[发明专利]一种地铁轨道扣件振动信号检测装置及健康评估方法

说明书

本发明公开了一种城市地铁轨道扣件振动信号检测装置，其包括压敏电阻、放大滤波电路、A/D转换电路、处理器和显示器。本发明评估轨道扣件健康状况的方法包括步骤：S1：建立轨道扣件振动信号的数据库；S2：收集若干地铁轨道上轨道扣件工作时的振动信号；S3：建立BP神经网络模型；S4：分别训练得到健康振动信号BP神经网络模型、亚健康振动信号BP神经网络模型和危险振动信号BP神经网络模型；S5：识别出该振动信号的类型，并将识别结果显示在显示屏上。本方案检测出的电信号通过BP神经网络进行筛选，判断具体轨道扣件的健康状况，可以避免因弹条老化而造成的运行故障和意外的发生，达到安全预警和安全监控的目的。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种地铁轨道扣件振动信号检测装置及健康评估方法。

背景技术

轨道扣件震动信号检测装置是铁路尤其是地铁等行业的重要装置，其用于测量轨道扣件压力大小变化，从而测量列车距离，且可测定此压力是否在安全压力范围内，是预防突发事故的重要安全检测仪器。使用过程中除必须按规定周期送计量监督部门检定外，用户也须进行日常校准，随时保持其可靠性和测量精度。目前城市地铁整轨弹条的震动信号智能检定装置主要问题和缺陷：1.由于整轨弹条需定时更换，不能准确检测弹条的健康状况；2.不能充分利用弹条也不能充分规避弹条提前老化的安全问题。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明提供了一种实现远程监控的地铁轨道扣件振动信号检测装置及健康评估方法。

为达到上述发明目的，本发明所采用的技术方案为：

提供一种地铁轨道扣件振动信号检测装置，其包括：

压敏电阻，压敏电阻安装在轨道扣件的下方，用于检测列车经过时，扣件产生的振动，并将振动转化成电信号；

放大滤波电路，放大滤波电路接收振动信号，减少振动信号中的噪音；

A/D转换电路，A/D转换电路接收放大滤波电路发出的信号，将振动信号转换成数字信号，发送给处理器；

处理器，处理器接收A/D转换电路的信号，生成压敏电阻检测的振动波形，评估轨道扣件的健康状况，并发送给显示器；

显示器，显示器显示扣件的振动波形和健康状况。

提供一种采用地铁轨道扣件振动信号检测装置评估轨道扣件健康状态的方法，其包括以下步骤：

S1：建立轨道扣件振动信号的数据库，在数据库中建立三个文档，三个文档包括健康轨道扣件振动信号文档、亚健康轨道扣件振动信号文档和危险轨道扣件振动信号文档；

S2：收集若干地铁轨道上轨道扣件工作时的振动信号，收集的振动信号包括健康轨道扣件的健康振动信号、亚健康轨道扣件的亚健康振动信号和危险轨道扣件的危险振动信号，并将收集的振动信号分配到对应三个文档中；

S3：建立BP神经网络模型，BP神经网络模型的激励函数为：

其中，x_i为输入信号，e为误差函数；

S4：分别利用健康振动信号、亚健康振动信号和危险振动信号训练BP神经网络模型，分别得到健康振动信号BP神经网络模型、亚健康振动信号BP神经网络模型和危险振动信号BP神经网络模型；

S5：压敏电阻实时采集地铁经过时轨道扣件的振动信号，并分别发送给健康振动信号BP神经网络模型、亚健康振动信号BP神经网络模型和危险振动信号BP神经网络模型，识别出该振动信号的类型，并将识别结果显示在显示屏上。