[发明专利]一种列车高速运行状态下的动态检测系统

说明书

本发明公开了一种列车高速运行状态下的动态检测系统，属于列车动态检测领域。一种列车高速运行状态下的动态检测系统，采用的数据采集方法具有安装简单、组网容易、维护方便等特点，可以在抑制噪声的同时也提高了观察者所关注的特征信息量的能量，如轨道接缝引起的周期性冲击和齿轮磨损引起的周期性冲击等；该方法可以将列车缺陷所引起的非周期性冲击衍变为在某局部时间段内具有周期性特性，可以在时频谱中明显区分出轨道轨缝所引起的周期性冲击和轨道缺陷所引起的非周期性冲击和列车所引起的周期性冲击和列车所引起的干扰冲击和列车故障所引起的周期性冲击等各种激扰。

技术领域

本发明涉及列车动态检测领域，尤其涉及一种列车高速运行状态下的动态检测系统。

背景技术

随着我国铁路进入跨越式发展新时期，高速动车组开始大量开行，先进上线的动车组一道道2000列以上，动车组日承担客运量也节节攀升。随着年限的增加，高铁的故障率也在上升，如何确保高铁持续可靠且搞笑的运行，将是中国高铁不得不克服的问题。

现在已经有一些TEDS系统安装于多个铁路局下的动车段内，不过其并没有达到相应铁路标准中所要求的功能指标，如果出现可靠稳定的可替代现有系统的产品出现，仍有很很大的市场空间。

动车组动态故障检测系统可以发现动车组运行中的故障，有利于提高动车组运行的安全系数，可自动检测动车组各零部件，提高检修所工作效率；高速铁路对动车组动态检测这方面的需求比较大，并且希望尽可能的提高高速铁路运行时的安全系数；虽然当前已有动车组运行故障动态图像检测系统(TEDS)，不过现在应用的动态检测系统识别手法单一，识别效率低，稳定性差，该系统几乎不可用，现在急需一套替代系统。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的动态检测系统识别手法单一，识别效率低，稳定性差的问题，而提出的一种列车高速运行状态下的动态检测系统。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种列车高速运行状态下的动态检测系统，包括以下步骤：

S1、在列车转向架轮轴的轴箱正上方垂直安装多个振动冲击传感器，并在列车车厢前后两端安装无线传感器节点，并对安装无线传感器进行组网；

S2、对多传感器采集到的信息进行预处理，主要包括阀值处理、等距离重采样和信号群分类；

S3、对S2中的完成信号群分类处理后的信息，进行信息对齐平移处理；

S4、对S3中信息对齐平移处理后所得的信号在空域内进行能量增强叠加处理，令g_k(s)为信号群k经能量增强叠加处理后所得到的信号，则可得：

k＝1,2,3,4，m＝2,3,......

S5、将S4中能量增强叠加处理后所得的信号g_k(s)通过现代时频分析方法进行处理以得到空间时频谱图；

S6、经S5冲击重构处理后的各种振动冲击源的特征信息保留在空间时频谱图中，从众多振动冲击源的特征信息中识别出列车缺陷的特征信息。

优选地，所述S1中的无线传感器网络组网方式采用网状网络与串状网络相结合的混合组网方案。

优选地，所述S2中的预处理包括以下步骤：

A1、将噪声背景信号的幅度选做阐值，在轨道和车辆均良好无故障的情况下，通过振动冲击传感器采集多段数据，剔除部分极大值点和极小值点，再进行多段叠加平均处理求得平均值，并将该值作为阀值；

A2、结合列车速度信息对非等距离间隔的信号进行等距离重采样处理，将时域信号转换为空域信号，并将对应的周期和频率衍变为空间周期和空间频率等概念；