[发明专利]轨道老化故障检测系统及方法

权利要求书

1.一种轨道老化故障检测系统，其特征在于，包括：多个轨旁设备，车载设备和上位机；

多个轨旁设备依次沿轨道安装；每一轨旁设备均周期性地广播定位信息；

所述车载设备安装在列车底部，包括无线通信模块、三轴振动传感器、存储器和MCU，所述无线通信模块、所述三轴振动传感器和所述存储器分别与所述MCU连接；

所述无线通信模块用于接收轨旁设备广播的定位信息，并将定位信息的信号强度以及上报定位信息的轨旁设备的标识发送到所述MCU；

所述三轴振动传感器用于采集列车的振动信号，并将所述振动信号发送到所述MCU；

所述MCU用于将接收到的定位信息的信号强度以及上报定位信息的轨旁设备的标识存储到所述存储器中，并将在接收到定位信息的信号强度时，从所述三轴振动传感器接收到的列车的振动信号存储到所述存储器中；

所述上位机用于根据所述存储器中存储的定位信息的信号强度以及上报定位信息的轨旁设备的标识对列车进行定位，还用于根据列车的振动信号判断轨道是否出现老化故障，以及确定出现老化故障的铁轨的位置；

多个轨旁设备以预设间距依次沿轨道安装；

所述预设间距大于轨旁设备的信号覆盖范围的直径；

根据列车的振动信号判断轨道是否出现老化故障，具体包括：

根据所述振动信号的振动强度中大于预设阈值的有效振动信号计算振动频率；

根据所述振动频率计算出振动频率的变化率；

若振动频率的变化率大于预设阈值，则确定轨道出现老化故障。

2.根据权利要求1所述的轨道老化故障检测系统，其特征在于，所述无线通信模块为蓝牙模块。

3.根据权利要求2所述的轨道老化故障检测系统，其特征在于，所述定位信息至少包含蓝牙名称和轨旁设备的标识。

4.根据权利要求1所述的轨道老化故障检测系统，其特征在于，所述定位信息还包含轨旁设备中电池的剩余电量。

5.根据权利要求1所述的轨道老化故障检测系统，其特征在于，所述振动信号为振动强度。

6.根据权利要求1所述的轨道老化故障检测系统，其特征在于，所述三轴振动传感器的型号为LIS331。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述轨道老化故障检测系统的轨道老化故障检测方法，其特征在于，包括：

当列车行驶到轨旁设备的信号覆盖范围内时，无线通信模块周期性地接收轨旁设备广播的定位信息，并将定位信息的信号强度以及上报定位信息的轨旁设备的标识发送到MCU；

MCU接收到定位信息的信号强度时，触发将三轴振动传感器采集的列车的振动信号存储到存储器中，同时将接收到的定位信息的信号强度以及上报定位信息的轨旁设备的标识也存储到存储器中；

当列车完成出行任务之后，上位机从存储器中获取定位信息的信号强度以及上报定位信息的轨旁设备的标识对列车进行定位，并根据列车的振动信号判断轨道是否出现老化故障，以及确定出现老化故障的铁轨的位置；

根据列车的振动信号判断轨道是否出现老化故障，具体包括：

根据所述振动信号的振动强度中大于预设阈值的有效振动信号计算振动频率；

根据所述振动频率计算出振动频率的变化率；

若振动频率的变化率大于预设阈值，则确定轨道出现老化故障。

8.根据权利要求7所述的轨道老化故障检测方法，其特征在于，轨旁设备广播的定位信息还包含轨旁设备中电池的剩余电量；

相应地，MCU将接收到的定位信息的信号强度以及上报定位信息的轨旁设备的标识存储到存储器的同时，也将定位信息中的轨旁设备中电池的剩余电量存储到存储器；

当列车完成出行任务之后，上位机还根据每一轨旁设备中电池的剩余电量进行低电量提醒。