铁路轨道的表面状况监测的制作方法

1.本发明一般涉及表面监测领域，尤其是用于铁路轨道上的表面状况监测设备，以帮助监测和维持轨道与车轮界面的最佳状态。


背景技术：

2.铁路轨道的表面状况对轨道网络运营商提出了真正的挑战，他们必须确保轨道得到良好维护，并保持在轨道车辆通行的最佳状态。通常由钢材制成的铁路轨道受到过往车辆的相当大的作用力，可导致表面和结构磨损，同时也暴露在不利和频繁变化的天气条件下，以及全年的其他环境危害。轨道与车轮界面，通常是钢对钢的界面，提供一种节能组合，但事实证明，这种界面对污染非常敏感。降水、露水、落叶、局部温度变化、极端天气条件、植被和其他碎屑，都是可能影响轨道表面状况，从而影响轨道车辆通过的一些事件。这些污染物中的大多数都含有大量的水，这会影响车轮在轨道表面的附着力。
3.污染物可以称为第一层和第二层(分别是铁路轨道和铁路车辆车轮，反之亦然)之间的“第三层”。
4.轨道车辆的平稳、安全和高效运行依赖于钢轨和钢轮之间的摩擦。使用传统制动器的轨道车辆的可预测和优化制动的基础是创建可靠的轨道-车轮界面，该界面具有足够的摩擦力以达到所需的减速率。当轨道变得光滑或油腻时，摩擦可以减少，这通常是因为雨水、露水、油等液体，甚至是落叶腐烂掉在线路上，并可能变得压实。这可导致水溶性叶片组分与钢轨涂层之间发生化学反应。这种涂层是半永久性的，因此可需要时间才能被列车通过充分磨损。就湿气和碎屑而言，铁路轨道表面条件的这种差异和不可预测性可给网络运营商带来真正的挑战。在发生这种情况之前，他们必须预测超车车辆所经历的低摩擦条件导致车辆打滑的可能性，并采取措施将影响降至最低。他们必须对轨道状况进行持续监测，以标记出关注的区域，并再次采取措施纠正这些区域。他们必须确保列车沿线路有足够的间隔，以确保根据多变的地面条件考虑到所需的停车距离。由于这些条件随时都可能发生变化，特别是由于天气多变而导致的环境条件，因此发生问题非常常见。铁路网络运营商很快就会延误或取消列车，而不会危及乘客安全。时间表经常会因季节不同而改变，例如在英国，常规的秋季时间表会采取措施来预测落叶季节的延迟。这给铁路行业带来了相当大的成本。据估计，单单在英国，每年在线休假的直接成本约为6000万英镑，估计相当于3.5亿英镑左右的社会成本。
5.当列车首次出发并开始移动时，轨道与车轮界面处的摩擦损失会影响牵引力，对于货运列车，这会影响牵引能力。车轮可能会旋转，在某些情况下，列车无法移动。这些低摩擦条件会导致车轮与轨道界面之间的附着力差，也会导致制动和停车时出现问题。摩擦力的大量损失导致制动力降低，这意味着停车距离要长得多，在铁路网内调度列车时必须考虑到这一点。在极端情况下，车轮甚至可能抱死，导致火车滑入轨道。这可能会对车轮和轨道造成相当大的损坏。如果驾驶员没有留出足够的距离使列车停止，车站站台也可能会超调。
6.当雪和冰沉积在轨道上时，会导致出现这种低附着力条件，使轨道车辆在制动过程中容易滑动或打滑，同时也会导致列车难以起步。但不太明显的情况，如一段时间的干旱天气后的小雨，或铁路上的晨露，也可能导致铁路网面临严峻的铁路条件。对轨道表面状况的影响可能只是短期的，但这种影响的不可预测性可能足以使过往轨道车辆发生重大事故。试验表明，低附着力事件与露点的发生有着密切的关系，露点是指空气中的水蒸气冷凝到轨头上，形成液膜。这种油膜会导致车轮与轨道之间的界面失去牵引力。
7.其他影响因素被认为包括从闸瓦到盘式制动器的移动，这意味着轨道的某些表面清洁和调节不再因磨损而发生。人们还认为，铁路网络运营商不再需要进行足够的线路维护，而这在蒸汽机车时代是必不可少的，以防止植被起火。植被的额外生长增加了叶片的供应量，叶片落到生产线上的数量增加，从而加剧问题。它还可影响某些地区的露点和当地气候。在极端情况下，树叶物质的积累会使车轮与轨道电绝缘，从而导致信号故障。当树叶物质将车轮与轨道电绝缘，从而导致信号故障时，这可能会导致诸如错误侧轨道电路故障(wstcf)之类的事件。当列车因无法停车而滑过信号机时，也可发生其他事件，如信号危险通过或spad。
8.轨道车辆通常配备车轮防滑保护装置，以应对光滑的轨道条件。当车轮被锁定时，可以将平点磨成钢圈，尤其是当车轮进入轨道的防滑部分时，车轮仍在滑动。这可能会导致车轮扁平，车轮形状与原来的轮廓不同，从而导致严重振动，需要重新修整车轮，甚至需要以相当大的费用更换车轮。
9.为了应对这种多变的环境，已经尝试了多种不同的轨道表面处理方法，许多方法正在运行中。这些方法包括使用喷射器清除任何沉积物或碎屑，例如在某种形式的机械擦洗装置旁边使用喷水器。还对钢轨进行了激光喷砂试验。或在轨道和/或车轮上涂上高摩擦材料，例如将沙子作为糊状物或其他方式沉积，或在轨道上涂上附着力改性化学品。在制动和加速过程中，沙子有助于粘合。然而，使用沙子可能会增加不必要绝缘的风险，因此也可能含有金属颗粒。例如，粘着改性剂，如sandite
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,沙子、铝颗粒和粘合剂的组合。用沙子和诸如sandite之类的物质对轨道进行喷砂或涂层
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被认为不能提供经济合理的解决方案，也不能认为将这些物质释放到环境中是对环境友好的。目前使用的替代涂层包括track grip 60
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(tg60
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)一种钢轨粘着增强剂或electragel，由悬浮在凝胶中的钢颗粒和沙子组成。为了解决轨道上湿气和结露的问题，从而改善牵引和阻抗性能，钢轨通常采用疏水产品进行处理。在轨道上涂敷这些涂层或处理通常需要专用列车或轨道车辆，也可能需要手动或手动涂敷。在英国，这些车辆通常包括轨头处理列车或rhtt，或多用途车辆或mpv。同样，铁路网络运营商面临的挑战是，要将其纳入网络的整体运营中，确保此类铁路车辆的通行，或在轨道不使用的时候应用此类涂层和物质。
10.在经常出现显著低附着力的特定地点或轨道部分，如车站引道上，可能安装了牵引凝胶涂敷器。当轨道车辆通过时，这些液体将作用于轨头。
11.这些过程只在短时间内有效。一旦下一片树叶掉落，或由于过往列车的空气动力学湍流而沉积在轨道上，或其他碎屑沿线路降落，轨道上的喷射爆破就无效。沙和其他处理产品直接沉积在轨道或轨头上可能更耐用，但这些物质很容易被雨水冲走。
12.对于大多数表面调节过程，调节表面的初始决定是推测性的，并且主要基于视觉。操作员查看一段轨道，或根据最近或即将发生的环境条件做出决定。或者，轨道按预定间隔
进行调节，而不考虑轨道部分达到不良水平的任何特定指标。
13.现有技术展示了许多试图以各种方式满足这些需求的设备。
14.gb 2 355 702(laserthor ltd)公开了一种通过去除导轨表面的污染物来清洁导轨的方法。该方法包括产生高强度脉冲激光束并将激光束定向到轨道表面以至少破坏部分污染物的步骤。可操作激光束以响应污染物检测。该控制系统包括光源和灯管，该灯管将光束从光源引向钢轨表面，光束在钢轨表面反射。另一根管子收集反射光束，并将其传递给构成分光计一部分的棱镜。许多物质(如树叶或其他污染物)的特性可以通过使用分光计分析从物质制成的物体表面反射的复合光束中的波长来确定。控制单元确定光束被反射的物质的性质。虽然提供了一种确定轨道表面污染类型的方法，但这种布置存在精度问题和大量感应噪声，导致结果不清楚。它也在一定程度上限制了它能够检测到的污染物或材料的范围。
15.虽然现有技术试图解决检测轨道上是否存在各种污染物的问题，但它无法评估铁路网络的当前状况和预测未来状况。


技术实现要素：

16.本发明的优选实施例旨在提供可在这方面改进的表面监测设备网络。
17.根据本发明的一个方面，提供监测铁路轨道表面状况的监测设备网络，每个监测设备包括分光计，所述分光计被配置为监测至少一个频率，该频率指示所述铁路轨道上是否存在污染物，并提供指示所述铁路轨道是否存在污染物的输出，以及每个监测设备包括发射机，被布置成将其输出传输到中央数据库。
18.优选地，每个分光计被配置为监测指示所述铁路轨道上存在污染物的多个频率。
19.优选地，每个分光计是raman。
20.优选地，所述监测设备包括以下一种或多种：手持设备、铁路车载设备、轨旁设备、无人机安装设备、uav安装设备、卫星安装设备。
21.优选地，所述待监测污染物包括纤维素、醋酸纤维素和酪氨酸中的至少一种。
22.每个监测设备可被配置为将监测值与一个或多个预定值进行比较，并提供相应的设备输出，以指示被监测的铁路轨道的状况是否高于或低于预定的可接受水平。
23.优选地，每个分光计输出指示污染物的类型和数量。
24.优选地，每个监测设备包括操作界面，从而用户能够控制所述监测设备的操作。
25.根据本发明前述任一方面的网络还可以包括至少一个表面调节装置，可操作以响应所接收的数据调节一个或多个铁路轨道的表面。
26.所述表面调节装置可操作以通过输送至轨道的等离子体来调节铁路轨道。
27.优选地，至少一些所述发射机是无线发射机。
28.优选地，所述中央数据库被配置为随时间存储来自所述监测设备的数据，从而建立由所述监测设备监测的轨道条件的历史数据。
29.优选地，根据本发明前述任一方面的网络还包括比较器，被配置为将网络上的当前轨道条件与所述网络上的历史轨道条件进行比较，从而提供轨道条件的可能发展的指示。
30.该方法涉及一种监测轨道网络的铁路轨道的表面状况的方法,该方法包括操作根
据本发明的前述方面中任一项所述的网络的监测设备，以指示所述网络中不同位置的轨道上是否存在污染物。
31.该方法可包括操作至少一个表面调节装置以响应从所述监测设备接收到的数据来调节轨道表面的另外步骤。
32.所述表面调节可以是在铁路车辆沿所述铁路轨道行驶时在其上进行的。该方法可以在所述铁路车辆沿所述铁路轨道多次通过时进行。
附图说明
33.为了更好地理解本发明，并展示如何实施本发明的实施例，现在将举例参考附图，其中：
34.图1显示作为手持设备的表面监测设备的一个实施例，在使用中，用手持设备的放大视图监测轨道的表面状况；
35.图2显示安装在轨道侧的表面监测设备的另一个实施例，显示一对正在使用的监测轨道状况的设备，其中一个轨道侧设备的放大侧视图；
36.图3显示安装到铁路车辆上的表面监测设备的一个实施例，显示安装在车辆前部的表面监测设备和安装在铁路车辆后部的另一个表面监测设备，表面调节装置介于两者之间；
37.图4显示安装在机车上的表面监测设备的进一步实施例，具有机车底盘的放大视图；
38.图5以示意图的形式显示表面监测设备的一个实施例，显示允许表面监测设备检测表面上是否存在材料并分析该表面上材料组成的部件；
39.图6显示沿单轨的表面监测设备的网络的一个实施例，安装在铁路车辆轨道侧，作为手持设备，将表面状况数据中继到中央数据库进行评估；和
40.图7显示中央数据库的一个实施例，该数据库从更宽的铁路网络中获取表面状况数据。
41.在图中，相似的引用表示相似或对应的部分。
具体实施方式
42.应理解的是，以下所述和/或附图所示的各种特征是首选的，但不是必需的。所述和/或所示特征的组合不被视为唯一可能的组合。除非另有说明，否则在可行的情况下，可以省略、更改或以不同的组合组合各个特征。
43.图1显示操作员(通常是移动运营经理(mom))使用的表面监测设备1的一个实施例，用于监测轨道2区域的表面状况。移动运营经理是负责检查轨道状况的人员。他们决定何时清洁轨道，并确认轨道处于正常运行的适当水平。
44.表面监测设备1是手持设备6，并且便于携带和便于操作员携带，以测量不同的表面。图1所示为手持设备6紧靠或靠近轨道2的表面，还显示手持设备6的放大视图或特写。这显示控制分光计3的操作界面4的一种可能配置，以读取轨道2的读数。手持设备6可以配置为检测和分析表面上的特定污染物组合，或者可以存储该数据以供以后下载和分析。或者，手持设备6可将该数据无线传输至未显示的基站，以允许中央资源分析整个网络中的轨道
状况，并发送各种表面清洁和调节设备以响应该数据。
45.图2显示表面监测设备1的另一个实施例，其中该设备引入到在立柱，安装在铁路轨道侧面，用于监测轨道2的一部分。在这种布置中所示的分光计3通过发射机19将记录的数据传输回中央资源。这些表面监测设备1之一的放大视图显示，可以布置一个设备来同时监测两个轨道2的状况，或者在需要时监测两个轨道2的状况。单色光源8，例如激光器，在轨道一侧沿轨道2的方向传输激光束，并且另一个单色光源8传输激光束以从轨道另一侧的轨道2反弹，从而同时监测两条轨道2。这些表面监测设备1可沿铁路线以预定间隔放置，足以覆盖网络内的大多数轨道2，也可安装在轨道2表面状况特别值得关注的区域。
46.图3显示安装在铁路车辆17底盘上的表面监测设备1的又一个实施例。在这种特殊的铁路车辆17中，在铁路车辆17的前端有一个表面监测设备，以及朝向铁路车辆17后部的另一个表面监测设备1。安装在这些表面监测设备1之间的某处是表面调节装置5。前和后表面监测设备1的布置允许操作员确定表面调节装置5的有效性。可有任意数量的表面监测设备1安装在铁路车辆17上，并且被配置为作用于铁路车辆17所通过的轨道2。也可有任意数量的表面调节装置5，用于对轨道2的一段进行表面调节，调节次数为最后一个表面监测设备1获得合适的表面状况读数所需的次数。
47.这种布置中的表面调节装置5可以包括许多不同的表面调节方法，例如在机械擦洗装置旁边用水喷射、激光喷射、涂抹高摩擦材料涂层、沉积沙子或涂抹表面改性化学品。表面调节装置5前和后的表面监测设备1的布置允许操作员监测表面调节装置的性能，并对该表面调节装置5进行任何必要的更改，以确保轨道2的状况得到优化。
48.该铁路车辆17可在驾驶室内安装操作界面4。可在驾驶员显示器18上向驾驶员显示表面监测设备1的结果。这是为了允许驾驶员根据轨道2状况的结果改变驾驶铁路车辆17的方式。例如，如果表面监测设备2的读数表明存在污染物，驾驶员可需要增加停车距离，或滑倒风险增加。同样，在轨道2的状况已得到优化的情况下，结果可允许提高速度和安全性。也可向驾驶员提供驾驶员显示器18上的信息，指示他们打开任何车载表面调节装置5，并确定铁路车辆17通过的轨道2状况不佳。图3中的铁路车辆17专门用于清洁和调节铁路轨道2。表面监测设备1允许此类铁路车辆17直接响应表面条件的变化，同时，还向操作员提供有关其铁路车辆17清洁性能的实时反馈。然后，操作员可以相应地调整轨道2部分的清洁和调节水平，而不是简单地按相同的量清洁所有轨道2，或仅通过目视确定清洁水平。
49.图4显示表面监测设备1在安装到客运铁路车辆17底盘上时的进一步布置。所示特写显示安装到底盘上的表面监测设备，并且配置为分光计3的单色光源8直接作用于轨道2。驾驶室可以再次配备操作界面4，以控制表面监测设备1的操作，还可以包括驾驶员显示器18。该驾驶员显示器18可以将表面监测设备1记录的数据直接转送给驾驶员，或者，它可以处理这些数据，向驾驶员提供顶级信息，使他们能够根据实时铁路条件即时改变驾驶方式。例如，表面监测设备1可以输入超出预定参数的轨道状态数据，指示轨道2的特定部分未处于最佳状态。这可只是向驾驶员显示红旗，使他们能够立即做出决定，允许更多的时间减速，允许更大的停车距离，并降低速度，直到记录的数据回到最佳范围内。
50.在所有实施例中，显示器4可以指示表示受监测轨道2状况的详细数据。此外，或者，它可以简单地指示受监测轨道的状况是好还是坏——在图1中用勾号或叉号表示。这使驾驶员或mom能够快速响应速度变化或请求轨道调节，而无需花费时间分析更详细的数据。
51.通过在铁路网络内运行的大量铁路车辆17上安装表面监测设备1，铁路运营商可以在瞬时的基础上对整个网络的铁路状况建立更大的了解，并更好地准备应对环境条件的任何突然变化，从而导致铁路状况不佳。这大大提高了铁路网的安全性，允许将表面处理定向到特定关注区域。
52.图5显示表面监测设备1的一种可能布置的示意图，该装置包括探头9，用于将来自单色光源8的光引导到表面上。单色光源8可是激光器，因此该激光器配置为通过探针9将激光束14传输到表面上。表面的电磁辐射以散射光子15的形式被分光计3内的透镜收集，并通过光栅11发送。光栅11过滤掉任何噪声，或与原始激光束14波长相对应的波长内的光的干扰，同时允许剩余的收集光分散到探测器12中。这些组件可包含在外壳内，例如图1中的手持设备6，或可包含在适合安装在铁路车辆17底盘上的外壳内。
53.表面监测设备1配备有电源16，该电源可以是电池，也可以使用再生电源，并为构成表面监测设备1的所有组件提供电源。
54.可以使用的一种分光计3是raman分光计，它是振动光谱的一种形式。激光束14被发射到轨道2的表面，从而导致光子的吸收和散射。大多数散射光子15与原始光子具有相同的波长，因此被称为“瑞利散射”。然而，极少量的散射光子15被移动到另一个波长，称为“raman散射”。这些raman散射光子15中的大多数被移动到更大的波长。原始光子导致电子激发，电子移动到更大的能量位置，然后返回到较低的能级并辐射出分散的光子。如果电子回落到原来的水平，就会导致瑞利散射。然而，如果电子回落到不同的能级，则会发生拉曼散射。
55.raman光谱学的优点是，由于其高特异性、水系统兼容性、缺乏特定的样品制备和时间尺度短，它对于表面的化学检查非常有效。拉曼波段具有特殊的信噪比，并且不会重叠。拉曼光谱不受水的影响，因此可以从含有大量水分子的表面收集良好的光谱。带有拉曼分光计3的探针9不必接触轨道2，但激光束14照亮轨道2，并测量散射光子15。拉曼光谱也可以在几秒钟内积累起来，以便实时监测表面状况。
56.通过将拉曼光谱分析限制在特定感兴趣的频率，对应于预期感兴趣的污染物，可以比扫描宽带频率更快地进行扫描。这使得驾驶员或其他操作人员可以更快地获得关键数据，从而提高铁路网络的安全性。
57.产生激光束的激光器与单色光源8一样性能良好，因为它提供了足够的强度来产生有效的拉曼散射浓度，因此可以获得干净的光谱，几乎没有多余的波段。该激光器具有出色的波长稳定性和最小的背景发射。
58.探测器9收集散射光子15，同时过滤掉来自任何光纤电缆的瑞利散射和其他背景信号。然后，它通过分光计3将此信息传输到探测器12进行分析。散射光子最初进入分光计3，并通过光栅11传输，光栅11通过波长将其分离，然后再传输到探测器12。这会测量每个波长的拉曼信号强度，然后将其绘制为拉曼光谱。这些频率对应于与叶片材料相关的生化化合物，因此驾驶员或其他操作人员特别感兴趣。
59.表面监测设备1被配置成将监测值与一个或多个预定值进行比较，并提供相应的设备输出，以指示轨道2的状况是否高于或低于预定可接受水平。raman分光计输出指示污染物的类型和数量。
60.图6显示在整个铁路网络中使用的多个不同的表面监测设备1的一个示例。这些表
面监测设备1可以从单条轨道的轨道2获取数据，也可以从组成一个地区或国家内更大轨道网络的轨道2获得数据。表面监测设备1可以安装在沿轨道行驶的各种轨道车辆上，它们可以包括供操作人员使用的手持设备6，也可以安装在支柱或类似物内的轨道侧，或这些装置的任何组合，以适合特定的轨道2运行。这些表面监测设备1中的每一个都配置为获取表面状况数据，实时或在需要时，沿着网络内的一段轨道，并将该数据无线传输到中央数据库20的无线接收器21。
61.表面监测设备1的网络可形成可形成iot(物联网)，启动传感器网络、软件和其他技术，用于通过互联网与网络内的其他设备和/或系统连接和交换数据。可以实现从这些不同轨道状况来源上传数据。针对整个网络的中央数据库，对这些表面条件数据源进行评估。这些数据用于预测网络中其他地方的当前状况，也用于预测未来的状况。由于多个源在同一条线上运行，因此也可以实时开发粘附条件，而不仅仅是快速拍摄。这种装置中所示的分光计3通过发射机19将记录的数据传输回中央资源。
62.表面监测设备1可沿铁路线以预定间隔放置，足以覆盖网络内的大多数轨道2，也可安装在轨道2表面状况特别值得关注的区域。铁路网络操作员可配备用于表面监测的手持设备6。他们可能会发现特别值得关注的地区轨道2，或者可能希望进行抽查以监测特定轨道段。他们可能会对轨道2的一段进行清洁或维护，并希望在该过程之前、期间或之后读取读数。手持设备6可通过发射机19将该数据无线传输至中央数据库20进行分析。根据此数据，可发出各种表面清洁和调节装置，以调节读取读数的轨道2部分。
63.因此，中央数据库20可以从覆盖网络的多个来源实时或通过下载接收数据。这些来源包括轨道工程mom(移动运营经理)用于即时轨道评估的手持设备6；清洁前后安装用于测量的清洁车辆；客货两用车；轨道侧面安装，位于热点附近，以帮助预测条件；无人机、无人机或卫星载无人机。这使得中央数据库20能够建立组成铁路网络的铁路表面状况的全貌。
64.中央数据库20的一个示例(如图6所示)是获取沿单条铁路线的表面条件数据。在本例中，铁路运营商mom可能会在早上使用手持设备6外出测量良好的铁路状况。然而，随着铁路交通继续收集和沉积树叶材料，铁路状况可能会恶化。沿轨道2通过的车载表面调节装置可以读取表面状况并反馈树叶物质的任何增加，轨道侧面表面监测器可以测量通过列车添加和移除的材料。在这种情况下，列车可将材料重新放置在远离原现场的地方。表面监测设备的网络将所有读数无线传输至中央数据库20。与中央数据库20相关联的比较器22利用历史数据和轨道条件的其他已知数据，以确定整体表面条件。如果需要干预，可在计划列车之间部署一列轨头处理列车。表面状况读数可以在清洁前后以更高的速度进行预防性维护。如果允许进一步恶化，与恶劣条件下的反应性清洁相比，这将对通过货运和客运列车的时间表造成最小的中断。该系统将提高相关线路的运行性能。
65.图7显示带有比较器22的中央数据库20，通过接收器21跨整个铁路网络接收数据。例如，一年来收集的数据可以参照良好、过渡和恶劣条件的模型。通过使用分布在网络上的表面监测设备1，可以预测整个网络的当前状况。可以对整个网络中不断变化的条件进行建模和开发。因此，这可以更准确地预测清洁干预措施，并将对整个网络的干扰降至最低。
66.在本规范中，动词“包括”具有正常的字典含义，表示非排他性包含。也就是说，使用单词“包括”(或其任何衍生物)来包括一个或多个特征，并不排除也包括其他特征的可能
性。“优选”一词(或其任何衍生物)表示一个或多个优选但非必要的特征。
67.本说明书中公开的所有或任何特征(包括任何随附的权利要求书、摘要和附图)和/或所公开的任何方法或过程的所有或任一步骤可以以任何组合进行组合，但其中至少一些特征和/或步骤相互排斥的组合除外。
68.除非另有明确说明，否则本规范中披露的每个特征(包括任何随附的权利要求书、摘要和附图)可由用于相同、等效或类似目的的替代特征代替。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每个特征仅是等效或类似特征的通用系列的一个示例。
69.本发明不限于上述实施例的细节。本发明延伸至本说明书中所公开的特征的任何新颖的一种或任何新颖的组合(包括任何附带的权利要求书、摘要和附图)，或如此公开的任何方法或过程的步骤的任何新颖或任何新颖组合。

技术特征：
1.监测铁路轨道表面状况的监测设备网络，每个监测设备包括分光计，所述分光计被配置为监测至少一个频率，该频率指示所述铁路轨道上是否存在污染物，并提供指示所述铁路轨道是否存在污染物的输出，以及每个监测设备包括发射机，被布置成将其输出传输到中央数据库。2.根据权利要求1所述的网络，其中，每个分光计被配置为监测指示所述铁路轨道上存在污染物的多个频率。3.根据权利要求1或2所述的网络，其中每个分光计是raman分光计。4.根据权利要求1、2或3所述的网络，其中所述监测设备包括以下一种或多种：手持设备、铁路车载设备、轨旁设备、无人机安装设备、uav安装设备、卫星安装设备。5.根据任一前述权利要求所述的网络，其中所述待监测污染物包括纤维素、醋酸纤维素和酪氨酸中的至少一种。6.根据任一前述权利要求所述的网络，其中每个监测设备被配置为将监测值与一个或多个预定值进行比较，并提供相应的设备输出，以指示被监测的铁路轨道的状况是否高于或低于预定的可接受水平。7.根据任一前述权利要求所述的网络，其中每个分光计输出指示污染物的类型和数量。8.根据任一前述权利要求所述的网络，其中每个监测设备包括操作界面，从而用户能够控制所述监测设备的操作。9.根据任一前述权利要求所述的网络，还包括至少一个表面调节装置，可操作以响应所接收的数据调节一个或多个铁路轨道的表面。10.根据权利要求9所述的网络，其中所述表面调节装置可操作以通过输送至轨道的等离子体来调节铁路轨道。11.根据任一前述权利要求所述的网络，其中至少一些所述发射机是无线发射机。12.根据任一前述权利要求所述的网络，其中所述中央数据库被配置为随时间存储来自所述监测设备的数据，从而建立由所述监测设备监测的轨道条件的历史数据。13.根据任一前述权利要求所述的网络，还包括比较器，被配置为将网络上的当前轨道条件与所述网络上的历史轨道条件进行比较，从而提供轨道条件的可能发展的指示。14.一种监测轨道网络的铁路轨道的表面状况的方法，该方法包括操作根据前述权利要求中任一项所述的网络的监测设备，以指示所述网络中不同位置的轨道上是否存在污染物。15.根据权利要求14所述的方法，包括操作至少一个表面调节装置以响应从所述监测设备接收到的数据来调节轨道表面的另外步骤。16.根据权利要求15所述的方法，其中所述表面调节是在铁路车辆沿所述铁路轨道行驶时在其上进行的。17.根据权利要求16所述的方法，在所述铁路车辆沿所述铁路轨道多次通过时进行。18.监测设备网络，基本上参考附图如上文所述。19.一种操作监测设备网络的方法，该方法基本上如上文参考附图所述。

技术总结
监测铁路轨道2表面状况的监测设备1网络，每个监测设备1包括分光计3，所述分光计被配置为监测至少一个频率，该频率指示所述铁路轨道2上存在污染物，并提供指示所述铁路轨道2是否存在污染物的输出，以及每个监测设备1包括发射机19，被布置成将其输出传输到中央数据库20。中央数据库20被配置为随时间存储来自监测设备1的数据，从而建立由监测设备1监测的轨道状况的历史数据。比较器22被配置为比较网络上的当前轨道状况与网络上的历史轨道状况，从而提供轨道状况可能发展的指示。提供轨道状况可能发展的指示。提供轨道状况可能发展的指示。


技术研发人员：J
受保护的技术使用者：普拉斯马特拉科有限公司
技术研发日：2021.04.06
技术公布日：2023/4/5