[發(fā)明專利]一種鋼軌質(zhì)量檢測的方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910596316.4
• 申請日: 2019-07-03
• 公開（公告）號: CN110415218A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發(fā)明（設計）人: 劉峰;王舒?zhèn)?/a>;張杰;孟鶴;梁榮余
• 申請（專利權(quán)）人: 北京交通大學;北京中北通信息技術有限公司
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/62;G06N3/04
• 代理公司: 北京尚倫律師事務所 11477
• 代理人: 毛宏寶

1.一種鋼軌質(zhì)量監(jiān)測的方法，其特征在于，包括：

對鋼軌的振動進行多時間點多位置點監(jiān)測，獲取原始數(shù)據(jù)；

從原始數(shù)據(jù)中刪除沒有車輛經(jīng)過時的數(shù)據(jù)，得到初始數(shù)據(jù)；

對初始數(shù)據(jù)進行處理，以去掉車輛噪聲，得到中間數(shù)據(jù)；

對中間數(shù)據(jù)進行處理，以去掉環(huán)境噪聲，得到鋼軌數(shù)據(jù)；

根據(jù)鋼軌數(shù)據(jù)構(gòu)建振動波形；

根據(jù)待檢測的鋼軌質(zhì)量問題所影響的鋼軌長度，對振動波形進行分段；

將分段后的振動波形輸入預設的神經(jīng)網(wǎng)絡模型，得到鋼軌質(zhì)量檢測結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對初始數(shù)據(jù)進行處理，以去掉車輛噪聲，得到中間數(shù)據(jù)，包括：

對初始數(shù)據(jù)進行疊加并求平均，得到車輛噪聲；

用初始數(shù)據(jù)減掉車輛噪聲，得到中間數(shù)據(jù)。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對中間數(shù)據(jù)進行處理，以去掉環(huán)境噪聲，得到鋼軌數(shù)據(jù)，包括：

對中間數(shù)據(jù)進行傅里葉變換，以將時域的中間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為頻域的中間數(shù)據(jù)；

過濾掉頻域的中間數(shù)據(jù)中不高于預設功率閾值的中間數(shù)據(jù)，保留頻域的中間數(shù)據(jù)中高于預設功率閾值的中間數(shù)據(jù)；

對高于預設功率閾值的中間數(shù)據(jù)進行傅里葉反變換，得到鋼軌數(shù)據(jù)。

4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

采用主成分分析算法對所述振動波形進行降維處理。

5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

將分段后的振動波形輸入預設的代價敏感分類器，分離出有質(zhì)量問題的鋼軌段的振動波形和無質(zhì)量問題的鋼軌段的振動波形；

所述將分段后的振動波形輸入預設的神經(jīng)網(wǎng)絡模型，得到鋼軌質(zhì)量檢測結(jié)果，包括：

將有質(zhì)量問題的鋼軌段的振動波形輸入預設的神經(jīng)網(wǎng)絡模型，得到鋼軌質(zhì)量檢測結(jié)果。

6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

采用投票算法對多次神經(jīng)網(wǎng)絡模型輸出的鋼軌質(zhì)量檢測結(jié)果進行處理，得到最終的鋼軌質(zhì)量檢測結(jié)果。

7.一種鋼軌質(zhì)量檢測的裝置，其特征在于，包括：

獲取模塊，用于對鋼軌的振動進行多時間點多位置點檢測，獲取原始數(shù)據(jù)；

提取模塊，用于從原始數(shù)據(jù)中刪除沒有車輛經(jīng)過時的數(shù)據(jù)，得到初始數(shù)據(jù)；

車輛過濾模塊，用于對初始數(shù)據(jù)進行處理，以去掉車輛噪聲，得到中間數(shù)據(jù)；

噪聲過濾模塊，用于對中間數(shù)據(jù)進行處理，以去掉環(huán)境噪聲，得到鋼軌數(shù)據(jù)；

構(gòu)建模塊，用于根據(jù)鋼軌數(shù)據(jù)構(gòu)建振動波形；

分段模塊，用于根據(jù)待檢測的鋼軌質(zhì)量問題所影響的鋼軌長度，對振動波形進行分段；

第一模型檢測模塊，用于將分段后的振動波形輸入預設的神經(jīng)網(wǎng)絡模型，得到鋼軌質(zhì)量檢測結(jié)果。

8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述車輛過濾模塊包括：

疊加平均子模塊，用于對初始數(shù)據(jù)進行疊加并求平均，得到車輛噪聲；

車輛過濾子模塊，用于用初始數(shù)據(jù)減掉車輛噪聲，得到中間數(shù)據(jù)。

9.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述噪聲過濾模塊包括：

時頻變換子模塊，用于對中間數(shù)據(jù)進行傅里葉變換，以將時域的中間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為頻域的中間數(shù)據(jù)；

濾波子模塊，用于過濾掉頻域的中間數(shù)據(jù)中不高于預設功率閾值的中間數(shù)據(jù)，保留頻域的中間數(shù)據(jù)中高于預設功率閾值的中間數(shù)據(jù)；

時頻反變換子模塊，用于對高于預設功率閾值的中間數(shù)據(jù)進行傅里葉反變換，得到鋼軌數(shù)據(jù)。

10.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括：

降維模塊，用于采用主成分分析算法對所述振動波形進行降維處理。