[发明专利]一种用于无砟轨道板裂缝的无损监测方法

说明书

本发明涉及一种用于无砟轨道板裂缝的无损监测方法，主要解决在实际工程中对轨道交通混凝土无砟轨道板进行实时动态监测问题，前期通过大量试验得到在不同工况下，不同温度、酸碱度的情况下的声发射数据，需要建立合理高效的数据库，并引入人工智能，通过神经网络对大数据进行分析学习，结合试验数据比对，以实现无砟轨道板的智能监测。根据对大数据的处理分析后，在实际应用中可以根据远程传输到计算机中的任一混凝土轨道板的声发射数据来判别轨道板的状态，定量分析轨道板受损情况。

技术领域

本发明涉及无砟轨道板裂缝无损监测技术领域，尤其是涉及一种用于无砟轨道板裂缝的无损监测方法。

背景技术

无砟轨道因其平顺性高、耐久性好、维修工作量小等优点，成为高速铁路最主要的轨道结构形式，由于跨越气候和地质环境复杂多变，作为高速车辆最主要和直接的承力层，轨道板的健康直接威胁列车运行安全。我国对无砟轨道板缺乏成熟的监测手段，只能在病害发生后以传统人工巡检方式发现，且受天窗时间影响，作业费时费力，难以完成辖区无砟轨道的全覆盖检查。利用综合监测列车可以发现部分病害，但是监测定位精度不高且缺乏实时性，无法满足运营安全需求。根据GB/T38695-2020，可知靠人工监测，只能测量表面裂缝的宽度。

同时现阶段还有光纤光栅的监测方法，安装温度，应力应变，位移等信息采集的光纤光栅传感器，传感器通过光缆将数据汇聚到接续盒中，再通过光栅解调仪对数据进行解调，从而进行监测。

综上所述，以上两种现有技术：

1.人工监测方式不能做到实时监测，只能在天窗时刻定时监测，同时只能监测到表层病害，同时难以精确，定量监测。

2.光纤光栅技术，采用功能性传感器需特殊光纤，造价昂贵，不适合铁路工程大面积使用。非功能性传感器虽便宜，但是灵敏度较低，不能精准实时反应轨道板状况。对于光纤光栅，还存在安装方法不统一，安装耗时长，材料浪费的情况。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于无砟轨道板裂缝的无损监测方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种用于无砟轨道板裂缝的无损监测方法，该方法包括以下步骤：

步骤1：于实验室中获取不同工况，环境条件下的无砟轨道板的声发射数据；

步骤2：针对步骤1中的声发射数据进行处理，建立用于训练智能识别轨道板损伤的神经网络的训练数据库，并利用其对神经网络进行训练，得到训练完毕的神经网络；

步骤3：将训练完毕的神经网络应用至原有的用于无砟轨道板裂缝无损监测的声发射监测系统中，得到改进的声发射监测系统，并利用其对实际任意无砟轨道板进行监测。

进一步地，所述的步骤2包括以下分步骤：

步骤201：基于步骤1中的声发射数据，将其区分为轨道板的正常工作状态和损伤状态的波形数据，基于区分完毕的波形数据，进一步合成数据并建立用于训练智能识别轨道板损伤的神经网络的训练数据库；

步骤202：利用训练数据库对神经网络进行训练，得到训练完毕的神经网络。

进一步地，所述的步骤3包括以下分步骤：

步骤301：将训练完毕的神经网络应用至原有的用于无砟轨道板裂缝无损监测的声发射监测系统中，得到改进的声发射监测系统；

步骤302：通过改进的声发射监测系统中的各分布式子电脑接收各个实际任意无砟轨道板的信号，并利用训练完毕的神经网络针对接收信号进行状态判别，若判别结果为信号正常，轨道板状态良好时，通过远程传输返回结果至各分布式子电脑继续进行无砟轨道板的实时监测；