一种铁轨振动监测装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108680248A(43)申请公布日2018.10.19(21)申请号201810481139.0(22)申请日2018.05.18(71)申请人中铁山桥集团有限公司地址066000河北省秦皇岛市山海关区南海西路35号申请人东北大学秦皇岛分校(72)发明人谷林赵玉良于晓东沙晓鹏田智杰詹春艳(74)专利代理机构北京汇众通达知识产权代理事务所(普通合伙)11622代理人梁明升(51)Int.Cl.G01H17/00(2006.01)G01P15/18(2013.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种铁轨振动监测装置(57)摘要本发明公开了一种铁轨振动监测装置，该装置包括电压转换模块、单片机系统、数据采集模块、SD卡存储模块、振动唤醒模块以及串口显示模块；所述数据采集模块、SD卡存储模块、振动唤醒模块以及串口显示模块分别与所述电压转换模块及所述单片机系统相连，所述电压转换模块与所述单片机系统相连。本申请提供的铁轨振动监测装置，为以加速度传感器、单片机为核心部件的铁轨振动检测装置，电路结构简单，测试精度高，操作方便，适用于铁轨在火车车轮激励下的振动量实时检测。用于在火车经过铁轨的过程中，对铁轨在火车车轮激励下的振动情况进行实时检测，实现长时间、实时地监测铁轨运行状态和安全状况。CN108680248ACN108680248A权利要求书1/1页1.一种铁轨振动监测装置,其特征在于，包括：电压转换模块、单片机系统、数据采集模块、SD卡存储模块、振动唤醒模块以及串口显示模块；所述数据采集模块、SD卡存储模块、振动唤醒模块以及串口显示模块分别与所述电压转换模块及所述单片机系统相连，所述电压转换模块与所述单片机系统相连；所述电压转换模块用于所述单片机系统、数据采集模块、SD卡存储模块、振动唤醒模块以及串口显示模块供电；所述数据采集模块用于根据接收到所述单片机系统输出的控制信号采集铁轨振动的加速度数据；所述SD卡存储模块用于储存所述加速度数据；所述振动唤醒模块用于当检测到铁轨震动信号后将处于待机状态的所述单片机系统唤醒；所述串口显示模块用于实时监测所述单片机系统输出的数据是否正常。2.根据权利要求1所述的铁轨振动监测装置,其特征在于，还包括与所述单片机系统相连的程序下载模块，所述程序下载模块用于下载控制程序。3.根据权利要求1所述的铁轨振动监测装置,其特征在于，所述电压转换模块包括电压转换芯片、用于外接电源的USB母座、控制整个电路开关的拨动开关、第一限流电阻、用于指示整个装置是否正常供电的电源指示灯、第一滤波电容、第二滤波电解电容、第三滤波电容和第四滤波电解电容。4.根据权利要求3所述的铁轨振动监测装置,其特征在于，所述电压转换芯片的型号为AMS1117-3.3。5.根据权利要求1所述的铁轨振动监测装置,其特征在于，所述单片机系统包括单片机芯片、第二分压电阻、第三分压电阻、第五滤波电容、第六滤波电容、第七滤波电容、第八滤波电容、第九滤波电容、第十滤波电容、第十一滤波电容、第十二滤波电容、第十三滤波电容、第十四滤波电容、第十五滤波电容、第一时钟晶振、第二时钟晶振和复位按键。6.根据权利要求5所述的铁轨振动监测装置,其特征在于，所述单片机芯片的型号为STM32F103RET6。7.根据权利要求1所述的铁轨振动监测装置,其特征在于，所述数据采集模块包括加速度传感器、第十六滤波电容、第十七滤波电容、第十八滤波电容和第十九滤波电容。8.根据权利要求7所述的铁轨振动监测装置,其特征在于，所述加速传感器的型号为MMA7631L。9.根据权利要求1所述的铁轨振动监测装置,其特征在于，所述振动唤醒模块包括双电压比较芯片、振动开关、电位器、第十三分压电阻、第十五上拉电阻、第二十一滤波电容和第二十二滤波电容。10.根据权利要求9所述的铁轨振动监测装置,其特征在于，所述双电压比较芯片的型号为LM393，所述的振动开关的型号为SW-420。2CN108680248A说明书1/6页一种铁轨振动监测装置技术领域[0001]本发明涉及铁路运行状态监测技术领域，特别是涉及一种以微加速度传感器为核心部件的铁轨振动监测装置。背景技术[0002]我国铁路建设事业发展迅猛，并已取得良好的经济与社会效益。随着铁路运输速度的不断提升，对铁轨运行状态的监测已成为铁路线路安全运行的重要前提，尤其是在偏远地区路段，对铁轨的运行状态、安全状况的实时监测是目前铁路运行状态监控的瓶颈，更是保障铁路安全运行的技术难点。[0003]铁轨在火车车轮激励下的振动是铁轨运行状态监测的重要内容，铁轨振动的监测涉及传感技术、网络通信技术和振动分析技术等多个学科。当前大量事实表明，在高速重载的情况下，铁轨振动异常可能会