【技术实现步骤摘要】
一种基于相关算法的岔区断轨实时监测方法及装置
[0001]本专利技术属于轨道监测领域，特别涉及一种基于相关算法的岔区断轨实时监测方法及装置。
技术介绍
[0002]岔区钢轨是可动部件和异形结构，列车转向持续冲击作用导致出现断轨问题，此时，由于道岔由于缺少扣件按压而处于自由状态易导致列车脱轨事故，道岔内部电气连接复杂，基于轨道电路的方式无法实现检查，已发生多起事故，这些区域断轨对行车安全构成巨大威胁。
[0003]目前，针对物体伤损状态的监测手段主要包含光、电、声三种传统物理方法。针对钢轨断轨的监测同样以光、电、声形式为主。
[0004]利用光纤中光的传播检测识别钢轨的断裂情况：（1）光纤粘贴在钢轨上。中科院半导体光电实验室用该方式实现了断轨监测，但由于光纤的脆弱性，安装和维护工作难度过大，无法大规模工程化应用。（2）光纤布置在轨旁。Opta
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Sens公司基于该方式开展了断轨监测的研究，实验漏报率为63%，算法还需改进。因此利用光纤对道岔断轨进行监测很难实现工程化应用。
[0005]...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于相关算法的岔区断轨实时监测方法，其特征在于，包括：接收耦合在岔区钢轨上的传感器的传感数据；根据接收的传感数据，采用分窗短时相关算法判断岔区钢轨的断轨状态。2.根据权利要求1所述的基于相关算法的岔区断轨实时监测方法，其特征在于，包括：接收与N个发送通道对应的N个接收通道的传感数据，N为大于或等于1的整数；所述N个发送通道用于分别驱动N个耦合在岔区钢轨上的换能器发出声波信号；所述N个接收通道用于接收与N个换能器对应的N个传感器的传感数据。3.根据权利要求1所述的基于相关算法的岔区断轨实时监测方法，其特征在于，采用分窗短时相关算法判断岔区钢轨的断轨状态包括：将接收到的当前传感数据的电压信号，以一定长度进行分窗处理；将每个窗口的电压信号分别与之前接收的传感数据的电压信号对应位置的窗口数据进行相关运算，分别确定每个窗口的相关值；根据每个窗口库的相关值计算平均值作为当前传感数据的相关值；将当前传感数据的相关值与执行阈值作比较，根据比较结果确定钢轨的断轨状态。4.根据权利要求1所述的基于相关算法的岔区断轨实时监测方法，其特征在于，采用分窗短时相关算法判断岔区钢轨的断轨状态包括通过以下公式确定每个窗口的相关值：记时域相关的两个信号分别为：时域信号和时域信号，确定和各自的傅里叶变换：，，令，则其中，为的共轭，其中为的逆傅里叶变换，其中，为时域信号和的相关值。5.根据权利要求2所述的基于相关算法的岔区断轨实时监测方法，其特征在于，所述换能器分别安装在道岔部件的一端，对应的传感器分别安装在对应道岔部件的另一端；所述道岔部件包括尖轨、心轨、翼轨中一个或多个。6.根据权利要求5所述的基于相关算法的岔区断轨实时监测方法，其特征在于，传感器安装在距离对应的换能器4m
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6m的距离处。7.根据权利要求1所述的基于相关算法的岔区断轨实时监测方法，其特征在于，包括：根据道岔长度和/或道岔型号，设置声波信号的工作波形和/或频率和/或输出电压。8.根据权利要求1
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7中任一项所述的基于相关算法的岔区断轨实时监测方法，其特征在于，包括：
设置声波信号为正弦波信号或调制波形信号；采用单一频点波形时，每次连续发送一定时长的脉冲信号；采用调制波形时，每次发送一定数量波形周期的调制波形信号。9.根据权利要求8所述的基于相关算法的岔区断轨实时监测方法，其特征在于，根据接收的传感数据，采用分窗短时相关算法判断岔区钢轨的断轨状态包括：分窗短时相关算法计算传感数据的电压信号的相关值；当声波信号为单一频点正弦波时，判断所述相关值是否等于或低于第一阈值，若是，则认为钢轨出现折断情况；当声波信号为调制波形信号时，判断所述相关值是否等于或低于第二阈值，若是，则认为钢轨出现裂纹；其中，第一阈值小于第二阈值。10.根据权利要求1
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7中任一项所述的基于相关算法的岔区断轨实时监测方法，其特征在于，在判断岔区钢轨的断轨状态之前，还根据传感数据判断过车状态，包括：计算传感数据的能量值，根据能量值判断当前岔区是否处于过车状态，若为有过车状态，则同时接收所有接收通道的传感数据，对每个接收通道的传感数据分别进行过车状态判断；钢轨断轨状态监测在所有接收通道的传感数据都判断为无过车状态时进行。11.根据权利要求1
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7中任一项所述的基于相关算法的岔区断轨实时监测方法，其特征在于，在钢轨断轨状态监测时，采用轮流采集每个接收通道的传感数据，进行断裂...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘雪梅，王智新，秦成文，陈福宾，陈勇，谭树林，马一凡，郭海雯，韩明媚，王鹏跃，
申请(专利权)人：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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