[發明專利]一種列車高速運行狀態下的動態檢測系統

在審

• 申請號: 201910947782.2
• 申請日: 2019-10-08
• 公開（公告）號: CN110793789A
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發明（設計）人: 任子暉
• 申請（專利權）人: 安徽富煌鋼構股份有限公司
• 主分類號: G01M17/08
• 分類號: G01M17/08;G01H17/00;G01P15/00
• 代理公司: 11530 北京華識知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙永強

1.一種列車高速運行狀態下的動態檢測系統，其特征在于，包括以下步驟：

S1、在列車轉向架輪軸的軸箱正上方垂直安裝多個振動沖擊傳感器，并在列車車廂前后兩端安裝無線傳感器節點，并對安裝無線傳感器進行組網；

S2、對多傳感器采集到的信息進行預處理，主要包括閥值處理、等距離重采樣和信號群分類；

S3、對S2中的完成信號群分類處理后的信息，進行信息對齊平移處理；

S4、對S3中信息對齊平移處理后所得的信號在空域內進行能量增強疊加處理，令g_k(s)為信號群k經能量增強疊加處理后所得到的信號，則可得：

S5、將S4中能量增強疊加處理后所得的信號g_k(s)通過現代時頻分析方法進行處理以得到空間時頻譜圖；

S6、經S5沖擊重構處理后的各種振動沖擊源的特征信息保留在空間時頻譜圖中，從眾多振動沖擊源的特征信息中識別出列車缺陷的特征信息。

2.根據權利要求1所述的一種列車高速運行狀態下的動態檢測系統，其特征在于：所述S1中的無線傳感器網絡組網方式采用網狀網絡與串狀網絡相結合的混合組網方案。

3.根據權利要求1所述的一種列車高速運行狀態下的動態檢測系統，其特征在于：所述S2中的預處理包括以下步驟：

A1、將噪聲背景信號的幅度選做闡值，在軌道和車輛均良好無故障的情況下，通過振動沖擊傳感器采集多段數據，剔除部分極大值點和極小值點，再進行多段疊加平均處理求得平均值，并將該值作為閥值；

A2、結合列車速度信息對非等距離間隔的信號進行等距離重采樣處理，將時域信號轉換為空域信號，并將對應的周期和頻率衍變為空間周期和空間頻率等概念；

A3、取每節車廂相同位置的監測點為一組，將所有傳感器節點作左右兩側分類處理。

4.根據權利要求1所述的一種列車高速運行狀態下的動態檢測系統，其特征在于：所述S3中的信息對齊平移處理包括以下步驟：

B1、以信號群k的第一個節點L_k采集的信號l_k(s)中的軌道接縫引起的空間周期性沖擊為參考基準；

B2、將群內其它節點L_i采集的信號l_i(s)左向相移S_c(i-k)/4，使信號群k內的所有節點信息在距離上同步；

B3、將群內其它節點L_i采集的信號l_i(s)右向相移mS_D(i-k)/4，以使各節點所采集的信號l_i(s)中的列車連接波動引起的空間周期性沖擊的相位彼此相差mS_D，列車缺陷引起的空間非周期性沖擊的相位彼此也相差加mS_D。

5.根據權利要求1所述的一種列車高速運行狀態下的動態檢測系統，其特征在于：所述信息對齊平移處理后，空域信號l_i(s)即衍變為：

u_i(s)＝l_i(s+S_C(i-k)/4-mS_D(i-k)/4)＝l_i(s+(S_C-mS_D)(i-k)/4)

式中，k為信號群編號，k＝1,2,3,4；i為群內節點編號，i＝k+4,k+8,...,N+k-4；m為平移系數，m＝2,3,......；u_i(s)為信息對齊平移處理后所得到的信號。

6.根據權利要求1所述的一種列車高速運行狀態下的動態檢測系統，其特征在于：所述S5中現代時頻分析以第一類核分解分析法中的短時傅立葉變換和第二類中的Wigner-Ville分布對列車的垂向振動信號進行時頻分析，提取出列車缺陷的特征信息。