阅读说明：本技术 智能化轨道温度控制方法、系统、装置及其存储介质 (Intelligent track temperature control method, system and device and storage medium thereof ) 是由 钱涛 曹红权 夏智华 黄维 宗瑞旺 于 2020-06-09 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种智能化轨道温度控制方法、系统、装置及其存储介质,其方法包括获取钢轨表面多处测温点的分布温度值；计算多个分布温度值的平均值得到平均温度值；以及,将平均温度值与预先设置的参考温度值比较,若平均温度值大于参考温度值,则对分布温度值对应区域内的钢轨进行喷淋；若平均温度值小于等于参考温度值,则停止对钢轨进行喷淋。解决了,本发明具有实现轨温的自动控制、安全性好的效果。(The invention relates to an intelligent track temperature control method, system, device and storage medium thereof, wherein the method comprises the steps of obtaining distribution temperature values of a plurality of temperature measuring points on the surface of a steel rail; calculating the average value of a plurality of distributed temperature values to obtain an average temperature value; comparing the average temperature value with a preset reference temperature value, and if the average temperature value is greater than the reference temperature value, spraying the steel rails in the area corresponding to the distribution temperature value; and if the average temperature value is less than or equal to the reference temperature value, stopping spraying the steel rail. The invention has the advantages of automatic control of rail temperature and good safety.)

智能化轨道温度控制方法、系统、装置及其存储介质

技术领域

本发明涉及轨道养护的技术领域，尤其是涉及一种智能化轨道温度控制方法、系统、装置及其存储介质。

背景技术

由于历年轨温差大，冬、夏两季钢轨内最大温度拉、压应力也大，无缝线路铺设锁定后的升、降温幅度就大，不利于无缝线路的强度和稳定性。锁定轨温理论锁定轨温中无缝线路的锁定是通过拧紧长钢轨两端的接头螺栓和上紧钢轨扣件轨实现的，无缝线路锁定时的轨温称为锁定轨温，此时，钢轨内部的温度应力等于零，这样可以保证焊接长钢轨在最低轨温时各种应力共同作用下不破坏，在最高轨温时线路不胀轨跑道，使线路能正常运行。因此，无缝线路锁定轨温又称零应力轨温。锁定轨温是钢轨内部温度应力的起算点，是无缝线路设计、铺设及养护至关重要的技术数据，掌握了锁定轨温，也就掌握了任何轨温时的轨温变化幅度以及相应的温度力。

然而，钢轨在使用时，其轨温会变化，若是轨温变化过大会损伤钢轨，因此，需要巡线工人定时巡线并人工对钢轨进行浇水降温。

现有的钢轨温度控制是通过巡线工人定时巡线并人工对钢轨进行浇水降温，现场防护员、线路工的作业强度大，行车安全及劳动安全无法得到保证。

发明内容

本发明目的一是提供一种智能化轨道温度控制方法，具有实现轨温的自动控制、安全性好的特点。

本发明的上述发明目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种智能化轨道温度控制方法，包括如下步骤：

S1：获取钢轨表面多处测温点的分布温度值；

S2：计算多个分布温度值的平均值得到平均温度值；以及，

S3：将平均温度值与预先设置的参考温度值比较，若平均温度值大于参考温度值，则对分布温度值对应区域内的钢轨进行喷淋；若平均温度值小于等于参考温度值，则停止对钢轨进行喷淋。

通过采用上述技术方案，多处测温点的分布温度值能够更准确地反映一段钢轨的各个部位轨温，平均温度值则能准确地反映一段钢轨的平均轨温，根据轨温来控制是否对钢轨喷淋，喷淋后能让钢轨实现降温，从而实现轨温的自动控制、安全性好。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括：

测温点位于钢轨远离喷淋的一侧，且位于相邻的喷淋点之间；

计算测温点与其相邻喷淋点之间距离值的差值，对差值取绝对值得到差值绝对值；以及，

使用加权平均值的算法计算出平均温度值，每个分布温度值的加权值的大小与差值绝对值的大小呈反相关设置。

通过采用上述技术方案，测温点远离喷淋，避免喷淋出的液体直接喷淋到测温点上，让测温点的温度变化过大，同时防止让测出的分布温度值不能真实地反映钢轨的温度，而测温点位于相邻喷淋点之间，则能最大化地避免喷淋出的液体直接喷淋到测温点上，而且，测温点位于相邻喷淋点之间，则代表测得的温度越接近钢轨的真实温度，给的权重越大，让测温点最能实际地反映钢轨温度的变化。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述测温点位于钢轨的轨腰上。

通过采用上述技术方案，轨头会遮挡测温点，不让液体直接喷淋到测温点上，即使有液体流到测温点处的温度传感器上，液体也在流动的过程中充分地与钢轨接触，使得液体的温度与钢轨接近，从而让温度测量更准确，同时，温度传感器不会嵌入到钢轨内，因此温度与钢轨接近的液体也能填充测温点处的温度传感器与钢轨之间的缝隙，让热量传递损耗更小，提高测温的精度。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括：

将平均温度值与预先设置的报警温度范围比较，若平均温度值位于报警温度范围外，则进行报警。

通过采用上述技术方案，为完成后具备高温防胀喷淋、高温胀轨警报、低温断轨警报功能提供方法基础。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：所述S3中，还包括：

S31：对准钢轨进行喷淋；

S32：喷淋后形成锥形喷淋体；以及，

S33：锥形喷淋体的三分之一体积对准轨头，锥形喷淋体的三分之一体积对准轨腰，锥形喷淋体剩余的三分之一体积对准轨座。

通过采用上述技术方案，锥形喷淋体有三分之二的体积直接与钢轨侧面撞击而最大化其冷却面积，锥形喷淋体有三分之一的体积则能与钢轨顶面接触，让部分液体经过钢轨而流到钢轨侧面，对钢轨两侧都能更好地降温。

本发明目的二是提供一种智能化轨道温度控制系统，具有实现轨温的自动控制、安全性好的特点。

本发明的上述发明目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种智能化轨道温度控制系统，包括如下模块：

喷淋模块，包括设置在钢轨表面多处喷淋点的喷淋口，喷淋口对钢轨喷出冷却液体；

测量温度模块，包括设置在钢轨表面多处测温点的温度传感器，每个温度传感器测得有分布温度值，测温点位于钢轨的轨腰上且位于钢轨远离喷淋的一侧，且位于相邻的喷淋点之间；

计算温度模块，与测温模块电连接，用于获取分布温度值，并计算计算多个分布温度值的平均值得到平均温度值；计算温度模块还包括：

计算差值单元，用于计算测温点与其相邻喷淋点之间距离值的差值，对差值取绝对值得到差值绝对值；以及，

权值设置单元，用于使用加权平均值的算法计算出平均温度值，每个分布温度值的加权值的大小与差值绝对值的大小呈反相关设置；

以及，

比较控制模块，与计算温度模块以及喷淋模块电连接，用于内置预先设置的参考温度值，将平均温度值与参考温度值比较，若平均温度值大于参考温度值，则调用喷淋模块对分布温度值对应区域内的钢轨进行喷淋；若平均温度值小于等于参考温度值，则让喷淋模块停止对钢轨进行喷淋。

通过采用上述技术方案，测量温度模块在多处测温点测出的的分布温度值能够更准确地反映一段钢轨的各个部位轨温，计算温度模块计算出平均温度值，能准确地反映一段钢轨的平均轨温，比较控制模块根据轨温来控制喷淋模块是否对钢轨喷淋，喷淋后能让钢轨实现降温，从而实现轨温的自动控制、安全性好。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括：

温度报警模块，用于将平均温度值与预先设置的报警温度范围比较，若平均温度值位于报警温度范围外，则进行报警。

通过采用上述技术方案，温度报警模块为完成后具备高温防胀喷淋、高温胀轨警报、低温断轨警报功能提供方法基础。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为：还包括：

喷淋模块中的喷淋口对准钢轨进行喷淋；

喷淋口喷淋后形成锥形喷淋体；以及，

锥形喷淋体的三分之一体积对准轨头，锥形喷淋体的三分之一体积对准轨腰，锥形喷淋体剩余的三分之一体积对准轨座。

通过采用上述技术方案，锥形喷淋体有三分之二的体积直接与钢轨侧面撞击而最大化其冷却面积，锥形喷淋体有三分之一的体积则能与钢轨顶面接触，让部分液体经过钢轨而流到钢轨侧面，对钢轨两侧都能更好地降温。

本发明目的三是提供一种智能化轨道温度控制装置，具有实现轨温的自动控制、安全性好的特点。

本发明的上述发明目的三是通过以下技术方案得以实现的：

一种智能化轨道温度控制装置，包括存储器和处理器，所属存储器上存储有能够被处理器加载并执行上述智能化轨道温度控制方法的计算机程序。

本发明目的四是提供一种计算机存储介质，能够存储相应的程序，具有实现轨温的自动控制、安全性好的特点。

本发明的上述发明目的四是通过以下技术方案得以实现的：

一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种智能化轨道温度控制方法的计算机程序。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

1.多处测温点的分布温度值能够更准确地反映一段钢轨的各个部位轨温，通过设置测温点与喷淋点的位置让平均温度值则能准确地反映一段钢轨的平均轨温，根据轨温来控制是否对钢轨喷淋，喷淋后能让钢轨实现降温，从而实现轨温的自动控制、安全性好；

2.通过设置喷淋锥形体的位置，锥形喷淋体有三分之二的体积直接与钢轨侧面撞击而最大化其冷却面积，锥形喷淋体有三分之一的体积则能与钢轨顶面接触，让部分液体经过钢轨而流到钢轨侧面，对钢轨两侧都能更好地降温。

附图说明

图1是本发明其中一实施例的方法流程示意图；

图2是本发明其中一实施例的系统结构框图；

图3是本发明其中一实施例的结构框图。

附图标记：1、喷淋模块；2、测量温度模块；3、计算温度模块；31、计算差值单元；32、权值设置单元；4、比较控制模块；5、温度报警模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，如无特殊说明，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例一：

一种智能化轨道温度控制方法，如图1所示，包括如下步骤：

S1：获取钢轨表面多处测温点的分布温度值。测温点位于钢轨的轨腰上，测温点位于钢轨远离喷淋的一侧，且位于相邻的喷淋点之间。测温使用温度传感器，温度传感器贴在钢轨表面，轨头会遮挡测温点除的温度传感器，不让液体直接喷淋到测温点上。

S2：计算多个分布温度值的平均值得到平均温度值。计算测温点与其相邻喷淋点之间距离值的差值，对差值取绝对值得到差值绝对值。使用加权平均值的算法计算出平均温度值，每个分布温度值的加权值的大小与差值绝对值的大小呈反相关设置。

以及，

S3：将平均温度值与预先设置的参考温度值比较，若平均温度值大于参考温度值，则对分布温度值对应区域内的钢轨进行喷淋；若平均温度值小于等于参考温度值，则停止对钢轨进行喷淋。喷淋装置可使用平行铺设在钢轨位于轨道外侧的侧边的水管，水管上设置有多个对准钢轨的喷淋口，喷淋口出可设置有喷淋嘴。S3中，还包括S31、S32以及S33。S31：对准钢轨进行喷淋。S32：喷淋后形成锥形喷淋体。以及，S33：锥形喷淋体的三分之一体积对准轨头，锥形喷淋体的三分之一体积对准轨腰，锥形喷淋体剩余的三分之一体积对准轨座。锥形喷淋体体积直接与钢轨侧面撞击而最大化其冷却面积，锥形喷淋体有小部分的体积则能与钢轨顶面接触，让部分液体经过钢轨而流到钢轨侧面，对钢轨两侧都能更好地降温。

S4：将平均温度值与预先设置的报警温度范围比较，若平均温度值位于报警温度范围外，则进行报警。为方法完成后具备高温防胀喷淋、高温胀轨警报、低温断轨警报功能提供方法基础。

本方法的实施原理为：多处测温点的分布温度值能够更准确地反映一段钢轨的各个部位轨温，测温点远离喷淋，避免喷淋出的液体直接喷淋到测温点上，让测温点的温度变化过大，即使有液体流到测温点处的温度传感器上，液体也在流动的过程中充分地与钢轨接触，使得液体的温度与钢轨接近，从而让温度测量更准确，同时，温度传感器不会嵌入到钢轨内，因此温度与钢轨接近的液体也能填充测温点处的温度传感器与钢轨之间的缝隙，让热量传递损耗更小，提高测温的精度。而且，测温点位于相邻喷淋点之间，则代表测得的温度越接近钢轨的真实温度，给的权重越大，让测温点最能实际地反映钢轨温度的变化。平均温度值则能准确地反映一段钢轨的平均轨温，根据轨温来控制是否对钢轨喷淋，喷淋后能让钢轨实现降温，从而实现轨温的自动控制、安全性好。

实施例二：

一种智能化轨道温度控制系统，如图2与图3所示，包括如下模块：

喷淋模块1，包括设置在钢轨表面多处喷淋点的喷淋口，喷淋口对钢轨喷出冷却液体；喷淋模块1中的喷淋口对准钢轨进行喷淋。喷淋口喷淋后形成锥形喷淋体锥形喷淋体的三分之一体积对准轨头，锥形喷淋体的三分之一体积对准轨腰，锥形喷淋体剩余的三分之一体积对准轨座。

测量温度模块2，包括设置在钢轨表面多处测温点的温度传感器，每个温度传感器测得有分布温度值，测温点位于钢轨的轨腰上且位于钢轨远离喷淋的一侧，且位于相邻的喷淋点之间。

计算温度模块3，与测温模块电连接，用于获取分布温度值，并计算计算多个分布温度值的平均值得到平均温度值。计算温度模块3还包括计算差值单元31以及权值设置单元32。计算差值单元31用于计算测温点与其相邻喷淋点之间距离值的差值，对差值取绝对值得到差值绝对值。权值设置单元32用于使用加权平均值的算法计算出平均温度值，每个分布温度值的加权值的大小与差值绝对值的大小呈反相关设置。

比较控制模块4，与计算温度模块3以及喷淋模块1电连接，用于内置预先设置的参考温度值，将平均温度值与参考温度值比较，若平均温度值大于参考温度值，则调用喷淋模块1对分布温度值对应区域内的钢轨进行喷淋；若平均温度值小于等于参考温度值，则让喷淋模块1停止对钢轨进行喷淋。

以及，

温度报警模块5，用于将平均温度值与预先设置的报警温度范围比较，若平均温度值位于报警温度范围外，则进行报警。

实施例三：

一种智能化轨道温度控制装置，包括存储器和处理器，所属存储器上存储有能够被处理器加载并执行实施例一中智能化轨道温度控制方法的计算机程序。

实施例四：

一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行实施例一中智能化轨道温度控制方法的计算机程序。