一种轨道交通智慧监测及管理系统的制作方法
1.本发明涉及轨道交通技术领域，更具体涉及一种轨道交通智慧监测及管理系统。
背景技术：
2.目前轨道交通对线路状态的运维，采用人工巡道和轨检车两种手段。人工巡道是靠人工视觉观察以及抽检线路部件来确定轨道状态；轨检车是通过利用测力轮对测量车辆运行过程中轮对的受力情况来表征线路状态。
3.但是，人工巡道方法人工成本高且误差大效率低；轨检车方法虽比人工准确，但是无法实时监测线路状态，且成本高、相邻两次检测间隔时间长，无法直观反应线路具体伤损部件(需配合人工检查)。
4.另外，大数据时代已经到来，轨道交通行业也不例外，各运营单位都在推进智能决策、智慧运维等工作。但由于原有的数据离散型，导致运营单位推进智能决策、智慧运维等工作遇到瓶颈。科研人员无法获取相当数量的连续数据导致基础科学的研究受阻。
5.因此，建立一套完整可靠的检测平台实时监测轨道状态为上述研究提供数据支撑也是发展的必然需求。
技术实现要素：
6.鉴于上述现有技术的形状，本发明旨在开发新的轨道交通智慧监测及管理系统，基于传统检测、5g通讯、云服务等技术实现，将需要监测的线路部件利用传统检测方法布置测点，将测试数据通过工控机计算得到结果数据，结果数据利用5g通讯技术传输到云服务器，用户利用可视化设备实时下载云端结果数据，技术人员可以根据观测可视化数据预测轨道交通线路状态以及推测车辆状态。工控机除计算测试结果外，将原始数据储存在工控机中，根据原始数据量大小，定期安排人员更换储存硬盘即可，由此实现了智能化和自动化的管理，以至少解决现有技术中存在的部分技术问题。
7.根据本发明的一方面，提供一种轨道交通智慧监测及管理系统，包括：
8.数据采集单元，包括传感器以及相应的数据采集仪，用于采集被测轨道线路运行状态信息；
9.数据存储单元，用于存储所采集的数据；
10.数据处理和控制单元，用于处理分析所采集的数据，并且能够根据监控中心的指令对数据采集和数据处理分析进行控制；
11.5g数据传输模块，用于将数据处理分析结果传输到云服务器上并将来自云服务器的指令传输到数据处理和控制单元；
12.云服务器，以及
13.监控中心，与云服务器通讯连通，能够以一定的形式查看数据处理分析结果以及对数据采集和数据处理分析进行远程控制。
14.根据本发明的实施方案，数据采集单元包括振动加速度传感器、位移计、应变传感
器、噪声仪、测速仪以及摄像机。
15.根据本发明的实施方案，所述轨道交通智慧监测及管理系统还包括gps或北斗通讯定位模块，用于定位被测轨道线路。
16.根据本发明的实施方案，数据的处理分析包括根据位移变形分析系统的稳定性、根据振动加速度分析系统振动特性、根据列车辐射噪声来分析声辐射、根据应力应变分析系统的可靠性以及识别列车车号和车速信息。
17.根据本发明的实施方案，数据处理分析结果查看的形式包括实时数据显示、运行报表显示、历史数据分析以及数据管理。
18.根据本发明的实施方案，实时数据显示包括正线轨道状态实时显示和车辆通过时的运行状态实时显示。
19.根据本发明的实施方案，数据存储单元、数据处理和控制单元以及5g数据传输模块集成在工控机中。
20.根据本发明的实施方案，云服务器选自华为云、阿里云、腾讯云和百度智能云。
附图说明
21.图1为本发明的一个实施方案的轨道交通智慧监测及管理系统的结构示意图；
22.图2为本发明的一个实施方案的轨道交通智慧监测及管理系统的结构框图；
23.图3为本发明的一个实施方案的轨道交通智慧监测及管理系统的监控中心管理界面图；以及
24.图4为本发明的一个实施方案的轨道交通智慧监测及管理系统的监控中心部分显示界面。
具体实施方式
25.根据附图以及下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制本发明。
26.图1为本发明的一个实施方案的轨道交通智慧监测及管理系统的结构示意图；图2为本发明的一个实施方案的轨道交通智慧监测及管理系统的结构框图。
27.参考附图1和2，该实施方案的轨道交通智慧监测及管理系统可以包括多种传感器以及相应的数据采集仪，用于采集待测轨道的运行状态信息。例如可以再轨道上或者轨道附近设置振动加速度传感器、位移计、应变传感器、噪声仪、测速仪以及摄像机等，用于测量或者采集轨道以及在轨列车的各项参数。例如振动加速度传感器可以轨道、道床，隧道壁等振动加速度，位移计可以测量钢轨与道床的位移，噪声计可以测量列车辐射噪声，应变传感器可以测量应变，反映出剪力铰、道床等关键部件强度以及轮轨力；测速仪以及摄像机可以测量列车速度以及拍摄列车和轨道外形信息等。
28.数据采集之后，传输到数据存储单元进行存储，之后数据处理和控制单元可以对所采集的数据进行处理分析。数据的处理分析例如可以包括根据钢轨与道床的位移变形分析轨道系统的稳定性、根据振动加速度分析系统振动特性、根据列车辐射噪声来分析声辐射、根据应力应变分析系统的可靠性以及识别列车车号和车速信息并分析车辆载荷等等。另外，数据处理和控制单元还可以基于相关的基准值例如相关标准中允许的值，来评估系
统的安全健康性。
29.另外，实施方案的系统还可以包括gps或北斗通讯定位模块等，用于定位被测轨道线路。定位的数据也可以传输到数据存储单元。
30.之后，通过5g数据传输模块将数据处理分析结果传输到云服务器上。并且，5g数据传输模块也可以接收来自云服务器的指令并传输到数据处理和控制单元。
31.如图所示，数据存储单元、数据处理和控制单元以及5g数据传输模块可以集成在工控机中，构成一个小型pc机。原始数据储存一定时间可以根据需要，将数据导出。另外，工控机亦有远程控制要求。
32.云服务器可根据用户使用习惯，应用华为云、阿里云等不同基础设施。云服务器与监控中心通讯连通，监控中心接收来自云服务器的数据，并且能够以一定的形式查看数据处理分析结果。另外，监控中心具有输入端口，能够输入数据或者指令，对数据采集和数据处理分析(工控机)进行远程控制。
33.图3示出了实施方案的系统的监控中心管理界面，图4示出了监控中心部分显示界面，其中示出了如何查看数据处理分析结果，例如数据处理分析结果查看的形式可以包括实时数据显示、运行报表显示、历史数据分析、数据管理以及测点组态等等。实时数据显示更具体可以包括正线轨道状态实时显示和车辆通过时的运行状态实时显示等等。
34.本发明的监测和管理系统可帮助用户及时准确把握监测点的线路状态，真正实现故障预测、安全隐患早发现早消除。另外随着大数据时代的发展，亦能实现真正的线路信息大数据，对于一些之前因数据不连续而无法得到成果的科研技术，能提供更好的数据支撑。对于线路中被监控的部件服役周期有精准把握，可以大大降低运维成本。相对于人工巡道手段，能大大减少人力成本，且提高了精确度，避免因人为因素造成的误判断。相较于轨检车，本发明可以进行在线监测，监测频率高，可实现每辆车驶过都能监控，且设备成本较轨检车低。
35.对于车辆状态的监控也能精准把握，当不同列车驶过同一监控断面时，产生异常数据的车辆被视为需进一步检查车辆，给车辆检查人员提供检查依据，同样节约人力成本。
36.以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于以上所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。
技术特征：
1.一种轨道交通智慧监测及管理系统，其特征在于，包括：数据采集单元，包括传感器以及相应的数据采集仪，用于采集被测轨道线路运行状态信息；数据存储单元，用于存储所采集的数据；数据处理和控制单元，用于处理分析所采集的数据，并且能够根据监控中心的指令对数据采集和数据处理分析进行控制；5g数据传输模块，用于将数据处理分析结果传输到云服务器上并将来自云服务器的指令传输到数据处理和控制单元；云服务器，以及监控中心，与云服务器通讯连通，能够以一定的形式查看数据处理分析结果以及对数据采集和数据处理分析进行远程控制。2.根据权利要求1所述的轨道交通智慧监测及管理系统，其特征在于，数据采集单元包括振动加速度传感器、位移计、应变传感器、噪声仪、测速仪以及摄像机。3.根据权利要求1所述的轨道交通智慧监测及管理系统，其特征在于，还包括gps或北斗通讯定位模块，用于定位被测轨道线路。4.根据权利要求1所述的轨道交通智慧监测及管理系统，其特征在于，数据的处理分析包括根据钢轨与道床的位移变形分析系统的稳定性、根据振动加速度分析系统振动特性、根据列车辐射噪声来分析声辐射、根据应力应变分析系统的可靠性以及识别列车车号和车速信息。5.根据权利要求1所述的轨道交通智慧监测及管理系统，其特征在于，数据处理分析结果查看的形式包括实时数据显示、运行报表显示、历史数据分析以及数据管理。6.根据权利要求5所述的轨道交通智慧监测及管理系统，其特征在于，实时数据显示包括正线轨道状态实时显示和车辆通过时的运行状态实时显示。7.根据权利要求1所述的轨道交通智慧监测及管理系统，其特征在于，数据存储单元、数据处理和控制单元以及5g数据传输模块集成在工控机中。8.根据权利要求1所述的轨道交通智慧监测及管理系统，其特征在于，云服务器选自华为云、阿里云、腾讯云和百度智能云。
技术总结
本发明公开了一种轨道交通智慧监测及管理系统，包括：数据采集单元，包括传感器以及相应的数据采集仪，用于采集被测轨道线路运行状态信息；数据存储单元，用于存储所采集的数据；数据处理和控制单元，用于处理分析所采集的数据，并且能够根据监控中心的指令对数据采集和数据处理分析进行控制；5G数据传输模块，用于将数据处理分析结果传输到云服务器上并将来自云服务器的指令传输到数据处理和控制单元；云服务器，以及监控中心，与云服务器通讯连通，能够以一定的形式查看数据处理分析结果以及对数据采集和数据处理分析进行远程控制。对数据采集和数据处理分析进行远程控制。对数据采集和数据处理分析进行远程控制。
