一种提高轨检仪检测精度的数据处理方法技术

本发明专利技术提供了一种提高轨检仪检测精度的数据处理方法，具体步骤如下：步骤S1：轨检仪沿轨道进行检测，获得对轨道的检测数据以及轨检仪运动的里程数据，其中检测数据和里程数据之间一一对应；步骤S2：识别检测数据中的异常数据段，根据异常数据段首端的数据值、尾端的数据值以及两者对应的里程值构建补偿函数；步骤S3：采用补偿函数对首端的数据值和尾端的数据值之间进行插值补偿，获得去除异常数据段的检测数据；步骤S4：对步骤S3处理之后的检测数据进行滤波处理。本发明专利技术的方法不影响整个检测数据的完整性，同时又剔除了异常的数据，消除了梁面凹坑和梁面存在的砂石、梁缝、毛刺数据干扰等引起的数据误差，提高了轨检仪检测精度。提高了轨检仪检测精度。提高了轨检仪检测精度。

【技术实现步骤摘要】
一种提高轨检仪检测精度的数据处理方法


[0001]本专利技术涉及轨道检测
，具体涉及一种提高轨检仪检测精度的数据处理方法。

技术介绍

[0002]单轨轨道线路的病害严重影响列车及坐乘人员的安全及舒适性。目前针对单轨轨道的检测主要是通过人工上线检测，工作强度大、测量精度差、检测效率很低，还存在一定的安全隐患。现有的研究提出了采用搭载非接触式激光位移传感器的轨检仪进行检测，通过激光位移传感器测出的距离再经过相关公式计算来得出轨道检测相关指标。但现有的激光位移传感器检测单轨轨道梁存在以下几个问题：
[0003]1)每片单轨梁拼接处存在大小不等的梁缝，会造成激光位移传感器接收不到反射光，导致检测出的距离超限，影响检测指标精度；
[0004]2)因单轨轨道梁为预制水泥梁，存在梁面有凹坑和梁面有砂石的情况，会造成激光位移传感器测出的距离大于或小于实际轨道梁的距离，影响检测指标精度；
[0005]3)因轨检仪为高精密检测仪器，数据采集和数据传输过程中外界干扰造成的毛刺数据也会影响检测指标精度。
[0006]作为行业最新的发展方向，单轨轨检仪可以高效、快捷地对单轨轨道线路进行检测，识别轨道病害，为线路维护提供数据支撑；因此，检测数据的准确性对于此类轨道检测设备的性能至关重要，对于后续对轨道的维护起到了重大的影响。
[0007]综上所述，急需一种提高轨检仪检测精度的数据处理方法以解决现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术目的在于提供一种提高轨检仪检测精度的数据处理方法，旨在解决梁缝、凹坑、砂石和毛刺影响轨检仪检测精度的问题，具体技术方案如下：
[0009]一种提高轨检仪检测精度的数据处理方法，具体步骤如下：
[0010]步骤S1：轨检仪沿轨道进行检测，获得对轨道的检测数据以及轨检仪运动的里程数据，其中检测数据和里程数据之间一一对应；
[0011]步骤S2：识别检测数据中的异常数据段，根据异常数据段首端的数据值、尾端的数据值以及两者对应的里程值构建补偿函数；
[0012]步骤S3：采用补偿函数对首端的数据值和尾端的数据值之间进行插值补偿，获得去除异常数据段的检测数据；
[0013]步骤S4：对步骤S3处理之后的检测数据进行滤波处理。
[0014]以上技术方案中优选的，所述异常数据段的类型包括梁缝异常数据、毛刺异常数据、凹坑异常数据和砂石异常数据。
[0015]以上技术方案中优选的，所述梁缝异常数据的识别方法为：
[0016]步骤A1：设置超限阈值M、最大梁缝宽度对应的里程值L1和梁端倒角对应的里程值L2；
[0017]步骤A2：若当前时刻检测的数据值小于M且下一时刻检测的数据值大于M，则记下当前时刻对应的里程值X1；
[0018]步骤A3：在X1至X1+L1的里程范围内寻找：若上一时刻检测的数据值大于M且当前时刻检测的数据值小于M，则记下当前时刻对应的里程值X1'；
[0019]步骤A4：将X1
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L2处对应的检测数据值记为梁缝异常数据的首端数据值，将X1'+L2处对应的检测数据值记为梁缝异常数据的尾端数据值。
[0020]以上技术方案中优选的，所述毛刺异常数据的识别方法为：
[0021]设定毛刺预设值a，并记录上一时刻检测的数据值a1、当前时刻检测的数据值a2和下一时刻检测的数据值a3；
[0022]若a2
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a1＞a且a2
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a3＞a，或者是，a1
‑
a2＞a且a3
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a2＞a；则a2为毛刺数据，将a1作为毛刺异常数据的首端数据值，将a3作为毛刺异常数据的尾端数据值。
[0023]以上技术方案中优选的，凹坑异常数据的识别方法为：
[0024]步骤B1：设定斜率K1和凹坑最大宽度对应的里程值L3，且K1＞0；
[0025]步骤B2：若当前时刻的里程值X2及其对应的检测数据值与下一时刻的里程值及其对应的检测数据值之间拟合的直线斜率大于K1，那么则记录当前时刻的里程值X2及其对应的检测数据值；
[0026]步骤B3：在X2至X2+L3的里程范围内寻找：若上一时刻的里程值及其对应的检测数据值和当前时刻的里程值X2'及其对应的检测数据值之间拟合的直线斜率小于
‑
K1，那么则记录当前时刻的里程值X2'及其对应的检测数据值；
[0027]步骤B4：将X2对应的检测数据值作为凹坑异常数据的首端数据值，将X2'对应的检测数据值作为凹坑异常数据的尾端数据值。
[0028]以上技术方案中优选的，砂石异常数据的识别方法为：
[0029]步骤C1：设定斜率K2和砂石最大宽度对应的里程值L4，且K2＞0；
[0030]步骤C2：若当前时刻的里程值X3及其对应的检测数据值与下一时刻的里程值及其对应的检测数据值之间拟合的直线斜率小于
‑
K2，那么则记录当前时刻的里程值X3及其对应的检测数据值；
[0031]步骤C3：在X3至X3+L4的里程范围内寻找：若上一时刻的里程值及其对应的检测数据值和当前时刻的里程值X3'及其对应的检测数据值之间拟合的直线斜率大于K2，那么则记录当前时刻的里程值X3'及其对应的检测数据值；
[0032]步骤C4：将X3对应的检测数据值作为砂石异常数据的首端数据值，将X3'对应的检测数据值作为砂石异常数据的尾端数据值。
[0033]以上技术方案中优选的，步骤S2中，根据异常数据段首端的数据值、尾端的数据值以及两者对应的里程值构建一次函数；步骤S3中，采用一次函数对首端的数据值和尾端的数据值之间进行插值补偿。
[0034]以上技术方案中优选的，步骤S4中，采用滑动平均值滤波对步骤S3处理之后的检测数据进行处理。
[0035]以上技术方案中优选的，在轨检仪的行走轮上安装高精度编码器，轨检仪采用激
光位移传感器对轨道进行检测，通过高精度编码器触发激光位移传感器进行检测。
[0036]以上技术方案中优选的，轨检仪每行驶c里程，高精度编码器触发激光位移传感器进行一次检测。
[0037]应用本专利技术的技术方案，具有以下有益效果：
[0038]本专利技术的数据处理方法，分别提供了梁缝、凹坑、砂石和毛刺异常数据的识别方法，在识别出异常数据之后采用一次函数进行插值补偿，不影响整个检测数据的完整性，同时又剔除了异常的数据，消除了梁面凹坑和梁面存在的砂石、梁缝、毛刺数据干扰等引起的数据误差，提高了轨检仪检测精度。经过实际检验，本专利技术的梁缝、凹坑、砂石和毛刺异常数据的识别方法准确度高，同时还允许根据实际情况(或者是检测人员的经验)进行阈值的调整，可以应对不同情况的梁缝、凹坑、砂石和毛刺异常数据的识别。
[0039]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。
附图说明
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高轨检仪检测精度的数据处理方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤S1：轨检仪沿轨道进行检测，获得对轨道的检测数据以及轨检仪运动的里程数据，其中检测数据和里程数据之间一一对应；步骤S2：识别检测数据中的异常数据段，根据异常数据段首端的数据值、尾端的数据值以及两者对应的里程值构建补偿函数；步骤S3：采用补偿函数对首端的数据值和尾端的数据值之间进行插值补偿，获得去除异常数据段的检测数据；步骤S4：对步骤S3处理之后的检测数据进行滤波处理。2.根据权利要求1所述的提高轨检仪检测精度的数据处理方法，其特征在于，所述异常数据段的类型包括梁缝异常数据、毛刺异常数据、凹坑异常数据和砂石异常数据。3.根据权利要求2所述的提高轨检仪检测精度的数据处理方法，其特征在于，所述梁缝异常数据的识别方法为：步骤A1：设置超限阈值M、最大梁缝宽度对应的里程值L1和梁端倒角对应的里程值L2；步骤A2：若当前时刻检测的数据值小于M且下一时刻检测的数据值大于M，则记下当前时刻对应的里程值X1；步骤A3：在X1至X1+L1的里程范围内寻找：若上一时刻检测的数据值大于M且当前时刻检测的数据值小于M，则记下当前时刻对应的里程值X1'；步骤A4：将X1
‑
L2处对应的检测数据值记为梁缝异常数据的首端数据值，将X1'+L2处对应的检测数据值记为梁缝异常数据的尾端数据值。4.根据权利要求2所述的提高轨检仪检测精度的数据处理方法，其特征在于，所述毛刺异常数据的识别方法为：设定毛刺预设值a，并记录上一时刻检测的数据值a1、当前时刻检测的数据值a2和下一时刻检测的数据值a3；若a2
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a1＞a且a2
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a3＞a，或者是，a1
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a2＞a且a3
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a2＞a；则a2为毛刺数据，将a1作为毛刺异常数据的首端数据值，将a3作为毛刺异常数据的尾端数据值。5.根据权利要求2所述的提高轨检仪检测精度的数据处理方法，其特征在于，凹坑异常数据的识别方法为：步骤B1：设定斜率K1和凹坑最大宽度对应的里程值L3，且K1＞0；步骤B2：若当前时刻的里程值X2及其对应的检测数据值与下一时刻的里程值及其对应的检测数据值之间拟合的直线斜率大于K1，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，龚文忠，杨泽星，黄超生，吴会超，邵云，宗斌，蔡杰，罗孝侃，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：