[發明專利]基于鋼軌形變/應力參數的車輛脫軌預警方法

有效

• 申請號: 200710121155.0
• 申請日: 2007-08-30
• 公開（公告）號: CN101376394A
• 公開（公告）日: 2009-03-04
• 發明（設計）人: 呂志東;辛斌;袁軍國;李明華
• 申請（專利權）人: 北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司
• 主分類號: B61L23/00
• 分類號: B61L23/00
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳曦

1.一種基于鋼軌形變/應力參數的車輛脫軌預警方法，其特征在于包括如下步驟：

(1)采集傳感器的測量數據；

(2)根據列車軸數信息和傳感器測量數據生成列車通過預警測試點的事件，啟動脫軌預警進程；

(3)通過鋼軌的形變/應力參數分別獲取脫軌系數、減載率數據和疤痕預警數據，其中在測量疤痕預警數據時，首先根據傳感器輸入的測量數據進行計軸和測速操作，根據經驗曲線和車速給出理想曲線的數據；另外，采集包含時間信息的傳感器測量數據并存入數據庫中；按照時間信息和計軸數信息從該數據庫中取出對應的傳感器數據；用傳感器數據生成實際曲線，再對照理想曲線分別獲得實際曲線和理想曲線的拐點信息；將拐點兩側一定范圍內的異常拐點認為是因車輪疤痕而出現的跳動；將此車輪疤痕情況進行記錄，然后從列車編組數據庫中檢出車輪數信息，根據計軸數確定出現疤痕的車輪信息并將其存入疤痕預警數據庫中；

(4)根據脫軌系數、減載率數據和疤痕預警數據對列車的脫軌趨勢做出評價；

(5)根據評價結果決定是否進行脫軌預警操作。

2.如權利要求1所述的基于鋼軌形變/應力參數的車輛脫軌預警方法，其特征在于：

所述步驟(3)中，首先測量鋼軌的水平方向受力，然后用該水平方向受力除以車輪對鋼軌的垂直壓力以得到所述脫軌系數。

3.如權利要求2所述的基于鋼軌形變/應力參數的車輛脫軌預警方法，其特征在于：

所述鋼軌的水平方向受力通過如下步驟獲得：首先，獲取傳感器的測量數據，利用拐點計算方法得到車輪峰值壓力的數據；將車輪峰值壓力數據減去測量基準數據就可以得到鋼軌形變數據；利用該鋼軌形變數據并查閱預先準備的形變與受力數據對照表中就可以獲得與測量數據對應的鋼軌受力數據。

4.如權利要求1所述的基于鋼軌形變/應力參數的車輛脫軌預警方法，其特征在于：

在測量所述脫軌系數時，在一個預警測量點至少安裝五個傳感器，其中兩個傳感器作為測量鋼軌水平方向形變的傳感器，分別安裝在同一軌枕上兩根鋼軌的側邊；另外兩個傳感器作為測量鋼軌垂直方向形變的傳感器，分別安裝在相鄰軌枕中點處的兩根鋼軌的軌底；第五個傳感器作為計軸傳感器使用。

5.如權利要求1所述的基于鋼軌形變/應力參數的車輛脫軌預警方法，其特征在于：

在測量所述減載率數據時，所采用的絕對壓力減載率測量方案包括如下步驟：首先獲得傳感器的測量數據，利用拐點計算方法得到車輪峰值壓力下的形變數據，該峰值形變數據減去測量基準數據得到鋼軌形變數據；利用該鋼軌形變數據并查閱形變與壓力數據對照表中就可以獲得與測量數據對應的壓力數據；將該壓力數據和預設的告警壓力數據表中得到的告警壓力數據進行比較，如果壓力數據大于告警壓力數據則產生告警信號。

6.如權利要求5所述的基于鋼軌形變/應力參數的車輛脫軌預警方法，其特征在于：

所述絕對壓力減載率測量方案中，每個測量點由一個傳感器或一組傳感器組成，兩個測量點分別分布在兩條鋼軌上，且位于兩個軌枕間隔的中點，進行測量的位置為鋼軌軌底。

7.如權利要求1所述的基于鋼軌形變/應力參數的車輛脫軌預警方法，其特征在于：

在測量所述減載率數據時，在預先知道列車編組中各節車廂重量的情況下，減載率測量方案為：首先接收傳感器的數據，確認是否產生計軸事件；出現計軸事件之后，進行加軸或減軸的數據處理；接著，取計軸拐點或曲線交叉點的數據，得到所測量的壓力數據，按減載率＝1-測量的壓力數據/車輛輪重數據的公式獲得減載率數據。

8.如權利要求7所述的基于鋼軌形變/應力參數的車輛脫軌預警方法，其特征在于：

首先通過計軸事件計算列車車軸的數目，利用計軸數和計軸事件發生的時間獲得列車編組數據庫中的車輛重量和車輛軸數數據，用車重除以軸數，再除以2就可以得到所述車輛輪重數據。

9.如權利要求1所述的基于鋼軌形變/應力參數的車輛脫軌預警方法，其特征在于：

在測量所述減載率數據時，在不能預先知道列車編組中各節車廂重量的情況下，首先沿鋼軌布置多個形變傳感器，通過形變傳感器獲得鋼軌形變數據；然后根據傳感器數據進行輪重峰值識別，根據峰值數據轉換為輪重數據，并將其存入輪重數據表中；另外，將計軸事件進行記錄，同時從有關數據庫中得到車輛編組的車輪數據；結合計軸事件，根據各測量點測量的輪重數據與車輪數據計算單個測量點測量的單車車重平均值。