一种轨道探伤的数据处理系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种轨道探伤的数据处理系统及其方法，包括：数据采集单元，用于采集超声探伤数据；数据处理单元，用于接收所述超声探伤数据并生成缺陷特征数据；通信单元，用于将所述缺陷特征数据传输至上位机单元。本发明专利技术通过在前端设置可编程的数据处理单元，实现以硬件电路的方式进行超声探伤数据的采集、滤波和判伤，并且由于硬件电路能够基于同一时钟信号触发，保证了每一时刻下的多种采集数据同步，实现了在前端完成了大量数据的处理及压缩，有效地提升了数据处理系统的实时性及准确性的同时，降低了后端上位机的算力负荷，解决了传统的轨道探伤的数据处理系统存在的后端算力负荷高、实时性差的问题。实时性差的问题。实时性差的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种轨道探伤的数据处理系统及其方法


[0001]本专利技术涉及轨道车辆检测
，具体涉及一种轨道探伤的数据处理系统及其方法。

技术介绍

[0002]列车轨道是列车行驶中用于导向的重要元件。在列车行使中，轨道会与列车的车轮产生摩擦，并且会使得轨道产生振动，轨道与道床碎石产生碰撞。因此，在列车轨道长时间投入使用后，轨道将会产生疲劳损伤或磨损损伤，轨道会出现不同程度的受损，例如产生磨损、凹坑、裂缝、螺孔松动和波磨缺陷等损伤问题。
[0003]目前，对于列车轨道的常规探伤方法为使用大型钢轨探伤车。在高速探伤过程中，大型钢轨探伤车凭借其检测速度快，线路适应性强，设备自动化程度高等特点，逐渐成为铁路探伤领域主要检测手段。但是，由于大型钢轨探伤车的检测数据量比较大，通道数比较多，要满足实时检测缺陷大小，类型以及对缺陷定位等要求，对系统实时性要求比较高。目前探伤车系统中普遍采用的技术是前端采集，后端处理，这样的处理方法使得后端计算机的算力负荷较高，降低了系统检测的实时性，增加了系统的复杂度，同时目前探伤车系统中通道数也比较少，通道的冗余要求也很难适应对复杂缺陷的变化。
[0004]综上所述，传统的轨道探伤的数据处理系统存在后端算力负荷高、实时性差的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种轨道探伤的数据处理系统及其方法，解决了传统的轨道探伤的数据处理系统存在的后端算力负荷高、实时性差的问题。
[0006]为解决以上问题，本专利技术的技术方案为采用一种轨道探伤的数据处理系统，包括：数据采集单元，用于采集超声探伤数据；数据处理单元，用于接收所述超声探伤数据并生成缺陷特征数据；通信单元，用于将所述缺陷特征数据传输至上位机单元。
[0007]可选地，所述数据处理单元包括滤波模块和单通道判伤模块，其中，所述滤波模块剔除电压值低于第一阈值的所述超声探伤数据，且剔除不连续的电压值高于第一阈值的所述超声探伤数据，生成滤波后的所述超声探伤数据；所述单通道判伤模块基于滤波后的所述超声探伤数据的电压值和所述超声探伤数据对应的位置数据生成缺陷水平数据和缺陷深度数据后，基于所述缺陷水平数据和所述缺陷深度数据生成所述缺陷特征数据。
[0008]可选地，所述数据处理单元还包括多通道判伤模块，其中，在所述超声探伤数据为多通道时，所述单通道判伤模块基于多通道的滤波后的所述超声探伤数据生成多个所述缺陷特征数据后，所述多通道判伤模块基于多个所述缺陷特征数据进行联合判伤并生成缺陷类型数据，所述通信单元将多个所述超声探伤数据、多个所述缺陷特征数据和所述缺陷类型数据打包后发送至所述上位机单元。
[0009]可选地，所述数据处理系统还包括与所述数据采集单元同步触发的定位单元，用
于采集与所述超声探伤数据对应的所述位置数据，其中，所述定位单元由GPS信号模块、编码器模块和里程同步模块中的一种或多种模块构成。
[0010]可选地，所述数据处理系统还包括所述上位机单元，所述上位机单元用于接收所述缺陷特征数据和配置所述第一阈值。
[0011]可选地，所述数据处理系统还包括用于存储所述超声探伤数据、所述缺陷特征数据、所述缺陷类型数据、所述位置数据和所述第一阈值的数据存储单元。
[0012]相应的，本专利技术提供，一种轨道探伤的数据处理方法，包括：S1：采集超声探伤数据；S2：基于所述超声探伤数据生成缺陷特征数据；S3：将所述缺陷特征数据传输至上位机单元。
[0013]可选地，所述S2包括：剔除电压值低于第一阈值的所述超声探伤数据，且剔除不连续的电压值高于第一阈值的所述超声探伤数据，生成滤波后的所述超声探伤数据；基于滤波后的所述超声探伤数据的电压值和所述超声探伤数据对应的位置数据生成缺陷水平数据和缺陷深度数据；基于所述缺陷水平数据和所述缺陷深度数据生成所述缺陷特征数据。
[0014]可选地，所述S2还包括：在所述超声探伤数据为多通道时，所述单通道判伤模块基于多通道的滤波后的所述超声探伤数据生成多个所述缺陷特征数据后，所述多通道判伤模块基于多个所述缺陷特征数据进行联合判伤并生成缺陷类型数据，所述通信单元将多个所述超声探伤数据、多个所述缺陷特征数据和所述缺陷类型数据打包后发送至所述上位机单元。
[0015]可选地，所述S1还包括：采集与所述超声探伤数据对应的所述位置数据。
[0016]本专利技术的首要改进之处为提供的轨道探伤的数据处理系统，通过在前端设置可编程的数据处理单元，实现以硬件电路的方式进行超声探伤数据的采集、滤波和判伤，并且由于硬件电路能够基于同一时钟信号触发，保证了每一时刻下的多种采集数据同步，实现了在前端完成了大量数据的处理及压缩，有效地提升了数据处理系统的实时性及准确性的同时，降低了后端上位机的算力负荷，解决了传统的轨道探伤的数据处理系统存在的后端算力负荷高、实时性差的问题。
附图说明
[0017]图1是本专利技术的轨道探伤的数据处理系统的简化模块连接图；
[0018]图2是本专利技术的超声探伤数据的示意图；
[0019]图3是本专利技术的滤波后的超声探伤数据的示意图；和
[0020]图4是本专利技术的轨道探伤的数据处理方法的简化流程图。
具体实施方式
[0021]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0022]如图1所示，一种轨道探伤的数据处理系统，包括：数据采集单元，用于采集超声探伤数据；数据处理单元，用于接收所述超声探伤数据并生成缺陷特征数据；通信单元，用于将所述缺陷特征数据传输至上位机单元。其中，数据采集单元可以是超声传感器；数据处理单元是可编程逻辑器件，本专利技术不限定具体器件类型及型号；通信单元可以由TCP/IP通信
模块和RS232/RS485/RS422模块构成，用于实现数据处理单元与上位机及其他外接模块建立通信连接。
[0023]进一步的，所述数据处理单元包括滤波模块和单通道判伤模块，其中，所述滤波模块剔除电压值低于第一阈值的所述超声探伤数据，且剔除不连续的电压值高于第一阈值的所述超声探伤数据，生成滤波后的所述超声探伤数据；所述单通道判伤模块基于滤波后的所述超声探伤数据的电压值和所述超声探伤数据对应的位置数据生成缺陷水平数据和缺陷深度数据后，基于所述缺陷水平数据和所述缺陷深度数据生成所述缺陷特征数据。
[0024]更进一步的，所述数据处理单元还包括多通道判伤模块，其中，在所述超声探伤数据为多通道时，所述单通道判伤模块基于多通道的滤波后的所述超声探伤数据生成多个所述缺陷特征数据后，所述多通道判伤模块基于多个所述缺陷特征数据进行联合判伤并生成缺陷类型数据，所述通信单元将多个所述超声探伤数据、多个所述缺陷特征数据和所述缺陷类型数据打包后发送至所述上位机单元。具体的，所述多通道数据模块的判伤工作原理是：基于单通道判伤模块生成的任一通道的所述缺陷特征数据包含的缺陷水平数据和缺陷深度数据，判断其他通道的缺陷特征数据值是否包含在水平和深度范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨道探伤的数据处理系统，其特征在于，包括：数据采集单元，用于采集超声探伤数据；数据处理单元，用于接收所述超声探伤数据并生成缺陷特征数据；通信单元，用于将所述缺陷特征数据传输至上位机单元。2.根据权利要求1所述的数据处理系统，其特征在于，所述数据处理单元包括滤波模块和单通道判伤模块，其中，所述滤波模块剔除电压值低于第一阈值的所述超声探伤数据，且剔除不连续的电压值高于第一阈值的所述超声探伤数据，生成滤波后的所述超声探伤数据；所述单通道判伤模块基于滤波后的所述超声探伤数据的电压值和所述超声探伤数据对应的位置数据生成缺陷水平数据和缺陷深度数据后，基于所述缺陷水平数据和所述缺陷深度数据生成所述缺陷特征数据。3.根据权利要求2所述的数据处理系统，其特征在于，所述数据处理单元还包括多通道判伤模块，其中，在所述超声探伤数据为多通道时，所述单通道判伤模块基于多通道的滤波后的所述超声探伤数据生成多个所述缺陷特征数据后，所述多通道判伤模块基于多个所述缺陷特征数据进行联合判伤并生成缺陷类型数据，所述通信单元将多个所述超声探伤数据、多个所述缺陷特征数据和所述缺陷类型数据打包后发送至所述上位机单元。4.根据权利要求3所述的数据处理系统，其特征在于，所述数据处理系统还包括与所述数据采集单元同步触发的定位单元，用于采集与所述超声探伤数据对应的所述位置数据，其中，所述定位单元由GPS信号模块、编码器模块和里程同步模块中的一种或多种模块构成。5.根据权利要求2所述的数据处理系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张渝，王祯，赵波，彭建平，黄炜，王小伟，胡继东，章祥，廖小笼，陈培均，
申请(专利权)人：北京主导时代科技有限公司，
类型：发明
国别省市：