[發明專利]一種用于提升列車走行部紅外檢測效果的自適應加熱方法

在審

• 申請號: 202211076415.8
• 申請日: 2022-09-02
• 公開（公告）號: CN115494113A
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 胡平;史時喜;方征;侯小祥;丁子全;周航博;鬧加才讓;黃堃
• 申請（專利權）人: 中鐵第一勘察設計院集團有限公司
• 主分類號: G01N25/72
• 分類號: G01N25/72;G01J5/48
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本發明公開了一種用于提升列車走行部紅外檢測效果的自適應加熱方法。現有列車車底部件紅外檢測方法，采集到的圖像缺乏一致性。本發明在垂直于軌道方向設n個高度傳感器，獲取不同車體部件的高度數據；列車行進方向上，設置加熱裝置；控制模塊通過列車速度獲知列車到達加熱裝置的時間，并依據車體部件的高度數據，調節對應加熱陣元的輸出功率，確保到達所有車體部件的加熱功率相等。本發明結合列車速度信息和高度信息對加熱裝置各陣元的功率進行動態調節，達到不同距離的部件，紅外圖像一致的效果；使得原始采集到的數據質量得到提升，降低后端處理的難度，可采用更普通的算法達到原來的效果。

技術領域

本發明屬于紅外檢測技術領域，具體涉及一種用于提升列車走行部紅外檢測效果的自適應加熱方法。

背景技術

鐵路不斷作為我國國民經濟發展的基礎支撐性行業之一，不斷高速發展，目前我國鐵路建設和線路里程均位居全球領先地位，其中中國高速鐵路具有世界上發展最快、系統技術最全、集成能力最強、運營里程最長、運行時速最高、建設規模最大的特點，引領著世界高鐵發展的新潮流。鐵路列車通過走行部實現在預先鋪設的軌道上行駛，走行部作為鐵路列車的關鍵部件，在整個列車系統中起著承載、走行和牽引等作用，走行部的服役狀態對軌道列車的安全運行至關重要。

隨著鐵路建設和運營技術的不斷發展，針對鐵路列車運行過程中的地面監測檢測技術不斷發展。其中，貨車領域率先建成了以5T為代表的軌邊動態檢測設備體系，經過多年發展，現在已發展成更廣泛的軌邊檢測設備，包括基于紅外的進行軸溫檢測的THDS檢測系統、基于壓力進行車輪運行品質檢測的TPDS檢測系統，基于圖像技術進行車體外觀檢測的的TFDS系統，基于聲學技術進行軸承故障檢測的TADS系統，基于光學檢測的TWDS系統等。本發明主要針對紅外檢測系統。

現有鐵路列車走行部車底部件的檢測方法主要包括兩種：一種是通過安裝在軌道外側的點溫傳感器進行溫度測量，通過傳感器的測量數值與報警閾值對比，以及絕對基于歷史的趨勢，對軸承的狀態進行綜合判斷，實現故障檢測。

另一種是通過安裝在車底的紅外相機，采集車底的紅外圖像，通過對采集的紅外圖像進行處理，實現故障的診斷。

第二種方法技術上領先于第一種方法，但為了有效提升檢測效果，該方法需要進行有效的加熱，通過外部熱源讓車底部件的表面溫度發生變化，若存在裂紋等缺陷，由于其散熱效果與周圍存在差異，在紅外圖像上就會有不同的表征。然而，由于車底部件復雜，不同的器件的高度差異較大，使用恒定的加熱功率，會導致采集到的圖像缺乏一致性，需要通過后端的算法來進行校正，不僅增加運算量，效果也較有限。

發明內容

為了彌補現有技術的不足，本發明提供一種用于提升列車走行部紅外檢測效果的自適應加熱方法，根據車體部件高度的不同，控制熱源進行功率調節，確保到達不同車體部件的加熱功率趨于一致。

為了達到上述目的，本發明所采用的技術方案為：

一種用于提升列車走行部紅外檢測效果的自適應加熱方法，其特征在于：

在軌道上設置速度傳感器，用于獲取列車當前位置的速度；

在垂直于軌道方向設置n個高度傳感器，所述高度傳感器用于獲取列車當前位置處，不同車體部件的高度數據；

在列車行進方向上，距離高度傳感器一定位置處設置加熱裝置，所述加熱裝置包含n列沿軌道寬度方向設置的加熱陣元，每列加熱陣元包含M個沿列車行進方向設置的加熱陣元；

控制模塊通過列車速度獲知列車到達加熱裝置的時間，并依據車體部件的高度數據，調節對應加熱陣元的輸出功率，確保到達所有車體部件的加熱功率相等。

具體地，所述每列加熱陣元與高度傳感器沿軌道寬度方向位置對應。