基于超声导波的道岔断轨监测系统设计与试验

doi:10.3969/j.issn.1673-4440.2025.01.007

铁路通信信号工程技术 ›› 2025, Vol. 22 ›› Issue (1): 51-56,113.DOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2025.01.007

基于超声导波的道岔断轨监测系统设计与试验

程朝，李苗，张柯，蔺诗瑶，闫晋峥

陕西靖神铁路有限责任公司，陕西榆林 719000

收稿日期:2024-01-03 修回日期:2024-11-21 出版日期:2025-01-25 发布日期:2025-01-25
作者简介:程朝（1991—），男，工程师，本科，主要研究方向：重载铁路基础设施维修维护智能化研究，邮箱：727048903@qq.com

Design and Experiment of Broken Rail Monitoring System Based on Ultrasonic Guided Waves for Turnout

Cheng Chao, Li Miao, Zhang Ke, Lin Shiyao, Yan Jinzheng

Shaanxi Jingshen Railway Co., Ltd., Yulin 719000, China

Received:2024-01-03 Revised:2024-11-21 Online:2025-01-25 Published:2025-01-25

摘要/Abstract

摘要： 针对道岔区钢轨变截面结构易变形且钢轨无智能伤损监测的问题，提出一种基于超声导波的道岔断轨监测系统，该系统主要由轨上设备和轨旁设备组成。重点研究轨上设备换能器、传感器的结构参数和运行参数，确定芯片AD1005加上压电集成电路IEPE接口电路设计的MEMS加速度传感器。通过现场安装与测试，验证轨上设备换能器与传感器设计的正确性，同时为岔区铁路智能化运维提供一定的思路和理论基础。

关键词: 超声导波, 断轨监测, 道岔, 钢轨伤损监测

Abstract: In response to the problem that the variable cross-section structure of the rail in the turnout area is prone to deformation, and due to the lack of intelligent damage monitoring for the rail, this paper proposes a broken rail monitoring system based on ultrasonic guided waves for the turnout, which mainly consists of on-track equipment and trackside equipment. This research focuses on the structural and operational parameters of the transducers and sensors of the on-track equipment, and determines the MEMS acceleration sensor designed with AD1005 and IEPE interface circuit. Through on-site installation and testing, the correctness of the design has been verified for the transducers and sensors of the on-track equipment, and an idea has been provided and a theoretical basis has been laid for the intelligent operation and maintenance of railways in turnout areas.

Key words: ultrasonic guided wave, broken rail monitoring, turnout, rail damage monitoring

中图分类号:

U213.6

程朝, 李苗, 张柯, 蔺诗瑶, 闫晋峥. 基于超声导波的道岔断轨监测系统设计与试验[J]. 铁路通信信号工程技术, 2025, 22(1): 51-56,113.

Cheng Chao, Li Miao, Zhang Ke, Lin Shiyao, Yan Jinzheng. Design and Experiment of Broken Rail Monitoring System Based on Ultrasonic Guided Waves for Turnout[J]. Railway Signalling & Communication Engineering, 2025, 22(1): 51-56,113.

图/表 9

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