[發明專利]一種鋼軌擦傷識別方法、裝置、系統、設備及存儲介質

在審

• 申請號: 202111573087.8
• 申請日: 2021-12-21
• 公開（公告）號: CN114330429A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 熊龍輝;劉秀波;張玉華;石永生;張彥博;陳茁;張博;馬運忠;李培;鐘艷春
• 申請（專利權）人: 中國國家鐵路集團有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司基礎設施檢測研究所;北京鐵科英邁技術有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G01N27/90
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 賈磊;劉飛

本文提供了一種鋼軌擦傷識別方法、裝置、系統、設備及存儲介質，其中方法包括：對獲取的鋼軌的渦流信號進行能量轉換，得到渦流信號對應的能量信號；判斷能量信號的幅值是否大于與能量信號對應的自適應能量閾值；當幅值小于自適應能量閾值時，判定鋼軌不存在擦傷；當幅值大于或等于自適應能量閾值時，判斷鋼軌存在擦傷。本文能夠將由渦流信號轉換得到能量信號與自適應能量閾值進行比較，能夠排除鋼軌波磨、銹蝕等狀態導致鋼軌電導率磁導率差異等因素對擦傷判別的影響，實現對鋼軌擦傷自動識別、提高擦傷識別效率的同時，極大地提高了對擦傷識別的準確性。

技術領域

本發明涉及無損檢測技術領域，尤其是一種鋼軌擦傷識別方法、裝置、系統、設備及存儲介質。

背景技術

鋼軌作為高速鐵路重要部件，其服役狀態將直接影響高速鐵路運輸安全。鋼軌擦傷為鋼軌常見病害形式之一，是由于與輪軌接觸面摩擦產生高溫，同時高的接觸應力降低了材料的相變溫度，導致軌頭頂面金屬組織產生相變，由珠光體組織轉變成硬而脆的白層，白層組織在外力作用下易于破碎和斷裂，最終形成裂紋或掉塊。高速鐵路鋼軌擦傷將影響軌道的平順性，使得輪軌沖擊力急劇增大，從而可能使鋼軌結構破壞，嚴重時可能導致鋼軌斷軌、影響列車運行的安全性。

現有的對鋼軌擦傷的識別方法主要是依靠搭載于鋼軌探傷車上的超聲波探傷系統和視覺巡檢系統；超聲波探傷技術只能發現擦傷，不能對擦傷的面積和深度進行評估；巡檢系統可以評估擦傷的面積，但難以評估擦傷的深度。因此，對于探測到的疑似擦傷，還需要再結合人工進行現場復核，通過塞尺的方法確定擦傷及擦傷的深度，但塞尺的方式只能適用于已形成掉塊的擦傷的深度測量，對于僅形成白層組織并沒有掉塊的擦傷，不能準確評估其嚴重程度。也就是說，現有的擦傷檢測方法存在著檢測效率低和檢測不準確的問題。

有鑒于此，本文旨在提供一種鋼軌擦傷識別方法、裝置、系統、設備及存儲介質，能夠提高對擦傷識別的效率和準確率。

發明內容

針對現有技術的上述問題，本文的目的在于，提供一種鋼軌擦傷識別方法、裝置、系統、設備及存儲介質，以解決現有技術中對鋼軌擦傷識別效率低和不準確的問題。

為了解決上述技術問題，本文的具體技術方案如下：

第一方面，本文提供一種鋼軌擦傷識別方法，包括：

對獲取的鋼軌的渦流信號進行能量轉換，得到所述渦流信號對應的能量信號；

判斷所述能量信號的幅值是否大于與所述能量信號對應的自適應能量閾值；

當所述幅值小于所述自適應能量閾值時，判定所述鋼軌不存在擦傷；

當所述幅值大于或等于所述自適應能量閾值時，判斷所述鋼軌存在擦傷。

具體地，判斷所述鋼軌存在擦傷后，所述方法還包括：

基于所述渦流信號、所述能量信號和用于獲取所述渦流信號的陣列傳感器，確定所述擦傷的參數，所述參數包括所述擦傷的長度、寬度和深度；

根據所述參數確定所述擦傷的形狀和類型；所述形狀包括長條形和橢圓形，所述擦傷的類型包括淺層白層組織、深層白層組合和掉塊。

進一步地，所述基于所述渦流信號、所述能量信號和用于獲取所述渦流信號的陣列傳感器，確定所述擦傷的參數，包括：

獲取所述能量信號其幅值滿足預設條件時所對應的位置區間作為第一特征值；

獲取所述擦傷對應的所述陣列傳感器的通道數量作為第二特征值；

計算所述渦流信號在所述位置區間內其幅值最大值和最小值之間的差值作為第三特征值；

根據第一特征值、所述第二特征值和所述第三特征值，分別確定所述擦傷的長度、寬度和深度。