一种列车车轮检测及维护系统技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种列车车轮检测及维护系统。该系统包括：力学测量装置，布设于测量区域内的轨道上，用于对驶过的列车车轮进行车轮‑轨道接触力检测，得到驶过的车轮‑轨道接触力数据；车轮‑轨道接触力数据预处理装置，与力学测量装置通信连接，用于对车轮‑轨道接触力数据进行信号转换并做放大处理；数据存储装置，与车轮‑轨道接触力数据预处理装置通信连接，用于对车轮‑轨道接触力数据的预处理结果进行存储；数据分析装置，与数据存储装置连接，用于根据车轮‑轨道接触力数据的预处理结果，分析车轮是否存在缺陷，或预测车轮是否将出现缺陷。本发明专利技术实施例的技术方案，可以实现对车轮的实时性检测，以及对车轮进行预防性维护的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种列车车轮检测及维护系统
本专利技术实施例涉及轮轨检测
，尤其涉及一种列车车轮检测及维护系统。
技术介绍
车轮作为列车的关键部件，进行实时的安全监测对于确保列车运行安全至关重要。随着我国高速列车与城市轨道列车的普及，运行速度和频次不断提升，伴随而来的车轮失圆缺陷也日益凸显，车轮失圆是车轮擦伤、踏面剥离、踏面突起、车轮多边形化、车轮偏心等现象的统称。它是引起车辆轮轨系统冲击振动的主要激励源，会引起轮轨系统动力响应的变化，对行车稳定性、安全性、舒适性以及车辆轮轨系统各个部件的寿命都有较大影响。现有技术中，对车轮的完整性测量的方式主要以静态测量为主，具体包括采用激光检测的手段。然而，静态测量不仅需要在列车静止时进行，而且只能够在车轮出现失圆等问题以后才能够被发现和处理，而车轮出现失圆等问题时已经对行车安全形成隐患，以及造成车辆的保养和维护滞后，不利于车辆的行车安全，同时影响乘客的乘坐舒适度，也影响车轮自身的使用寿命以及车辆其它部件的使用寿命。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种列车车轮检测及维护系统，可以实现对车轮的实时性检测，以及对车轮进行预防性维护的效果。本专利技术实施例提供了一种列车车轮检测及维护系统，该系统包括：力学测量装置，布设于测量区域内的轨道上，用于对驶过的列车车轮进行轮轨接触力检测，得到驶过的车轮-轨道接触力数据；车轮-轨道接触力数据预处理装置，与所述力学测量装置通信连接，用于对车轮-轨道接触力数据进行信号转换并做放大处理；数据存储装置，与所述车轮-轨道接触力数据预处理装置通信连接，用于对所述车轮-轨道接触力数据的预处理结果进行存储；数据分析装置，与所述数据存储装置通信连接，用于根据所述车轮-轨道接触力数据的预处理结果，分析车轮是否存在缺陷，或预测车轮是否将出现缺陷。进一步的，所述力学测量装置包括布设在测量区域内的轨道上的弹性贴片，并具体布设在测量区域内的轨枕上方的轨道上和轨枕之间的轨道上；其中，轨枕上方的轨道上的所述弹性贴片用于探测车轮的垂向支反力；轨枕之间的轨道上的所述弹性贴片用于探测车轮的垂向剪切力；所述垂向支反力和所述垂向剪切力构成所述车轮-轨道接触力数据。进一步的，所述系统还包括：车辆识别装置，与所述数据存储装置相连，用于识别车辆身份信息；所述数据存储装置，用于将所述车辆身份信息与车轮-轨道接触力数据的预处理结果进行关联存储。进一步的，所述车辆识别装置包括：在车辆上安装的追踪器，以及在所述测量区域的预设范围内安装追踪器识别装置；所述车辆识别装置具体用于：根据所述追踪器识别装置识别到的追踪器信息确定车辆身份信息。进一步的，所述系统还包括：车速获取装置，与所述数据存储装置相连，用于获取车辆实时运行速度；所述数据存储装置，用于将所述车辆实时运行速度与车轮-轨道接触力数据的预处理结果进行关联存储。进一步的，所述车速获取装置，包括在所述测量区域的预设范围内设置的测速雷达。进一步的，所述数据分析装置包括缺陷检测单元和缺陷预测单元；所述缺陷检测单元具体用于：根据所述车轮-轨道接触力数据的预处理结果，确定车轮的动态系数；根据所述动态系数的大小，确定车轮的缺陷程度等级；所述动态系数包括：轮轨力静态中值与最大值、轮轨力静态中值与最小值以及轮轨力最大值与最小值中的一组数据的差值或者比值；所述缺陷预测单元具体用于：将所述车轮-轨道接触力数据的预处理结果输入至缺陷预测模型；根据所述缺陷预测模型，预测车轮是否将出现缺陷。进一步的，所述缺陷预测模型是对车轮检测时的车轮-轨道接触力数据的预处理结果与车轮出现缺陷的时间或者进行维护的时间进行学习得到的模型。进一步的，所述系统还包括：维护方案确定装置，与所述数据分析装置连接，用于根据所述数据分析装置的分析结果，确定该车轮的维护方案。进一步的，所述系统还包括：温度检测装置，与所述数据存储装置相连，用于获取轮轨力检测时的环境温度信息；所述数据存储装置，用于将所述环境温度信息与车轮-轨道接触力数据的预处理结果进行关联存储。本申请实施例所提供的技术方案，通过力学测量装置，布设于测量区域内的轨道上，用于对驶过的列车车轮进行轮轨接触力检测，得到驶过的车轮-轨道接触力数据；车轮-轨道接触力数据预处理装置，与所述力学测量装置通信连接，用于对车轮-轨道接触力数据进行信号转换并做放大处理；数据存储装置，与所述车轮-轨道接触力数据预处理装置通信连接，用于对所述车轮-轨道接触力数据的预处理结果进行存储；数据分析装置，与所述数据存储装置通信连接，用于根据所述车轮-轨道接触力数据的预处理结果，分析车轮是否存在缺陷，或预测车轮是否将出现缺陷，可以实现对车轮的实时性检测，以及对车轮进行预防性维护的效果。附图说明图1是本专利技术实施例一提供的列车车轮检测及维护系统；图2是本专利技术实施例一提供的一种力学测量装置布设示意图；图3是本专利技术实施例一提供的一种力学测量装置布设示意图；图4本专利技术实施例一提供的一种结果展示示意图；图5是本专利技术实施例一提供的车轮预防性维护系统的示意图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。实施例一图1是本专利技术实施例一提供的列车车轮检测及维护系统，本实施例可适用车轮在线检测和维护的情况，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现。如图1所示，所述车轮预防性维护系统包括：力学测量装置110，布设于测量区域内的轨道上，用于对驶过的列车车轮进行轮轨接触力检测，得到驶过的车轮-轨道接触力数据；车轮-轨道接触力数据预处理装置120，与所述力学测量装置110通信连接，用于对车轮-轨道接触力数据进行信号转换并做放大处理；数据存储装置130，与所述车轮-轨道接触力数据预处理装置120通信连接，用于对所述车轮-轨道接触力数据的预处理结果进行存储；数据分析装置140，与所述数据存储装置130通信连接，用于根据所述车轮-轨道接触力数据的预处理结果，分析车轮是否存在缺陷，或预测车轮是否将出现缺陷。其中，力学测量装置可以是布设在车辆正常运行的轨道上，比如可以布设在轨道的轮轨测量路段，还可以是布设在专门的进行轮轨测量路段上，如在某一车站的边缘，设有足够长的轨道用来对车轮进行检测。对于力学测量装置，本申请不做具体限定，可以是粘贴在轨道侧面的弹性贴片，还可以是其他测力组件，如也可以布设在轨枕下面，或者其他方式进行布设。力学测量装置只要能够将车辆在轨道上行驶过程中，将车辆对轨道造成的压力进行采集即可。得到的车轮-轨道接触力数据如果是在理想状态下，呈现的应该是一条近似水平的直线，该压力值就是车轮行驶过程中，测得的车轮及车厢及其承载物的重力。其中，车轮-轨道接触力数据可以是连续的，也可以是离散的，或者准连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种列车车轮检测及维护系统，其特征在于，包括：力学测量装置，布设于测量区域内的轨道上，用于对驶过的列车车轮进行车轮‑轨道接触力检测，得到驶过的车轮‑轨道接触力数据；车轮‑轨道接触力数据预处理装置，与所述力学测量装置通信连接，用于对车轮‑轨道接触力数据进行信号转换并做放大处理；数据存储装置，与所述车轮‑轨道接触力数据预处理装置通信连接，用于对所述车轮‑轨道接触力数据的预处理结果进行存储；数据分析装置，与所述数据存储装置通信连接，用于根据所述车轮‑轨道接触力数据的预处理结果，分析车轮是否存在缺陷，或预测车轮何时将出现缺陷。

【技术特征摘要】
1.一种列车车轮检测及维护系统，其特征在于，包括：力学测量装置，布设于测量区域内的轨道上，用于对驶过的列车车轮进行车轮-轨道接触力检测，得到驶过的车轮-轨道接触力数据；车轮-轨道接触力数据预处理装置，与所述力学测量装置通信连接，用于对车轮-轨道接触力数据进行信号转换并做放大处理；数据存储装置，与所述车轮-轨道接触力数据预处理装置通信连接，用于对所述车轮-轨道接触力数据的预处理结果进行存储；数据分析装置，与所述数据存储装置通信连接，用于根据所述车轮-轨道接触力数据的预处理结果，分析车轮是否存在缺陷，或预测车轮何时将出现缺陷。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述力学测量装置包括布设在测量区域内的轨道上的弹性贴片，并具体布设在测量区域内的轨枕上方的轨道上和轨枕之间的轨道上；其中，轨枕上方的轨道上的所述弹性贴片用于探测车轮的垂向支反力；轨枕之间的轨道上的所述弹性贴片用于探测车轮的垂向剪切力；所述垂向支反力和所述垂向剪切力构成所述车轮-轨道接触力数据。3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：车辆识别装置，与所述数据存储装置相连，用于识别车辆身份信息；所述数据存储装置，用于将所述车辆身份信息与车轮-轨道接触力数据的预处理结果进行关联存储。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述车辆识别装置包括：在车辆上安装的追踪器，以及在所述测量区域的预设范围内安装追踪器识别装置；所述车辆识别装置具体用于：根据所述追踪器识别装置识别到的追踪器信息确定车辆身份信息。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：封全保，沈岭，关鸣飞，吕亚金，丁明辉，李世坤，许仲兵，
申请(专利权)人：清华大学天津高端装备研究院，成都畅通宏远科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12