一种基于噪音分析的地铁线路运行状况安全评估方法技术

本发明专利技术涉及一种基于噪音分析的地铁线路运行状况安全评估方法，该方法包括如下步骤：(1)采集正常工况下地铁线路各部位的正常噪音频率信号作为噪音频率样本；(2)获取列车在运营过程地铁线路各部位的实际噪音频率信号；(3)匹配实际噪音频率信号与列车运行轨迹，得到运行噪音频率曲线表；(4)将运行噪音频率曲线表中的实际噪音频率信号与噪音频率样本进行对比得到地铁线路运行状况。与现有技术相比，本发明专利技术具有高效、准确、针对性强等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于噪音分析的地铁线路运行状况安全评估方法
本专利技术涉及一种地铁线路安全评估方法，尤其是涉及一种基于噪音分析的地铁线路运行状况安全评估方法。
技术介绍
列车运行在区间过程中，总是产生很多的噪音，而不同的设备发出的噪音总有其特定频率范围。列车运行所发出的异常的噪音通常指向一个处于异常工作状态的设备点，在列车运行的过程中，熟练的技术人员可以通过听到固定特征的噪音判断设备运行的工况。但是在正常的检修过程中不可能是通过人为的听固定特征的噪音判断设备运行的工况，目前的检修过程基本为现场检查，不仅难度大，耗时耗力，而且有一定的安全隐患。基于此，设想一种设备收集线路运行的噪音，并通过信号处理分析，形成图表信息，并以此作为评估某段线路运行状况的有参考价值的指标，诸如此类的特定频率的噪音信号异常状况信息，可以作为指导全线维护人员制定维护维修计划的参考信息，以及线路运行状况评估的重要指标。
技术实现思路
本专利技术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基于噪音分析的地铁线路运行状况安全评估方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种基于噪音分析的地铁线路运行状况安全评估方法，该方法包括如下步骤：(1)采集正常工况下地铁线路各部位的正常噪音频率信号作为噪音频率样本；(2)获取列车在运营过程地铁线路各部位的实际噪音频率信号；(3)匹配实际噪音频率信号与列车运行轨迹，得到运行噪音频率曲线表；(4)将运行噪音频率曲线表中的实际噪音频率信号与噪音频率样本进行对比得到地铁线路运行状况。步骤(1)和步骤(2)中的正常噪音频率信号和实际噪音频率信号通过如下方式获得：采集噪声信号，对噪声信号进行放大滤波处理获得噪声产生的频率波动，进而得到对应的正常噪音频率信号和实际噪音频率信号。所述的噪声信号通过声波传感器采集。所述的铁线路各部位的正常噪音频率信号包括弓网正常噪音频率信号、轮轨正常噪音频率信号和车体正常噪音频率信号；对应的，所述的地铁线路各部位的实际噪音频率信号包括弓网实际噪音频率信号、轮轨实际噪音频率信号和车体实际噪音频率信号。步骤(3)具体为：在获取实际噪音频率信号的同时，记录列车运行轨迹，所述的列车运行轨迹为列车运行时间与线路坐标的关系；将各部位的实际噪音频率信号从时间域转换至空间域，建立线路坐标与各实际噪音频率信号的曲线图，进而得到运行噪音频率曲线表，该运行噪音频率曲线表中包含多条地铁线路实际噪音频率信号随线路坐标变换的曲线，任意一条曲边表示某一特定部位的实际噪音频率信号随线路坐标变换的曲线。步骤(4)具体为：针对运行噪音频率曲线表中的每一条曲线，分别与对应部位的噪音频率样本进行对比，寻找频率波动范围在设定阈值范围外的区域，并将该区域对应的线路坐标范围确定为有安全隐患的位置范围。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：(1)本专利技术通过噪音采集分析对地铁线路运行状况进行分析，方法简便，高效、准确，针对性极强，具有很强的应用价值；(2)本专利技术可以对轨道线路的检测和维修提高很好的参考价值，包括受电弓与接触网接触压力不足、轨道磨损过度等，通过此类的特定频率的噪音信号异常状况信息，可以作为指导全线维护人员制定维护维修计划的参考信息，以及线路运行状况安全评估的重要指标，在轨道检测和维护方面节约大量的成本和时间，提高效率。附图说明图1为本专利技术基于噪音分析的地铁线路运行状况安全评估方法的流程框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本专利技术并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本专利技术并不限定于以下的实施方式。实施例如图1所示，一种基于噪音分析的地铁线路运行状况安全评估方法，该方法包括如下步骤：(1)采集正常工况下地铁线路各部位的正常噪音频率信号作为噪音频率样本；(2)获取列车在运营过程地铁线路各部位的实际噪音频率信号；(3)匹配实际噪音频率信号与列车运行轨迹，得到运行噪音频率曲线表；(4)将运行噪音频率曲线表中的实际噪音频率信号与噪音频率样本进行对比得到地铁线路运行状况。步骤(1)和步骤(2)中的正常噪音频率信号和实际噪音频率信号通过如下方式获得：采集噪声信号，对噪声信号进行放大滤波处理获得噪声产生的频率波动，进而得到对应的正常噪音频率信号和实际噪音频率信号。噪声信号通过声波传感器采集。铁线路各部位的正常噪音频率信号包括弓网正常噪音频率信号、轮轨正常噪音频率信号和车体正常噪音频率信号；对应的，地铁线路各部位的实际噪音频率信号包括弓网实际噪音频率信号、轮轨实际噪音频率信号和车体实际噪音频率信号。具体地，在步骤(1)中设定Fa对应弓网正常噪音频率信号，Fb对应轮轨正常噪音频率信号，Fc对应车体正常噪音频率信号。步骤(2)中Fa'对应弓网实际噪音频率信号，Fb'对应轮轨实际噪音频率信号，Fc'对应车体实际噪音频率信号。步骤(3)具体为：在获取实际噪音频率信号的同时，记录列车运行轨迹，所述的列车运行轨迹为列车运行时间与线路坐标的关系；将各部位的实际噪音频率信号从时间域转换至空间域，建立线路坐标与各实际噪音频率信号的曲线图，进而得到运行噪音频率曲线表，该运行噪音频率曲线表中包含多条地铁线路实际噪音频率信号随线路坐标变换的曲线，任意一条曲边表示某一特定部位的实际噪音频率信号随线路坐标变换的曲线。具体地，运行噪音频率曲线表中包含了Fa'、Fb'和Fc'三条不同的实际噪音频率信号曲线，每条曲线中噪音频率随线路坐标变化。步骤(4)具体为：针对运行噪音频率曲线表中的每一条曲线，分别与对应部位的噪音频率样本进行对比，寻找频率波动范围在设定阈值范围外的区域，并将该区域对应的线路坐标范围确定为有安全隐患的位置范围。具体地，将Fa'、Fb'和Fc'三条不同的曲线分别与Fa、Fb和Fc对应进行比较，例如某车号040613的列车行经线路坐标ZDK12+834处采集到指向轮轨摩擦的f(轮轨)信号强度过高或过低，很可能意味着此处的线路状况不良或者摩擦力减小，存在车轮打滑现象；采集到指向弓网关系的f(弓网)信号消失，则很可能在此段的受电弓与接触网接触压力不足。通过步骤(3)可确定运行区间内有安全隐患的位置，并以此作为评估某段线路运行状况的有参考价值的数据，可以作为指导全线维护人员制定维护维修计划的参考信息，以及线路运行状况评估的重要指标。上述实施方式仅为例举，不表示对本专利技术范围的限定。这些实施方式还能以其它各种方式来实施，且能在不脱离本专利技术技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于噪音分析的地铁线路运行状况安全评估方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)采集正常工况下地铁线路各部位的正常噪音频率信号作为噪音频率样本；(2)获取列车在运营过程地铁线路各部位的实际噪音频率信号；(3)匹配实际噪音频率信号与列车运行轨迹，得到运行噪音频率曲线表；(4)将运行噪音频率曲线表中的实际噪音频率信号与噪音频率样本进行对比得到地铁线路运行状况。

【技术特征摘要】
1.一种基于噪音分析的地铁线路运行状况安全评估方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：(1)采集正常工况下地铁线路各部位的正常噪音频率信号作为噪音频率样本；(2)获取列车在运营过程地铁线路各部位的实际噪音频率信号；(3)匹配实际噪音频率信号与列车运行轨迹，得到运行噪音频率曲线表；(4)将运行噪音频率曲线表中的实际噪音频率信号与噪音频率样本进行对比得到地铁线路运行状况。2.根据权利要求1所述的一种基于噪音分析的地铁线路运行状况安全评估方法，其特征在于，步骤(1)和步骤(2)中的正常噪音频率信号和实际噪音频率信号通过如下方式获得：采集噪声信号，对噪声信号进行放大滤波处理获得噪声产生的频率波动，进而得到对应的正常噪音频率信号和实际噪音频率信号。3.根据权利要求2所述的一种基于噪音分析的地铁线路运行状况安全评估方法，其特征在于，所述的噪声信号通过声波传感器采集。4.根据权利要求1所述的一种基于噪音分析的地铁线路运行状况安全评估方法，其特征在于，所述的铁线路各部位的正常噪音频率信号包括弓网正常噪音频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：张德超，刘志钢，潘寒川，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：上海,31