轨道不平顺检测系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种轨道不平顺检测系统及方法，该系统包括：数据采集单元、时空同步单元和数据处理单元，其中，时空同步单元用于：接收运营列车的里程信息和速度信息，并发送至数据采集单元；数据采集单元用于：接收里程信息和速度信息；采集运营列车的设定车厢的设定轴的左轴箱和右轴箱的垂向加速度信息；将里程信息、速度信息和垂向加速度信息发送至数据处理单元；数据处理单元用于：根据接收的里程信息、速度信息和垂向加速度信息，获得轨道高低不平顺信息。本发明专利技术可以进行轨道不平顺检测，应用于运营列车上，准确度高，检测速度快。

【技术实现步骤摘要】
轨道不平顺检测系统及方法
本专利技术涉及铁路轨道
，尤其涉及一种轨道不平顺检测系统及方法。
技术介绍
轨道不平顺指左右股钢轨实际线位与设计线位存在偏差，其波长、幅值和周期特性对车辆运行安全性和乘坐舒适性有重要影响。轨道状态监测对掌握轨道不平顺特征和分布，及时提供轨道养护维修依据和恢复轨道平顺状态具有重要意义。因此，轨道不平顺的检测是掌握线路服役状态、保障列车持续安全运行的关键技术之一。目前，轨道不平顺的检测方法主要有弦测法和惯性基准法，我国拥有多列综合检测列车对既有运营高速铁路进行周期性巡检，其采用惯性参考系统并结合光学系统检测轨道动态几何形位。但综合检测列车的研制、保养维修和调度运行都需要很大的投入，并且每月只能对同一条既有高铁进行两检到三检，检测周期较长，不能及时的进行轨道状态检测，而全天候的轨道状态在线监测对于未来高铁高密度运输的安全性和可靠性至关重要，通过简易的搭载式设备来检测轨道状态无疑是很好的解决方法，国内外都朝这个方向发展。现有技术也提出一些轨道不平顺的检测方法，但大多仅停留在理论模型阶段，并没有得到实际应用。而部分有实际应用的检测方法将实测车体、转向架和轴箱加速度通过滤波和积分获取轨道不平顺，但还原结果与实际不平顺差距非常大。因此，目前缺乏一种能够搭载在运营列车上精准度高的轨道不平顺的检测方法。
技术实现思路
本专利技术实施例提出一种轨道不平顺检测系统，用以进行轨道不平顺检测，准确度高，检测速度快，应用于运营列车上，该系统包括：数据采集单元、时空同步单元和数据处理单元，其中，时空同步单元用于：接收运营列车的里程信息和速度信息，并发送至数据采集单元；数据采集单元用于：接收里程信息和速度信息；采集运营列车的设定车厢的设定轴的左轴箱和右轴箱的垂向加速度信息；将里程信息、速度信息和垂向加速度信息发送至数据处理单元；数据处理单元用于：根据接收的里程信息、速度信息和垂向加速度信息，获得轨道高低不平顺信息。本专利技术实施例提出一种轨道不平顺检测方法，应用于轨道不平顺检测系统，用以进行轨道不平顺检测，准确度高，检测速度快，应用于运营列车上，该方法包括：接收运营列车的里程信息和速度信息；采集运营列车的设定车厢的设定轴的左轴箱和右轴箱的垂向加速度信息；根据接收的里程信息、速度信息和垂向加速度信息，获得轨道高低不平顺信息。本专利技术实施例还提出了一种计算机设备，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，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述轨道不平顺检测方法。本专利技术实施例还提出了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行上述轨道不平顺检测方法的计算机程序。在本专利技术实施例中，轨道不平顺检测系统数据采集单元、时空同步单元和数据处理单元，其中，时空同步单元用于：接收运营列车的里程信息和速度信息，并发送至数据采集单元；数据采集单元用于：接收里程信息和速度信息；采集运营列车的设定车厢的设定轴的左轴箱和右轴箱的垂向加速度信息；将里程信息、速度信息和垂向加速度信息发送至数据处理单元；数据处理单元用于：根据接收的里程信息、速度信息和垂向加速度信息，获得轨道高低不平顺信息。在上述系统中，可以通过搭载的方式应用于运营列车上，通过数据采集单元采集了运营列车的设定车厢的设定轴的左轴箱和右轴箱的垂向加速度信息，并结合接收的里程信息、速度信息，可快速且准确地获得轨道高低不平顺信息。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，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：图1为本专利技术实施例中轨道不平顺检测系统的示意图；图2为本专利技术实施例中加速度传感器的布置示意图；图3为本专利技术实施例中数据处理单元的工作原理示意图；图4为本专利技术实施例采用数据处理单元获得轨道高低不平顺信息的详细流程图；图5和图6分别为本专利技术实施例中运营列车匀速行驶区段的左右轴箱的实测垂向加速度信息的时域波形；图7为本专利技术实施例中匀速行驶区段运营列车的左轴箱的本专利技术系统与现有的综合列车检测系统获得的轨道高低不平顺波形对比图；图8为本专利技术实施例中匀速行驶区段运营列车的左轴箱的本专利技术系统与现有的综合列车检测系统获得的轨道高低不平顺频谱对比图；图9为本专利技术实施例中匀速行驶区段运营列车的右轴箱的本专利技术系统与现有的综合列车检测系统获得的轨道高低不平顺波形对比图；图10为本专利技术实施例中匀速行驶区段运营列车的右轴箱的本专利技术系统与现有的综合列车检测系统获得的轨道高低不平顺频谱对比图；图11和图12分别为本专利技术实施例中运营列车变速行驶区段的左右轴箱的实测垂向加速度信息的时域波形；图13为本专利技术实施例中运营列车车速变化示意图；图14为本专利技术实施例中变速行驶区段运营列车的左轴箱的本专利技术系统与现有的综合列车检测系统获得的轨道高低不平顺波形对比图；图15为本专利技术实施例中变速行驶区段运营列车的左轴箱的本专利技术系统与现有的综合列车检测系统获得的轨道高低不平顺频谱对比图；图16为本专利技术实施例中变速行驶区段运营列车的右轴箱的本专利技术系统与现有的综合列车检测系统获得的轨道高低不平顺波形对比图；图17为本专利技术实施例中变速行驶区段运营列车的右轴箱的本专利技术系统与现有的综合列车检测系统获得的轨道高低不平顺频谱对比图；图18为本专利技术实施例中轨道不平顺检测方法的流程图；图19为本专利技术实施例中计算机设备的示意图。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明白，下面结合附图对本专利技术实施例做进一步详细说明。在此，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。在本说明书的描述中，所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。参考术语“一个实施例”、“一个具体实施例”、“一些实施例”、“例如”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。各实施例中涉及的步骤顺序用于示意性说明本申请的实施，其中的步骤顺序不作限定，可根据需要作适当调整。图1为本专利技术实施例中轨道不平顺检测系统的示意图，如图1所示，该系统包括：时空同步单元101、数据采集单元102和数据处理单元103，其中，时空同步单元101用于：接收运营列车的里程信息和速度信息，并发送至数据采集单元102；数据采集单元102用于：接收里程信息和速度信息；采集运营列车的设定车厢的设定轴的左轴箱和右轴箱的垂向加速度信息；将里本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道不平顺检测系统，其特征在于，包括：时空同步单元、数据采集单元和数据处理单元，其中，/n时空同步单元用于：接收运营列车的里程信息和速度信息，并发送至数据采集单元；/n数据采集单元用于：接收里程信息和速度信息；采集运营列车的设定车厢的设定轴的左轴箱和右轴箱的垂向加速度信息；将里程信息、速度信息和垂向加速度信息发送至数据处理单元；/n数据处理单元用于：根据接收的里程信息、速度信息和垂向加速度信息，获得轨道高低不平顺信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道不平顺检测系统，其特征在于，包括：时空同步单元、数据采集单元和数据处理单元，其中，
时空同步单元用于：接收运营列车的里程信息和速度信息，并发送至数据采集单元；
数据采集单元用于：接收里程信息和速度信息；采集运营列车的设定车厢的设定轴的左轴箱和右轴箱的垂向加速度信息；将里程信息、速度信息和垂向加速度信息发送至数据处理单元；
数据处理单元用于：根据接收的里程信息、速度信息和垂向加速度信息，获得轨道高低不平顺信息。


2.如权利要求1所述的轨道不平顺检测系统，其特征在于，数据采集单元包括两个加速度传感器、数据测量仪，其中，
两个加速度传感器分别设于运营列车的设定车厢的设定轴的左轴箱和右轴箱，分别用于：测量左轴箱的垂向加速度信息和右轴箱的垂向加速度信息，并发送至数据测量仪；
数据测量仪用于：接收时空同步单元发送的里程信息和速度信息；接收两个加速度传感器发送的垂向加速度信息；将里程信息、速度信息和垂向加速度信息发送至数据处理单元。


3.如权利要求2所述的轨道不平顺检测系统，其特征在于，数据采集单元还包括两个密封的设备工装，其中两个加速度传感器各自固定在一个设备工装内部。


4.如权利要求1所述的轨道不平顺检测系统，其特征在于，数据处理单元具体用于：
基于接收的里程信息和速度信息，对垂向加速度信息进行等空间重采样，获得第二处理信息；
采用双积分滤波器对第二处理信息进行处理，获得位移信息；
采用平滑滤波器对位移信息进行处理，获得处理后的位移信息；
确定位移信息减去处理后的位移信息为轨道高低不平顺信息。

【专利技术属性】
技术研发人员：孙宪夫，杨飞，时瑾，赵一馨，魏子龙，孙善超，梁志明，张二永，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司，北京铁科英迈技术有限公司，中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11