题的人员，若计算的最短时间长于下一车次到达所需时间，则顺车次向后顺沿时间使得维修最短时间得以延长，然后重新计算各人员解决问题所需要的最短时间，由此选出所需时间最短的维修人员，并通过通知模块607向显示器4、维修人员提供维修任务内容、移动路线信息，且通知模块607还根据维修所需最短时间向后续车次发送保持运行、暂停运行的通知，以保障后续车次的安全，避免耽误通行的同时避免灾难性危害的产生。
35.综上，请参阅图1-图5，该光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，使用时，首先转辙机转换道岔时，动作连接杆或锁闭杆上的光纤光栅道应力传感器1的应变片中心波长减少或增大变化，光纤光栅解调器2通过光缆接收到波长的变化并解调，工控机3监测程序对波长的变化进行处理、储存，在显示器4输出转换力大小和方向、转换速度、转换时间等参数，以便人员观看；
36.同时基于转换力大小和方向、转换速度、转换时间等参数通过参数判断模块501、参数库502、问题判定模块503对参数加以判断以确定转辙机工作是否正常，其中参数库502记录不同波长参数及其所代表的工作状态，参数判断模块501将接收的波长参数于参数库502中进行搜索，获得所接收波长参数所代表的工作状态，问题判定模块503波长参数及工作状态判断转辙机转换道岔时是否正常运作，并在不正常的情况下基于参数判断出问题所在，再通过定位模块504定位装置所处位置，并利用反馈模块505向显示器4反馈问题内容和位置；
37.问题库601记录所有维修人员已完成的维修记录，且维修记录包括人员姓名、维修内容、维修时间、维修后回访评估，基于问题判定模块503对参数加以诊断所获得的故障问题，方案输出模块602根据故障问题于问题库601中搜寻对应的处理方案，而人员推荐模块603根据输出的解决方案的处理人员进行人员排序推荐，具体的人员推荐模块603基于所需维修的问题以及对应的处理方案于人员资料库604中搜索具有解决该问题经验的维修人员，并根据实时的出勤情况对人员加以排序推荐，优先排序经验丰富且时间充裕的人员，其后是时间充裕的人员；
38.在排序时还通过人员定位模块605定位预选出的维修人员与转辙机的位置，并通过处理器根据两者位置规划移动路线以及计算到达目的地所需时间，时间预测模块606计算各人员解决问题所需要的最短时间，再根据人员排序推荐筛除无法在下一车次到达前能解决问题的人员，若计算的最短时间长于下一车次到达所需时间，则顺车次向后顺沿时间使得维修最短时间得以延长，然后重新计算各人员解决问题所需要的最短时间，由此选出所需时间最短的维修人员，并通过通知模块607向显示器4、维修人员提供维修任务内容、移动路线信息，且通知模块607还根据维修所需最短时间向后续车次发送保持运行、暂停运行的通知；
39.由此根据人员推荐方便维护中心及时安排人员前往目的地对问题进行修复。
40.本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

技术特征：
1.一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，包括光纤光栅道应力传感器(1)和判定模块(5)，其特征在于：所述光纤光栅道应力传感器(1)通过光缆连接有光纤光栅解调器(2)，且纤光栅道应力传感器(1)用于在转辙机转换道岔时记录传输应变片中心波长的减少或增大变化，所述光纤光栅解调器(2)无线连接有工控机(3)，且工控机(3)用于对波长的变化进行处理、储存，所述工控机(3)连接有显示器(4)；所述工控机(3)还连接有判定模块(5)，所述判定模块(5)包括参数判断模块(501)、参数库(502)、问题判定模块(503)、定位模块(504)和反馈模块(505)，所述参数判断模块(501)连接有参数库(502)，且参数判断模块(501)还连接有问题判定模块(503)，所述问题判定模块(503)连接有定位模块(504)，且定位模块(504)连接有反馈模块(505)，所述反馈模块(505)与显示器(4)相连接，所述参数库(502)用于记录不同波长参数及其所代表的工作状态，所述参数判断模块(501)用于将接收的波长参数于参数库(502)中进行搜索，获得所接收波长参数所代表的工作状态，所述问题判定模块(503)基于波长参数及工作状态判断转辙机转换道岔时是否正常运作。2.根据权利要求1所述的一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，其特征在于，所述光纤光栅道应力传感器(1)安装于动作连接杆或锁闭杆上，且光纤光栅道应力传感器(1)具有编号，而编号记录有位置信息。3.根据权利要求1所述的一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，其特征在于，所述问题判定模块(503)还用于对判定不正常运作的波长参数加以分析以排查出转辙机的问题。4.根据权利要求1所述的一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，其特征在于，所述问题判定模块(503)还连接有问题解决模块(6)，所述问题解决模块(6)包括问题库(601)、方案输出模块(602)、人员推荐模块(603)、人员资料库(604)、人员定位模块(605)、时间预测模块(606)和通知模块(607)，所述问题库(601)用于记录所有维修人员已完成的维修记录，且维修记录包括人员姓名、维修内容、维修时间、维修后回访评估，且问题库(601)连接有方案输出模块(602)，所述方案输出模块(602)连接有人员推荐模块(603)，且人员推荐模块(603)连接有人员资料库(604)，所述人员资料库(604)连接有人员定位模块(605)，且人员定位模块(605)连接有时间预测模块(606)，所述时间预测模块(606)连接有通知模块(607)。5.根据权利要求4所述的一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，其特征在于，所述方案输出模块(602)用于根据转辙机的问题于问题库(601)中搜寻对应的处理方案，所述人员推荐模块(603)用于根据输出的解决方案的处理人员进行人员排序推荐。6.根据权利要求4所述的一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，其特征在于，所述人员资料库(604)用于记录所有维修人员的信息和出勤安排。7.根据权利要求4所述的一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，其特征在于，所述人员定位模块(605)用于定位维修人员与转辙机的位置，并通过处理器根据两者位置规划移动路线以及计算到达目的地所需时间。8.根据权利要求4所述的一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，其特征在于，所述时间预测模块(606)用于计算各人员解决问题所需要的最短时间，再根据人员排序推荐筛除无法在下一车次到达前能解决问题的人员。9.根据权利要求8所述的一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，其特征在于，若计算
的最短时间长于下一车次到达所需时间，则顺车次向后顺沿时间使得维修最短时间得以延长，然后重新计算各人员解决问题所需要的最短时间，由此选出所需时间最短的维修人员。10.根据权利要求4所述的一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，其特征在于，所述通知模块(607)用于向显示器(4)、维修人员提供维修任务内容、移动路线信息，且通知模块(607)还用于根据维修所需最短时间向后续车次发送保持运行、暂停运行的通知。

技术总结
本发明公开了一种光纤光栅道岔转换锁闭力监测系统，涉及转辙机监测技术领域，包括光纤光栅道应力传感器和判定模块，所述工控机还连接有判定模块，所述判定模块包括参数判断模块、参数库、问题判定模块、定位模块和反馈模块，所述问题判定模块基于波长参数及工作状态判断转辙机转换道岔时是否正常运作。本发明，转辙机转换道岔时，动作连接杆或锁闭杆上的光纤光栅道应力传感器的应变片中心波长减少或增大变化，光纤光栅解调器通过光缆接收到波长的变化并解调，工控机监测程序对波长的变化进行处理、储存，在显示器输出转换力大小和方向、转换速度、转换时间等参数，由此实现在线实时监测，有利于快速反馈真实的监测现场的实际情况。况。况。


技术研发人员：张鹏伟 张小瑞 夏静
受保护的技术使用者：苏州通汇轨道交通技术有限公司
技术研发日：2023.04.10
技术公布日：2023/6/7