轨道离缝检测方法及测速系统技术方案

本发明专利技术实施例提供一种轨道离缝检测方法及测速系统，该方法包括：对待检测轨道的钢轨施加沿待检测轨道移动的动态载荷，并在动态载荷的移动过程中测量获得待检测轨道的轨道板的垂向变形速度；基于与待检测轨道的型号对应的轨道离缝检测模型，根据垂向变形速度获取待检测轨道的离缝检测结果；其中，轨道离缝检测模型用于反映样本轨道的样本垂向变形速度与样本离缝检测结果之间的对应关系。本发明专利技术实施例相比于人工检测的方式能够确定离缝的分布情况，适用于已建成的轨道，具有较大的应用范围；并且由于实现了对轨道离缝的自动检测，从而提高了检测效率，避免了主观性对检测结果的影响，减少了人力消耗。

Detection Method and Velocity Measuring System of Track Deviation Joint

The embodiment of the present invention provides a method for detecting track slit and a speed measuring system. The method includes: applying a dynamic load along the track to be detected to the rail of the detected track, and measuring the vertical deformation velocity of the track plate to be detected during the moving process of the dynamic load; based on the track slit detection model corresponding to the type of the track to be detected, according to the vertical variation. The model is used to reflect the relationship between the vertical deformation velocity of the sample track and the detection result of the sample track. Compared with the manual detection method, the embodiment of the present invention can determine the distribution of the gap, is suitable for the built track, and has a larger application range; moreover, because the automatic detection of the track gap is realized, the detection efficiency is improved, the influence of subjectivity on the detection result is avoided, and the manpower consumption is reduced.

【技术实现步骤摘要】
轨道离缝检测方法及测速系统
本专利技术实施例涉及轨道交通领域，更具体地，涉及一种轨道离缝检测方法及测速系统。
技术介绍
由于无砟轨道受到的载荷不均匀，以及路基沉降和温度等因素的影响，轨道会出现不规则离缝现象。轨道离缝是板式无砟轨道的主要病害形式之一，主要存在于轨道板、CA砂浆(或自密实混凝土)、底座板与路基结构之间。高速铁路自开通运营后，部分无砟轨道已经出现大量的离缝，严重影响高速铁路行车安全。为了对轨道中的离缝进行检测，现有技术中通常采用现场检修方法，该方法主要通过人工目测、钢尺插入量测以及现场揭板的方式。但是，上述方式存在不同的应用局限性，例如人工目测以及钢尺插入量测的方式无法检测轨道中间局部离缝及离缝的准确分布情况，而现场揭板的方法仅适用于在建铁路。并且，现场检修方法还存在着效率低、主观性强和费时费力等弊端，不利于轨道离缝缺陷的快速检测。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术实施例提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的轨道离缝检测方法及测速系统。根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种轨道离缝检测方法，该方法包括：对待检测轨道的钢轨施加沿待检测轨道移动的动态载荷，并在动态载荷的移动过程中测量获得待检测轨道的轨道板的垂向变形速度；基于与待检测轨道的型号对应的轨道离缝检测模型，根据垂向变形速度获取待检测轨道的离缝检测结果；其中，轨道离缝检测模型用于反映样本轨道的样本垂向变形速度与样本离缝检测结果之间的对应关系。根据本专利技术实施例第二方面，提供了一种用于上述第一方面提供的轨道离缝检测方法的测速系统，该系统包括：横梁、第一测速仪和第二测速仪、陀螺仪；横梁安装于测量载体上，陀螺仪、第一测速仪和第二测速仪安装于横梁上；测量载体用于沿待检测轨道移动并在移动过程中向待检测轨道的钢轨施加动态载荷；第一测速仪用于测量动态载荷作用力前方的轨道板的第一测量速度；第二测速仪用于测量动态载荷作用力前方的轨道板的变形区域外的第二测量速度；陀螺仪用于获取横梁的旋转角速度。根据本专利技术实施例的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时实现如第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的轨道离缝检测方法。根据本专利技术实施例的第四方面，提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面的各种可能的实现方式中任一种可能的实现方式所提供的轨道离缝检测方法。本专利技术实施例提供的轨道离缝检测方法及测速系统，通过对待检测轨道的钢轨施加沿待检测轨道移动的动态载荷，并在动态载荷移动过程中测量获得待检测轨道的轨道板的垂向变形速度；基于与待检测轨道的型号对应的轨道离缝检测模型，根据垂向变形速度获取待检测轨道的离缝检测结果；相比于人工检测的方式能够确定离缝的分布情况，适用于已建成的轨道，具有较大的应用范围；并且由于实现了对轨道离缝的自动检测，从而提高了检测效率，避免了主观性对检测结果的影响，减少了人力消耗。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的轨道离缝检测方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例的单轮压力载荷作用下的轨道离缝检测方案示意图；图3为本专利技术实施例的双轮压力载荷作用下的轨道离缝检测方案示意图；图4为本专利技术实施例提供的测速系统的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的电子设备的实体结构示意图。图中，1：第一测速仪；2：第二测速仪；3：横梁；4：陀螺仪；5：轨道板表面。具体实施方式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。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。针对现场检修方法中存在的应用局限性、检测效率低、主观性强和费时费力的缺陷。并且，由于无砟轨道含多层密集钢筋混凝土结构，对电磁波具有较强的屏蔽作用，且离缝伤损厚度较小，对检测方法的精度要求较高，所以常规的无损检测手段较难实现轨道离缝的准确测量。因此，本专利技术实施例提供一种轨道离缝检测方法，参见图1，该方法包括但不限于如下步骤：步骤10、对待检测轨道的钢轨施加沿待检测轨道移动的动态载荷，并在动态载荷的移动过程中测量获得待检测轨道的轨道板的垂向变形速度。其中，对待检测轨道的钢轨施加沿待检测轨道移动的动态载荷，具体可通过驱动测量载体沿待检测轨道移动的方式实现。具体地，测量载体上可设置有用于施加动态载荷的载荷轮。测量载体通过载荷轮沿待检测轨道的钢轨移动，由于测量载体本身具有重量，从而测量载体能够在移动的过程中向待检测轨道施加动态载荷。应当说明的是，如图2所示，载荷轮的数量可以是一对或多对，例如图2所示，载荷轮的数量为一对，施加的作用力为FL和FR。例如图3所示，载荷轮的数量为二对，施加的作用力为FL1和FR1，以及FL2和FR2。在动态载荷移动的过程中，可实时测量获得轨道板的垂向变形速度。可采用速度仪来测量垂向变形速度，本专利技术实施例对此不作限定。参见图4，垂向变形速度为图中的P1至Pn，即垂直向下的变形速度。图4为沿轨道板剖面的示意图，O点为施加于钢轨上的动态载荷的作用点之间的连线与轨道板剖面的交点。换言之，由于动态载荷是作用在钢轨上的，而垂向变形速度的被测材料为轨道板表面5，因此，O点并不是动态载荷的直接作用点，而是受到动态载荷影响而发生变形的轨道板表面5上的点。通过施加沿待检测轨道移动的动态载荷，能够测量获得整个移动过程中一系列的垂向变形速度。步骤20、基于与待检测轨道的型号对应的轨道离缝检测模型，根据垂向变形速度获取待检测轨道的离缝检测结果；其中，轨道离缝检测模型用于反映样本轨道的样本垂向变形速度与样本离缝检测结果之间的对应关系。首先，对垂向变形速度与离缝检测结果之间具有关联关系的原理进行说明：由弹塑性力学相关知识可知，当力作用于材料(结构或者构件)的外部时，会使材料或结构内部出现应力和应变，在应变的过程中将产生应变速度。在力的作用下，若被测材料无变形速度，则被测材料不存在形变；若被测材料(轨道板)存在一定变形速度，则被测材料存在形变(即存在离缝)。因此，基于上述原理可知，轨道板的垂向变形速度与离缝检测结果之间具有对应关系。具体地，在步骤20前，可预先建立轨道离缝检测模型，该模型能够反映轨道的垂向变形速度与离缝检测结果之间的关联关系。由于不同型号的轨道具有不同的结构参数和尺寸参数，因此，可针对不同型号的轨道建立不同的轨道离缝检测模型。在建立的过程中，首先可收集样本集，样本集中可包括样本垂向变形速度和对应的样本离缝检测结果。其中，样本垂向变形速度是通过对样本轨道的钢轨施加沿样本轨道移动的动态载荷后，在动态载荷的移动过程中测量获得的样本轨道的轨道板的样本垂向变形速度。其中，样本离缝检测结果是样本轨道真实的离缝检测结果，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道离缝检测方法，其特征在于，包括：对待检测轨道的钢轨施加沿所述待检测轨道移动的动态载荷，并在所述动态载荷的移动过程中测量获得所述待检测轨道的轨道板的垂向变形速度；基于与所述待检测轨道的型号对应的轨道离缝检测模型，根据所述垂向变形速度获取所述待检测轨道的离缝检测结果；其中，所述轨道离缝检测模型用于反映样本轨道的样本垂向变形速度与样本离缝检测结果之间的对应关系。

【技术特征摘要】
1.一种轨道离缝检测方法，其特征在于，包括：对待检测轨道的钢轨施加沿所述待检测轨道移动的动态载荷，并在所述动态载荷的移动过程中测量获得所述待检测轨道的轨道板的垂向变形速度；基于与所述待检测轨道的型号对应的轨道离缝检测模型，根据所述垂向变形速度获取所述待检测轨道的离缝检测结果；其中，所述轨道离缝检测模型用于反映样本轨道的样本垂向变形速度与样本离缝检测结果之间的对应关系。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述动态载荷的移动过程中测量获得所述待检测轨道的轨道板的垂向变形速度，包括：在所述动态载荷的移动过程中，获取所述动态载荷的作用力前方的所述轨道板的第一测量速度以及变形区域外的第二测量速度；将所述第一测量速度与所述第二测量速度作差，获得测量速度差值；去除所述测量速度差值中的旋转速度噪声、沿载荷移动方向的分量速度噪声以及噪声常量，获得所述垂向变形速度；其中，所述旋转速度噪声由横梁旋转角速度和测速仪安装距离差确定，所述沿载荷移动方向的分量速度噪声由动态载荷移动速度和测速仪安装角度差确定；其中，所述测速仪安装距离为沿移动载荷移动方向上第一测速仪与第二测速仪之间的距离，所述测速仪安装角度差为所述第一测速仪的安装角度与所述第二测速仪的安装角度之差；所述第一测速仪用于测量所述第一测量速度，所述第二测速仪用于测量所述第二测量速度；所述第一测速仪和所述第二测速仪安装于横梁。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述去除所述测量速度差值中的旋转速度噪声、沿载荷移动方向的分量速度噪声以及噪声常量，获得所述垂向变形速度，包括：获取无离缝路段的轨道板对应的测量速度差值、横梁旋转角速度、测速仪安装距离差、载荷移动速度和测速仪安装角度差；通过回归分析法建立所述无离缝路段的轨道板对应的测量速度差值、横梁旋转角速度、测速仪安装距离差、载荷移动速...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹民，张德津，林红，王新林，卢毅，
申请(专利权)人：武汉武大卓越科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42