1.本技术涉及轨道监测技术领域，尤其涉及一种基于超声导波的断轨监测系统和方法。
背景技术：2.随着我国铁路运输业的快速发展，列车速度的不断提高，列车载重越来越大，钢轨受到挤压和冲击的程度也越来越大，长期受到外力和环境变化的影响，钢轨发生损伤的概率也越来越高，钢轨的损伤断裂对运输安全构成了巨大的威胁，轻则导致列车延误，重则引发事故造成人员伤亡和重大财产损失，因此为保证铁路运输安全，对钢轨状态实时监测显得尤为重要。
3.目前常用的轨道状态检测系统主要有如下几类：一、基于轨道电路原理的断轨检测系统：以钢轨作为电信号传输的通路，通过检测发射或接收信号（电压或电流）来判断是否发生断轨。轨道电路原理和技术比较成熟，但也有明显的缺点，就是受道床条件影响大，容易产生误报；在电气化区段易受干扰。
4.二、牵引回流断轨检测系统：牵引回流断轨检测方法通过监测牵引回流的不平衡电流来判断断轨。牵引回流断轨检测系统利用牵引回流检测成本低，难点是需分析清楚各种负荷条件下(列车负荷 大小、列车位置)所有钢轨上的牵引回流分布情况，且牵引回流只适用于电气化线路。
5.三、光纤实时断轨检测系统：将单模光纤用由环氧树脂胶带贴于轨道上，如果钢轨发生断裂，光纤将随之发生破裂，通过监测光纤断裂检测钢轨断裂。光纤实时断轨检测系统可靠性高，但其安装和维修工作困难，实用性差。
6.结合上述各个断轨检测系统的特点，有必要提供一种断轨检测系统以解决现有技术的断轨检测系统的存在的问题。
技术实现要素：7.本技术的目的是提供一种基于超声导波的断轨监测系统和方法，实现降低受钢轨道床条件影响，既适用于电气化线路，也适用于非电气化线路，易于数据分析和降低安装维修难度的目的，提高断轨监测的准确率。
8.本技术第一方面提供了一种基于超声导波的断轨监测系统，包括n个监测设备和服务器，在钢轨延伸方向上按设定间距设置所述监测设备；其中，n为大于或等于2的自然数；各所述监测设备，用于上电后向所述服务器发送时间同步请求；以及，基于前一所述监测设备发送的超声导波信号作为信号传递的第一触发信号，顺序发送所述超声导波信号，并基于后一所述监测设备发送的所述超声导波信号作为数据发送的第二触发信号，向所述服务器发送的监测数据；其中，第1个所述监测设备自身按设定检测周期触发信号传递，第n个所述监测设备按设定时长触发数据发送；
其中，所述超声导波信号经钢轨传导且携带发送该信号的所述监测设备的所述参数信息，所述监测数据包括所述参数信息和所述超声导波信号的信号强度；所述服务器，用于基于所述时间同步请求，同步各所述监测设备的时间基准和所述监测设备的编号信息；以及，基于所述监测数据确定各所述监测设备之间钢轨的状态。
9.可能的实现方式中，所述基于前一所述监测设备发送的所述超声导波信号作为信号传递的所述第一触发信号，顺序发送所述超声导波信号，并基于后一所述监测设备发送的所述超声导波信号作为数据发送的所述第二触发信号，向所述服务器发送的所述监测数据，包括：第1个所述监测设备，按所述设定检测周期发送所述超声导波信号，在接收到后一所述监测设备发送的第二触发信号后，以对应第1个所述监测设备和后一所述监测设备的所述参数信息和所述信号强度作为所述监测数据，向所述服务器发送；第n个所述监测设备，接收到前一所述监测设备发送的所述第一触发信号，向钢轨发送所述超声导波信号；接收到后一所述监测设备发送的所述第二触发信号，以对应前一所述监测设备、第n 个所述监测设备和后一所述监测设备的所述参数信息和所述信号强度作为所述监测数据，向所述服务器发送；其中，n =2,3,4
……
n-1；第n个所述监测设备，接收到前一所述监测设备发送的所述第一触发信号，向钢轨发送所述超声导波信号，以前一所述监测设备和第n个所述监测设备的所述参数信息和所述信号强度作为所述监测数据，在所述设定时长内向所述服务器发送。
10.可能的实现方式中，还包括：若第n+1个所述监测设备未接到第n个述监测设备发送的所述第一触发信号，但接收到第n个述监测设备之前的所述监测设备的所述第一触发信号，则以第n个所述监测设备之前的所述监测设备中最近的所述监测设备作为前一所述监测设备；若第n-1个所述监测设备未接到第n个述监测设备发送的所述第二触发信号，但接收到第n个述监测设备之后的所述监测设备的所述第二触发信号，则以第n个所述监测设备之后的所述监测设备中最近的所述监测设备作为后一所述监测设备。
11.可能的实现方式中，所述服务器，基于所述监测数据确定各所述监测设备之间钢轨的状态，包括：若相邻两个所述监测设备发送的所述监测数据均包括对方的所述参数信息和所述信号强度，且所述信号强度未发生衰减突变，则该相邻两个所述监测设备之间的钢轨正常；若相邻两个所述监测设备发送的所述监测数据均未包括对方的所述参数信息和所述信号强度，且未包括对方之前或之后的所述监测设备的所述参数信息和所述信号强度，该相邻两个所述监测设备之间的钢轨发生断轨；若相邻两个所述监测设备发送的所述监测数据均包括对方的所述参数信息和所述信号强度，且所述信号强度发生衰减突变，该相邻两个所述监测设备之间的钢轨存在裂纹。
12.可能的实现方式中，所述监测数据还包括所述监测设备自身发出的所述超声导波信号的反射回传时间；所述服务器，还用于基于所述反射回传时间，确定相邻两个所述监测设备的钢轨
断轨或存在裂纹的位置。
13.可能的实现方式中，所述服务器，还用于基于所述监测数据判断异常情况，包括：若各个所述监测设备发送的所述监测数据中，包括与所述编号信息的规则不对应的所述超声波导波信号，且所述监测数据表明该所述超声波导波信号沿钢轨的延伸方向移动，则确定为有列车经过；若多个所述监测设备发送的所述监测数据中，包括与所述编号信息的规则不对应的所述超声波导波信号，且所述监测数据表明该所述超声波导波信号位置集中，则确定多个所述监测设备的中心区存在强噪声作业或干扰源。
14.可能的实现方式中，所述服务器，还用于基于所述监测数据，确定所述监测设备的设备状态，包括：相邻两个所述监测设备发送的所述监测数据均包括对方的所述参数信息和所述信号强度，且所述信号强度未发生衰减突变，则该相邻的所述设备状态为设备正常；当前所述监测设备发送的所述监测数据均不包括除自身之外的其他所述监测设备的所述参数信息和所述信号强度，当前所述监测设备为设备接收故障；当前所述监测设备发送的所述参数信息和所述信号强度，未包含在自身之外的其他所述监测设备所发送的所述监测数据中，则当前所述监测设备为设备发送故障；所述服务器未接到当前所述监测设备发送的监测数据，则当前所述监测设备为监测故障。
15.可能的实现方式中，所述监测设备还用于监测环境温度和钢轨的轨道温度；所述监测数据还包括所述环境温度和所述轨道温度。
16.可能的实现方式中，所述设定检测周期为30秒~60秒。
17.本技术第二方面提供一种基于超声导波的断轨监测方法，采用如上所述的基于超声导波的断轨监测系统，包括：使各所述监测设备上电后向所述服务器发送时间同步请求；使所述服务器基于所述时间同步请求，同步各所述监测设备的时间基准和所述监测设备的编号信息；使各所述监测设备基于前一所述监测设备发送的超声导波信号作为信号传递的第一触发信号，顺序发送所述超声导波信号，并基于后一所述监测设备发送的所述超声导波信号作为数据发送的第二触发信号，向所述服务器发送的监测数据；使所述服务器基于所述监测数据确定各所述监测设备之间钢轨的状态。
18.本技术实施例，基于超声导波的断轨监测系统是以n个所述监测设备发出的所述超声导波信号对钢轨进行监测，由于所述超声导波信号为机械波，钢轨是机械波的良导体，所述超声导波信号不受钢轨道床条件影响；各个所述监测设备接力发送所述超声导波信号，适用多种线路，且安装维修难度底；各所述监测设备发送的所述监测数据是以接力方式传递信号得到，经过彼此验证，可以确保所述服务器基于所述监测数据准确的判断断轨。
19.附图说明
20.图1为本技术实施例提供的一种基于超声导波的断轨监测系统的示意图；
图2为本技术实施例提供的各监测设备进行编号的示意图；图3为本技术实施例提供的监测设置的结构示意图；图4为本技术实施例提供的一种基于超声导波的断轨监测方法的流程图。
21.具体实施方式
22.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
23.需要注意的是，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。
24.依照本技术的发明思想，本技术提供的一种基于超声导波的断轨监测系统，可以用于电气化线路，也可以用于非电气化线路，在此不再进行区别示例。
25.如图1所示，本技术提供一种基于超声导波的断轨监测系统，包括n个监测设备10和服务器20，在钢轨延伸方向上按设定间距设置监测设备10；其中，n为大于或等于2的自然数；各监测设备10，用于上电后向服务器20发送时间同步请求；以及，基于前一监测设备10发送的超声导波信号作为信号传递的第一触发信号，顺序发送超声导波信号，并基于后一监测设备10发送的超声导波信号作为数据发送的第二触发信号，向服务器20发送的监测数据；其中，第1个监测设备10自身按设定检测周期触发信号传递，第n个监测设备10按设定时长触发数据发送；其中，超声导波信号经钢轨传导且携带发送该信号的监测设备10的参数信息，监测数据包括参数信息和超声导波信号的信号强度；服务器20，用于基于时间同步请求，同步各监测设备10的时间基准和监测设备10的编号信息；以及，基于监测数据确定各监测设备10之间钢轨的状态。
26.本技术实施例，基于超声导波的断轨监测系统是以n个监测设备10发出的超声导波信号对钢轨进行监测，由于超声导波信号为机械波，钢轨是机械波的良导体，超声导波信号不受钢轨道床条件影响；各个监测设备10接力发送超声导波信号，适用多种线路，且安装维修难度底；各监测设备10发送的监测数据是以接力方式传递信号得到，经过彼此验证，可以确保服务器20基于监测数据准确的判断断轨。
27.一些可能的例子中，基于前一监测设备10发送的超声导波信号作为信号传递的第一触发信号，顺序发送超声导波信号，并基于后一监测设备10发送的超声导波信号作为数据发送的第二触发信号，向服务器20发送的监测数据，包括：第1个监测设备10，按设定检测周期发送超声导波信号，在接收到后一监测设备10发送的第二触发信号后，以对应第1个监测设备10和后一监测设备10的参数信息和信号强度作为监测数据，向服务器20发送；第n个监测设备10，接收到前一监测设备10发送的第一触发信号，向钢轨发送超声
导波信号；接收到后一监测设备10发送的第二触发信号，以对应前一监测设备10、第n 个监测设备10和后一监测设备10的参数信息和信号强度作为监测数据，向服务器20发送；其中，n =2,3,4
……
n-1；第n个监测设备10，接收到前一监测设备10发送的第一触发信号，向钢轨发送超声导波信号，以前一监测设备10和第n个监测设备10的参数信息和信号强度作为监测数据，在设定时长内向服务器20发送。
28.为了更详细了解监测设备10的数据发送和监测数据发送的流程 ，结合图2进行说明如下：在具体实施时，可以将钢轨分段，该段内的n个监测设备10为作为一设备组，如图2所示。
29.第1个监测设备10在设定检测周期开始时，自身发送设定超声导波信号，该超声导波信号携带第1个监测设备10的参数信息和信号强度；第1个监测设备10发送的超声导波信号沿钢轨传导；第2个监测设备10在接收到第1个监测设备10的超声导波信号后，以该超声导波信号作为第一触发信号，向钢轨发送携带自身参数信息和信号强度的超声导波信号；第2个监测设备10发送的超声导波信号沿钢轨传导；显然，第1个监测设备10、第3个监测设备10及之后多个监测设备10，在不同的时刻可以接收到第2个监测设备10发送的超声导波信号。
30.第1个监测设备10接收到第2个监测设备10的超声导波信号后，以该超声导波信号作为第二触发信号，将二者的参数信息和信号强度发送给服务器20。
31.相似的，第n-1个监测设备10发送的超声导波信号沿钢轨传导；第n个监测设备10在接收到第n-1个监测设备10的超声导波信号后，以该超声导波信号作为第一触发信号，向钢轨发送携带自身参数信息和信号强度的超声导波信号；第n个监测设备10发送的超声导波信号沿钢轨传导；第n+1个监测设备10接收到第n个监测设备10的超声导波信号后，以该超声导波信号作为第一触发信号，向钢轨发送携带自身参数信息和信号强度的超声导波信号；第n+1个监测设备10发送的超声导波信号沿钢轨传导；第n个监测设备10接收到第n个监测设备10的超声导波信号后，以该超声导波信号作为第二触发信号，第n-1个、第n个和第n+1个监测设备10三者的参数信息和信号强度发送给服务器20。
32.相似的，第n个监测设备10由后续无同组的监测设备10，可以在接收到第n-1个监测设备10的超声导波信号后，以该超声导波信号作为第一触发信号，向钢轨发送携带自身参数信息和信号强度的超声导波信号；并在设定时长内将二者的参数信息和信号强度发送给服务器20。需要注意的是，该设定时间可以根据设定检测周期设定，在此不再赘述。
33.考虑到本技术的方案在实际实施中，存在监测设备10故障的因素，一些可能的例子中，还包括：若第n+1个监测设备10未接到第n个述监测设备10发送的第一触发信号，但接收到第n个述监测设备10之前的监测设备10的第一触发信号，则以第n个监测设备10之前的监测
设备10中最近的监测设备10作为前一监测设备10；若第n-1个监测设备10未接到第n个述监测设备10发送的第二触发信号，但接收到第n个述监测设备10之后的监测设备10的第二触发信号，则以第n个监测设备10之后的监测设备10中最近的监测设备10作为后一监测设备10。
34.基于上述的说明，服务器20可以基于监测数据确定各监测设备10之间钢轨的状态，包括：若相邻两个监测设备10发送的监测数据均包括对方的参数信息和信号强度，且信号强度未发生衰减突变，则该相邻两个监测设备10之间的钢轨正常；若相邻两个监测设备10发送的监测数据均未包括对方的参数信息和信号强度，且未包括对方之前或之后的监测设备10的参数信息和信号强度，该相邻两个监测设备10之间的钢轨发生断轨；若相邻两个监测设备10发送的监测数据均包括对方的参数信息和信号强度，且信号强度发生衰减突变，该相邻两个监测设备10之间的钢轨存在裂纹。
35.一些可能的例子中，监测数据还可以包括监测设备10自身发出的超声导波信号的反射回传时间；服务器20，还用于基于反射回传时间，确定相邻两个监测设备10的钢轨断轨或存在裂纹的位置。
36.一些可能的例子中，服务器20，还用于基于监测数据判断异常情况，包括：若各个监测设备10发送的监测数据中，包括与编号信息的规则不对应的超声波导波信号，且监测数据表明该超声波导波信号沿钢轨的延伸方向移动，则确定为有列车经过；若多个监测设备10发送的监测数据中，包括与编号信息的规则不对应的超声波导波信号，且监测数据表明该超声波导波信号位置集中，则确定多个监测设备10的中心区存在强噪声作业或干扰源。
37.一些可能的例子中，服务器20，还用于基于监测数据，确定监测设备10的设备状态：相邻两个监测设备10发送的监测数据均包括对方的参数信息和信号强度，且信号强度未发生衰减突变，则该相邻的设备状态为设备正常；当前监测设备10发送的监测数据均不包括除自身之外的其他监测设备10的参数信息和信号强度，当前监测设备10为设备接收故障；当前监测设备10发送的参数信息和信号强度，未包含在自身之外的其他监测设备10所发送的监测数据中，则当前监测设备10为设备发送故障；服务器20未接到当前监测设备10发送的监测数据，则当前监测设备10为监测故障。
38.一些可能的例子中，监测设备10还用于监测环境温度和钢轨的轨道温度；监测数据还包括环境温度和轨道温度。显然，任意一个监测设备10发送的监测数据中所包括的环境温度和轨道温度，也可以是自身及相邻监测设备10的包络信号数据。
39.一些可能的例子中，设定检测周期可以为30秒~60秒。
40.如图3所示，一些可能的例了中，监测设备10可以包括处理器11、接收电路12、驱动电路13、输入输出接口14、超声波传感器15、环境温度传感器16、轨道温度传感器17和通信
模块18，以及电源管理模块19。
41.超声波传感器15通过接收电路12与处理器11电性连接，还通过驱动电路13处理器11电性连接；环境温度传感器16和轨道温度传感器17通过输入输出接口14与处理器11电性连接；通信模块18与处理器11电性连接。
42.接收电路12包括依次电性连接的一级滤波子电路121、二级滤波子电路122和模数转换子电路123；驱动电路13包括依次电性连接的驱动变压器131、驱动子电路132和脉冲调制子电路133。其中，一级滤波子电路121、二级滤波子电路122和模数转换子电路123用于将接收的超声导波信号进行滤波后，进行模数转换；驱动变压器131、驱动子电路132和脉冲调制子电路133，用于发出脉冲调制信号，使超声波传感器15发出超声导波信号。一些可能的例子中，该脉冲调制信号的频率可以为30khz，当然也实施也可以根据实际情况进行选择，但仍在本技术发明思想的保护范围内。
43.其中，处理器11可以是中央处理器、单片机或arm等，通信模块18可以是gprs模块，也可以是lora模块，本技术不以此为限。
44.如图4所示，本技术提供一种基于超声导波的断轨监测方法，采用如上的基于超声导波的断轨监测系统，包括：401，使各监测设备10上电后向服务器20发送时间同步请求；402，使服务器20基于时间同步请求，同步各监测设备10的时间基准和监测设备10的编号信息；403，使各监测设备10基于前一监测设备10发送的超声导波信号作为信号传递的第一触发信号，顺序发送超声导波信号，并基于后一监测设备10发送的超声导波信号作为数据发送的第二触发信号，向服务器20发送的监测数据；404，使服务器20基于监测数据确定各监测设备10之间钢轨的状态。
45.本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
46.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
47.在本技术所提供的实施例中，应该理解到，方法实施例的步骤之间除非存在明确的先后顺序，否则执行顺序可任意调整。所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或部可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
48.作为分离器件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的器件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
49.另外，在本技术各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
50.功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者 网络设备等)执行本技术各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
51.虽然结合附图描述了本技术的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本技术的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
技术特征：1.一种基于超声导波的断轨监测系统，其特征在于，包括n个监测设备和服务器，在钢轨延伸方向上按设定间距设置所述监测设备；其中，n为大于或等于2的自然数；各所述监测设备，用于上电后向所述服务器发送时间同步请求；以及，基于前一所述监测设备发送的超声导波信号作为信号传递的第一触发信号，顺序发送所述超声导波信号，并基于后一所述监测设备发送的所述超声导波信号作为数据发送的第二触发信号，向所述服务器发送的监测数据；其中，第1个所述监测设备自身按设定检测周期触发信号传递，第n个所述监测设备按设定时长触发数据发送；其中，所述超声导波信号经钢轨传导且携带发送该信号的所述监测设备的所述参数信息，所述监测数据包括所述参数信息和所述超声导波信号的信号强度；所述服务器，用于基于所述时间同步请求，同步各所述监测设备的时间基准和所述监测设备的编号信息；以及，基于所述监测数据确定各所述监测设备之间钢轨的状态。2.如权利要求1所述的基于超声导波的断轨监测系统，其特征在于，所述基于前一所述监测设备发送的所述超声导波信号作为信号传递的所述第一触发信号，顺序发送所述超声导波信号，并基于后一所述监测设备发送的所述超声导波信号作为数据发送的所述第二触发信号，向所述服务器发送的所述监测数据，包括：第1个所述监测设备，按所述设定检测周期发送所述超声导波信号，在接收到后一所述监测设备发送的第二触发信号后，以对应第1个所述监测设备和后一所述监测设备的所述参数信息和所述信号强度作为所述监测数据，向所述服务器发送；第n个所述监测设备，接收到前一所述监测设备发送的所述第一触发信号，向钢轨发送所述超声导波信号；接收到后一所述监测设备发送的所述第二触发信号，以对应前一所述监测设备、第n 个所述监测设备和后一所述监测设备的所述参数信息和所述信号强度作为所述监测数据，向所述服务器发送；其中，n =2,3,4
……
n-1；第n个所述监测设备，接收到前一所述监测设备发送的所述第一触发信号，向钢轨发送所述超声导波信号，以前一所述监测设备和第n个所述监测设备的所述参数信息和所述信号强度作为所述监测数据，在所述设定时长内向所述服务器发送。3.如权利要求2所述的基于超声导波的断轨监测系统，其特征在于，还包括：若第n+1个所述监测设备未接到第n个述监测设备发送的所述第一触发信号，但接收到第n个述监测设备之前的所述监测设备的所述第一触发信号，则以第n个所述监测设备之前的所述监测设备中最近的所述监测设备作为前一所述监测设备；若第n-1个所述监测设备未接到第n个述监测设备发送的所述第二触发信号，但接收到第n个述监测设备之后的所述监测设备的所述第二触发信号，则以第n个所述监测设备之后的所述监测设备中最近的所述监测设备作为后一所述监测设备。4.如权利要求3所述的基于超声导波的断轨监测系统，其特征在于，所述服务器，基于所述监测数据确定各所述监测设备之间钢轨的状态，包括：若相邻两个所述监测设备发送的所述监测数据均包括对方的所述参数信息和所述信号强度，且所述信号强度未发生衰减突变，则该相邻两个所述监测设备之间的钢轨正常；若相邻两个所述监测设备发送的所述监测数据均未包括对方的所述参数信息和所述信号强度，且未包括对方之前或之后的所述监测设备的所述参数信息和所述信号强度，该相邻两个所述监测设备之间的钢轨发生断轨；
若相邻两个所述监测设备发送的所述监测数据均包括对方的所述参数信息和所述信号强度，且所述信号强度发生衰减突变，该相邻两个所述监测设备之间的钢轨存在裂纹。5.如权利要求4所述的基于超声导波的断轨监测系统，其特征在于，所述监测数据还包括所述监测设备自身发出的所述超声导波信号的反射回传时间；所述服务器，还用于基于所述反射回传时间，确定相邻两个所述监测设备的钢轨断轨或存在裂纹的位置。6.如权利要求4所述的基于超声导波的断轨监测系统，其特征在于，所述服务器，还用于基于所述监测数据判断异常情况，包括：若各个所述监测设备发送的所述监测数据中，包括与所述编号信息的规则不对应的所述超声波导波信号，且所述监测数据表明该所述超声波导波信号沿钢轨的延伸方向移动，则确定为有列车经过；若多个所述监测设备发送的所述监测数据中，包括与所述编号信息的规则不对应的所述超声波导波信号，且所述监测数据表明该所述超声波导波信号位置集中，则确定多个所述监测设备的中心区存在强噪声作业或干扰源。7.如权利要求4所述的基于超声导波的断轨监测系统，其特征在于，所述服务器，还用于基于所述监测数据，确定所述监测设备的设备状态，包括：相邻两个所述监测设备发送的所述监测数据均包括对方的所述参数信息和所述信号强度，且所述信号强度未发生衰减突变，则该相邻的所述设备状态为设备正常；当前所述监测设备发送的所述监测数据均不包括除自身之外的其他所述监测设备的所述参数信息和所述信号强度，当前所述监测设备为设备接收故障；当前所述监测设备发送的所述参数信息和所述信号强度，未包含在自身之外的其他所述监测设备所发送的所述监测数据中，则当前所述监测设备为设备发送故障；所述服务器未接到当前所述监测设备发送的监测数据，则当前所述监测设备为监测故障。8.如权利要求1至7任意一项所述的基于超声导波的断轨监测系统，其特征在于，所述监测设备还用于监测环境温度和钢轨的轨道温度，所述监测数据还包括所述环境温度和所述轨道温度。9.如权利要求1所述的基于超声导波的断轨监测系统，其特征在于，所述设定检测周期为30秒~60秒。10.一种基于超声导波的断轨监测方法，采用如权利要求1至9任意一项所述的基于超声导波的断轨监测系统，其特征在于，包括：使各所述监测设备上电后向所述服务器发送时间同步请求；使所述服务器基于所述时间同步请求，同步各所述监测设备的时间基准和所述监测设备的编号信息；使各所述监测设备基于前一所述监测设备发送的超声导波信号作为信号传递的第一触发信号，顺序发送所述超声导波信号，并基于后一所述监测设备发送的所述超声导波信号作为数据发送的第二触发信号，向所述服务器发送的监测数据；使所述服务器基于所述监测数据确定各所述监测设备之间钢轨的状态。
技术总结本申请实施例提供一种基于超声导波的断轨监测系统和方法，实现降低受钢轨道床条件影响，适用于多种线路，易于数据分析和降低安装维修难度的目的，提高断轨监测的准确率。所述系统，包括N个监测设备和服务器，在钢轨延伸方向上按设定间距设置监测设备；各监测设备，用于上电后向服务器发送时间同步请求；以及，基于前一监测设备发送的超声导波信号作为信号传递的第一触发信号，顺序发送超声导波信号，并基于后一监测设备发送的超声导波信号作为数据发送的第二触发信号，向服务器发送的监测数据；服务器，用于基于时间同步请求，同步各监测设备的时间基准和监测设备的编号信息；以及，基于监测数据确定各监测设备之间钢轨的状态。态。态。
技术研发人员：林征 陈勇 薛亚兵 罗来珩 高超
受保护的技术使用者：南京城铁信息技术有限公司
技术研发日：2022.07.14
技术公布日：2022/11/1
