桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置与方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置与方法，涉及轨道交通领域。该桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置与方法首先依据所述轨道高低不平顺数据曲线识别出每两个相邻的桥墩的位置以及桥跨类型；再对每两个相邻的桥墩之间的桥跨对应的轨道高低不平顺数据曲线进行二次曲线拟合，并计算得到拟合曲线；然后依据拟合曲线包含的每两个相邻的桥墩位置对应的拟合值、两个桥墩的中点对应的拟合值计算桥梁动态变形，从而实现了对高速铁路桥梁的服役状态进行评估，可以得知桥梁段轨道不平顺规律演变以及对桥梁状态历史进行对比，为高速铁路桥梁的科学养护维修提供重要的数据支撑。

Device and method for detecting bridge deformation and track random irregularity

The invention provides a bridge deformation and track random irregularity detection device and method, which relates to the field of rail transportation. The bridge deformation and track random irregularity detection device and method first identify the position of each two adjacent piers and the type of bridge span according to the track and height unevenness data curve, and then make two curve fitting to the curve of the track and height irregularity between the bridge span of each two adjacent piers, and calculate the curve. The fitting curves are obtained, and then the dynamic deformation of the bridge is calculated according to the fitting values corresponding to the position of each two adjacent piers and the corresponding values of the middle point of the two piers. Thus the service state of the high speed railway bridge is evaluated, and the evolution of the track irregularity law of the bridge section and the bridge can be found. The comparison of beam state history provides important data support for scientific maintenance of high-speed railway bridges.

【技术实现步骤摘要】
桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置与方法
本专利技术涉及轨道交通领域，具体而言，涉及一种桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置与方法。
技术介绍
持久稳定的高平顺性是高速铁路动检车安全、舒适、连续运营的根本保障，并形成了我国高铁“以桥带路”的建设特点，其中，京沪高铁全长1318公里，桥梁区段占比高达81.5％。我国高速铁路桥梁普遍采用32m或24m跨度的预应力混凝土箱梁简支梁结构，桥上铺设CRTSI、II或III型板式无砟轨道。深入挖掘动检车检测数据中的桥梁以及轨道状态信息，从动检数据中分离桥梁与轨道板分别引起的轨道不平顺，对高速铁路桥梁以及线路的养护维修具有重要意义，现有技术中，主要是基于轨道不平顺幅值的大小展开进行检测，但是检测结果无法对高速铁路桥梁、轨道的服役状态进行评估，例如，无法得知桥梁或轨道板不平顺规律演变以及对桥梁状态历史进行对比，再例如，无法锁定局部缺陷较大的轨道板的里程位置，无法为高速铁路桥梁、轨道的科学养护维修提供重要的数据支撑。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置与方法。第一方面，本专利技术实施例提供了一种桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置，所述桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置包括：信息接收单元，用于接收一动检车发送的轨道高低不平顺数据曲线；桥梁参数识别单元，用于依据所述轨道高低不平顺数据曲线识别出每两个相邻的桥墩的位置以及桥跨类型；数据拟合单元，用于对每两个相邻的桥墩之间的桥跨对应的轨道高低不平顺数据曲线进行二次曲线拟合，并计算得到拟合曲线；桥梁动态变形计算单元，用于依据拟合曲线包含的每两个相邻的桥墩位置对应的拟合值、两个桥墩的中点对应的拟合值计算桥梁动态变形。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种桥梁变形与轨道随机不平顺检测方法，所述桥梁变形与轨道随机不平顺检测方法包括：接收一动检车发送的轨道高低不平顺数据曲线；依据所述轨道高低不平顺数据曲线识别出每两个相邻的桥墩的位置以及桥跨类型；对每两个相邻的桥墩之间的桥跨对应的轨道高低不平顺数据曲线进行二次曲线拟合，并计算得到拟合曲线；依据拟合曲线包含的每两个相邻的桥墩位置对应的拟合值、两个桥墩的中点对应的拟合值计算桥梁动态变形。与现有技术相比，本专利技术提供的桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置与方法，首先依据所述轨道高低不平顺数据曲线识别出每两个相邻的桥墩的位置以及桥跨类型；再对每两个相邻的桥墩之间的桥跨对应的轨道高低不平顺数据曲线进行二次曲线拟合，并计算得到拟合曲线；然后依据拟合曲线包含的每两个相邻的桥墩位置对应的拟合值、两个桥墩的中点对应的拟合值计算桥梁动态变形，从而实现了对高速铁路桥梁的服役状态进行评估，可以得知桥梁段轨道不平顺规律演变以及对桥梁状态历史进行对比，为高速铁路桥梁的科学养护维修提供重要的数据支撑。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的动检车与服务器的交互示意图；图2为本专利技术实施例提供的服务器的结构框图；图3为本专利技术实施例提供的桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置功能框图；图4为本专利技术实施例提供的桥梁的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的桥梁处于变形状态的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的桥梁变形与轨道随机不平顺检测方法的流程图。图标：100-动检车；200-服务器；300-网络；400-桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置；101-处理器；102-存储器；103-存储控制器；104-外设接口；105-轨道板；106-桥墩；107-桥跨；301-信息接收单元；302-滤波单元；303-桥梁参数识别单元；304-数据拟合单元；305-桥梁动态变形计算单元；306-轨道随机不平顺计算单元；307-轨道幅值指数计算单元；308-轨道板峰值因子计算单元。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提出的桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置与方法，本专利技术较佳实施例所提供的桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置与方法，可应用于如图1所示的应用环境中。如图1所示，动检车100、服务器200位于网络300中，通过该网络300，动检车100与服务器200进行数据交互。于本专利技术实施例中，动检车100中安装有至少一个应用程序(Application，APP)，与服务器200相对应，为用户提供服务。该服务器200可以是，但不限于，网络服务器、数据库服务器、云端服务器等等。该动检车100可以是，但不限于智能手机、个人电脑(personalcomputer，PC)、平板电脑、个人数字助理(personaldigitalassistant，PDA)、移动上网设备(mobileInternetdevice，MID)等。所述动检车100的操作系统可以是，但不限于，安卓(Android)系统、IOS(iPhoneoperatingsystem)系统、Windowsphone系统、Windows系统等。图2示出了一种可应用于本专利技术实施例中的服务器200的结构框图。服务器200包括桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置400、处理器101、存储器102、存储控制器103以及外设接口104。存储器102、存储控制器103、处理器101以及外设接口104，各元件相互之间直接或间接地电性连接，以实现数据的传输或交互。例如，这些元件相互之间可通过一条或多条通讯总线或信号线实现电性连接。桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置400包括至少一个可以软件或固件(firmware)的形式存储于所述存储器102中或固化在所述动检车100的操作系统(operatingsystem，OS)中的软件功能模块。所述处理器101用于执行存储器102中存储的可执行模块，例如，所述桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置400包括的软件功能模块或计算机程序。其中，存储器102可以是，但不限于，随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)，只读存储器102ReadOnlyMemory，ROM)，可编程只读存储器(ProgrammableRead-OnlyMemory，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置，其特征在于，所述桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置包括：信息接收单元，用于接收一动检车发送的轨道高低不平顺数据曲线；桥梁参数识别单元，用于依据所述轨道高低不平顺数据曲线识别出每两个相邻的桥墩的位置以及桥跨类型；数据拟合单元，用于对每两个相邻的桥墩之间的桥跨对应的轨道高低不平顺数据曲线进行二次曲线拟合，并计算得到拟合曲线；桥梁动态变形计算单元，用于依据拟合曲线包含的每两个相邻的桥墩位置对应的拟合值、两个桥墩的中点对应的拟合值计算桥梁动态变形。

【技术特征摘要】
1.一种桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置，其特征在于，所述桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置包括：信息接收单元，用于接收一动检车发送的轨道高低不平顺数据曲线；桥梁参数识别单元，用于依据所述轨道高低不平顺数据曲线识别出每两个相邻的桥墩的位置以及桥跨类型；数据拟合单元，用于对每两个相邻的桥墩之间的桥跨对应的轨道高低不平顺数据曲线进行二次曲线拟合，并计算得到拟合曲线；桥梁动态变形计算单元，用于依据拟合曲线包含的每两个相邻的桥墩位置对应的拟合值、两个桥墩的中点对应的拟合值计算桥梁动态变形。2.根据权利要求1所述的桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置，其特征在于，所述桥梁参数识别单元用于提取轨道高低不平顺数据的波峰点、波谷点并识别轨道高低不平顺数据曲线的形状，若识别到轨道高低不平顺数据曲线向下挠曲时，将波峰点确定为桥墩位置，若识别到轨道高低不平顺数据曲线上拱时，将波谷点确定为桥墩位置。3.根据权利要求1所述的桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置，其特征在于，所述桥梁参数识别单元用于对预设定的置信范围及轨道高低不平顺数据曲线进行正态分布参数估计并计算标准差，若两个桥墩之间的距离(μ-2σ，μ+2σ)范围内时，则将该桥梁确定为与u对应的桥跨长度，其中，u为预设定的桥跨长度均值，σ为标准差。4.根据权利要求1所述的桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置，其特征在于，所述桥梁动态变形计算单元用于依据算式计算桥梁动态变形，其中，Ib为桥梁动态变形，Y*(0)为相邻的两个桥墩的其中一个桥墩位置对应的拟合值，Y*(n)为相邻的两个桥墩的另一个桥墩位置对应的拟合值，Y*(n/2)相邻的两个桥墩的中点位置对应的拟合值。5.根据权利要求1所述的桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置，其特征在于，所述桥梁变形与轨道随机不平顺检测装置还包括：轨道随机不平顺计算单元，用于依据算式Ti＝Yi-Yi*计算轨道随机不平顺，其中，Yi为轨道高低不平顺数据曲...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，王源，刘潇潇，肖杰灵，陈嵘，徐井芒，高天赐，从建力，汪鑫，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51