一种检测高速列车车辆振动响应的测试系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种检测高速列车车辆振动响应的测试系统，该系统包括：光电信号发射装置、光学信号接收装置与第一数据采集装置设置在高速列车的轴箱、构架和车体处，所述光电信号反射装置设置在钢轨测点垂直断面正下方的轨道板处，所述光学信号接收装置连接第一数据采集装置；应变片、振动加速度传感器与第二数据采集装置设置在所述钢轨测点两侧，所述应变片和所述振动加速度传感器分别连接所述第二数据采集装置；校验装置连接所述第一数据采集装置与所述第二数据采集装置。该系统能够精准定位列车通过地面轨道某一测点时对应的车辆振动响应。车辆振动响应。车辆振动响应。

【技术实现步骤摘要】
一种检测高速列车车辆振动响应的测试系统


[0001]本技术涉及车辆振动测试
，具体是一种检测高速列车车辆振动响应的测试系统。

技术介绍

[0002]近年来，高速铁路发展迅速，列车运营速度已达到350km/h，速度的持续提升给测试技术不断提出挑战，尤其是对于正常服役运用的高速列车，如何精准、便携的定位列车通过地面轨道某一测点时对应的车辆振动响应成为新的测试技术问题，对于这样的车地轮轨同步测试，现有的地面定位方法有两种，即GPS(全球定位装置)自动校对和高速综合检测列车的射频信号校正法。
[0003]其中，GPS位置校对方式利用GPS定位功能，将GPS接受装置实时输出的数据包括经度、维度、方向角等参数和数据库中已有的里程数据进行比对修正，确定地面位置里程。但是，GPS位置校对方式具有如下缺点：1)GPS接收器受环境影响较大，在隧道、山谷等遮挡卫星信号接收的地方，GPS位置自动校对装置无法工作，因而在隧道中无法使用；2)对于运行速度大于300km/h的高速铁路，GPS不能精确定位地面测点，将产生约10～20米误差。
[0004]高速综合检测列车的射频信号校正主要在我国高速综合检测车中应用，铁路建设过程中在接触网杆安装射频卡片，综合检测列车通过信号识别装置获取地面位置，通过与GPS里程校对相结合，获取线路任意位置的准确定位。该方法的优点是位置校对精确度高，环境适应性强，这种方法的主要缺点是线路和车上必须安装射频信号装置，使得实用性降低，对于大多数服役运用高速列车，加装射频信号装置存在一定难度，另一方面也增大了成本和费用。
[0005]因此，如何精准定位列车通过地面轨道某一测点时对应的车辆振动响应是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0006]鉴于上述问题，本技术的目的是为了解决现有技术中GPS自动校对方法受环境影响大，不能精确定位地面测点；高速综合检测列车的射频信号校正法实用性低，成本高的问题。
[0007]本技术实施例提供一种检测高速列车车辆振动响应的测试系统，包括：光电信号发射装置、光电信号反射装置、光电信号接收装置、第一数据采集装置、应变片、振动加速度传感器和第二数据采集装置；
[0008]所述光电信号发射装置、所述光学信号接收装置与所述第一数据采集装置设置在高速列车的轴箱、构架和车体处，所述光电信号反射装置设置在钢轨测点垂直断面正下方的轨道板处，所述光学信号接收装置连接所述第一数据采集装置，所述光电信号发射装置发射光电信号，所述光电信号反射装置反射所述光电信号，生成所述反射信号，所述光电信号接收装置接收所述反射信号，并将所述发射信号传输给所述第一数据采集装置，所述第
一数据采集装置根据所述反射信号生成地面测点的相对位置，并获取高速列车通过所述地面测点时的车辆振动响应测试信号；
[0009]所述应变片、所述振动加速度传感器与所述第二数据采集装置设置在所述钢轨测点两侧，所述应变片和所述振动加速度传感器分别连接所述第二数据采集装置，所述应变片采集轮轨力，并将所述轮轨力传输给所述第二数据采集装置，所述振动加速度传感器采集钢轨振动加速度、扣件振动加速度和轨道板振动加速度，所述第二数据采集装置获取高速列车通过所述地面测点时的所述轮轨力、所述钢轨振动加速度、所述扣件振动加速度和所述轨道板振动加速度。
[0010]在一个实施例中，所述钢轨测点设置在轨道板上方的两侧钢轨处。
[0011]在一个实施例中，还包括：车辆振动测试传感器；
[0012]所述车辆振动测试传感器设置在高速列车的轴箱、构架和车体处，连接所述第一数据采集装置，用于采集高速列车不同位置的车辆振动响应测试信号。
[0013]在一个实施例中，所述光电信号发射装置采用发光二极管。
[0014]在一个实施例中，所述光电信号反射装置采用反光胶带。
[0015]在一个实施例中，所述光电信号接收装置采用光电二极管。
[0016]在一个实施例中，所述第一数据采集装置与所述第二数据采集装置分别采用信号采集板。
[0017]在一个实施例中，所述信号采集板包括：信号调理电路和存储器；所述信号调理电路与所述存储器相连接。
[0018]在一个实施例中，所述校验装置采用时钟校验仪。
[0019]在一个实施例中，还包括：高速激光摄像机；
[0020]所述高速激光摄像机设置在轨道最外侧，连接所述第二数据采集装置，用于采集高速列车相关信息，并将所述高速列车相关信息传输给所述第二数据采集装置。
[0021]本技术实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：
[0022]本技术实施例提供的一种检测高速列车车辆振动响应的测试系统，本系统通过在地面轨道上安装光电信号反射装置、车上安装信号接收装置获取地面轨道某位置准确对应的车辆振动动态响应，使得轮轨振动响应测试空间同步，灵活性较高，能够获得较高的定位精度，并且，轨道上粘贴的装置为一种反光胶带，就可以对光电信号进行发射，成本低廉，其次，将第一数据采集装置与第二数据采集装置进行时钟校验，使得高速列车与轨道之间的振动响应测试保持时间同步，进而更加精确定位列车通过地面轨道某一测点时对应的车辆振动响应。
[0023]本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0024]下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步地详细描述。
附图说明
[0025]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：
[0026]图1为本技术实施例提供的一种检测高速列车车辆振动响应的测试系统的框图；
[0027]图2为本技术实施例提供的高速铁路轮轨振动时空同步测试示意图；
[0028]图3为本技术实施例提供的测点示意图。
具体实施方式
[0029]为使本技术实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行更加详细的描述。
[0030]需要说明的是：在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0031]在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种检测高速列车车辆振动响应的测试系统，其特征在于，包括：光电信号发射装置、光电信号反射装置、光电信号接收装置、第一数据采集装置、应变片、振动加速度传感器、第二数据采集装置和校验装置；所述光电信号发射装置、所述光电信号接收装置与所述第一数据采集装置设置在高速列车的轴箱、构架和车体处，所述光电信号反射装置设置在钢轨测点垂直断面正下方的轨道板处，所述光电信号接收装置连接所述第一数据采集装置，所述光电信号发射装置发射光电信号，所述光电信号反射装置反射所述光电信号，生成反射信号，所述光电信号接收装置接收所述反射信号，并将所述反射信号传输给所述第一数据采集装置，所述第一数据采集装置根据所述反射信号生成地面测点的相对位置，并获取高速列车通过所述地面测点时的车辆振动响应测试信号；所述应变片、所述振动加速度传感器与所述第二数据采集装置设置在所述钢轨测点两侧，所述应变片和所述振动加速度传感器分别连接所述第二数据采集装置，所述应变片采集轮轨力，并将所述轮轨力传输给所述第二数据采集装置，所述振动加速度传感器采集钢轨振动加速度、扣件振动加速度和轨道板振动加速度，所述第二数据采集装置获取高速列车通过所述地面测点时的所述轮轨力、所述钢轨振动加速度、所述扣件振动加速度和所述轨道板振动加速度；所述校验装置连接所述第一数据采集装置与所述第二数据采集装置，用于对所述第一数据采集装置与所述第二数据采集装置进行时钟校验。2.如权利要求1所述的一种检测高速列车车辆振动响应的测试系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯茂锐，胡晓依，成棣，孙丽霞，方兴，白鑫，常崇义，周春阳，蔡园武，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道科学技术研究发展中心，
类型：新型
国别省市：