[发明专利]一种钢轨状态监测方法及监测设备

说明书

本发明公开一种钢轨状态监测方法及监测设备，该方法包括：步骤1、通过钢轨状态监测设备检测到钢轨的垂直磨耗和侧面磨耗值，计算得到测量磨耗得分；步骤2、通过里程区间的坡度、桥隧比和轨检数据，计算得到钢轨磨耗因素得分；步骤3、获取磨耗趋势得分；步骤4、将一条铁路线路根据里程分为多个里程区间，计算每段里程区间的钢轨磨耗程度得分；步骤5、根据检测线路每段里程区间的钢轨磨耗程度得分，得到不同磨耗程度的连续里程区间集合。本发明可对钢轨磨损程度进行有效量化；具有通用性，得到的钢轨磨损状态的分析结果为后续钢轨大修等铁路维护工作提供数据支持；设备操作简单、安装方便，可大大提升钢轨廓形数据的测量效率及数据样本密度。

技术领域

本发明公开了一种钢轨状态监测方法及监测设备，涉及铁路钢轨监测技术领域。可应用于铁路、高铁、地铁等实际路线的钢轨廓形测量，也可应用于钢轨产线等需要获知钢轨廓形信息的场合。

背景技术

铁路是国家重要的基础设施，钢轨是铁路系统的主要组成部件，钢轨伤损是指钢轨在使用过程中，发生折断、裂纹及其它影响和限制钢轨使用性能的伤损。近年来，铁路速度的提升、货物运输的重载以及行车密度的大幅增加对钢轨的质量提出了更高的要求。检测钢轨廓形是获知铁路钢轨健康状态的一种重要途径，通过检测钢轨的廓形尺寸数据与标准钢轨廓形数据做对比，是判断钢轨质量是否合格的重要参数。

随着激光测距等非接触式测量手段的发展，则给钢轨廓形的测量提供了更多的途径。然而现有对钢轨状态监测的方法较复杂且通用性较差，对监测设备监测到的数据应用较为单一，因此，如何根据监测数据、历史数据等信息综合获得磨损程度整体得分，以及如何对钢轨磨耗趋势进行分析和预测，是亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，针对现有的钢轨监测方法存在的缺点，本发明提供一种钢轨状态监测方法及监测设备，以有效解决上述技术背景中存在的问题。

本发明的技术方案，通过监测设备实际的测量值并结合云端存储的对应里程的环境、钢轨几何参数信息和历史数据进行的磨耗趋势分析结果，对钢轨磨损状态进行分析并建立指数得分体系，对磨损程度进行有效量化：

本发明一方面提供一种钢轨状态监测方法，包括如下步骤：

步骤1、通过钢轨状态监测设备检测到钢轨的垂直磨耗和侧面磨耗值，计算得到测量磨耗得分；

步骤2、通过里程区间的坡度、桥隧比和轨检数据，计算得到钢轨磨耗因素得分；

步骤3、获取磨耗趋势得分；

步骤4、将一条铁路线路根据里程分为多个里程区间，通过所述的测量磨耗得分、钢轨磨耗因素得分及磨耗趋势得分，计算每段里程区间的钢轨磨耗程度得分；

步骤5、根据检测线路每段里程区间的钢轨磨耗程度得分，使用分类算法，对检测站段所有里程区间的钢轨磨耗程度进行分类，得到不同磨耗程度的连续里程区间集合。

其中，所述的测量磨耗得分g_wear是由钢轨状态监测设备检测到的垂直磨耗和侧面磨耗值计算得到，公式如下：

m为检测区间磨耗值，c_wear为磨耗修正常数，由历史数据训练得到，g_s，g_c分别为垂直磨耗和侧面磨耗的磨耗判断函数。

其中，所述的钢轨磨耗因素得分g_p计算公式如下：

为坡度磨耗得分，为桥隧磨耗得分，表示轨检磨耗得分数据，所述的轨检磨耗得分数据包括轨距磨耗得分、轨向磨耗得分、高低差磨耗得分、水平差磨耗得分及轨道三角坑磨耗得分。

其中，所述的磨耗趋势得分，计算步骤如下：