[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

本發明公開了一種列車高速運行狀態下的動態檢測系統，屬于列車動態檢測領域。一種列車高速運行狀態下的動態檢測系統，采用的數據采集方法具有安裝簡單、組網容易、維護方便等特點，可以在抑制噪聲的同時也提高了觀察者所關注的特征信息量的能量，如軌道接縫引起的周期性沖擊和齒輪磨損引起的周期性沖擊等；該方法可以將列車缺陷所引起的非周期性沖擊衍變為在某局部時間段內具有周期性特性，可以在時頻譜中明顯區分出軌道軌縫所引起的周期性沖擊和軌道缺陷所引起的非周期性沖擊和列車所引起的周期性沖擊和列車所引起的干擾沖擊和列車故障所引起的周期性沖擊等各種激擾。

技術領域

本發明涉及列車動態檢測領域，尤其涉及一種列車高速運行狀態下的動態檢測系統。

背景技術

隨著我國鐵路進入跨越式發展新時期，高速動車組開始大量開行，先進上線的動車組一道道2000列以上，動車組日承擔客運量也節節攀升。隨著年限的增加，高鐵的故障率也在上升，如何確保高鐵持續可靠且搞笑的運行，將是中國高鐵不得不克服的問題。

現在已經有一些TEDS系統安裝于多個鐵路局下的動車段內，不過其并沒有達到相應鐵路標準中所要求的功能指標，如果出現可靠穩定的可替代現有系統的產品出現，仍有很很大的市場空間。

動車組動態故障檢測系統可以發現動車組運行中的故障，有利于提高動車組運行的安全系數，可自動檢測動車組各零部件，提高檢修所工作效率；高速鐵路對動車組動態檢測這方面的需求比較大，并且希望盡可能的提高高速鐵路運行時的安全系數；雖然當前已有動車組運行故障動態圖像檢測系統(TEDS)，不過現在應用的動態檢測系統識別手法單一，識別效率低，穩定性差，該系統幾乎不可用，現在急需一套替代系統。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有的動態檢測系統識別手法單一，識別效率低，穩定性差的問題，而提出的一種列車高速運行狀態下的動態檢測系統。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種列車高速運行狀態下的動態檢測系統，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：

k＝1,2,3,4，m＝2,3,......

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。

優選地，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。

優選地，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；