基于轨道的波形测量方法与测量设备技术

本申请提供了一种基于轨道的波形测量方法与测量设备，涉及轨道交通技术领域。当测量设备在轨道的上方移动时，测量设备每隔预设采样步长，采集轨道的距离值；测量设备分别获取每个距离值与设定的标准距离值之间的偏差值，并分别将多个距离值所对应的偏差值作为初始不平顺值；测量设备根据预设的第一修正系数、预设的第二修正系数，对每个初始不平顺值进行修正，获取多个修正后的不平顺值，其中，第一修正系数和第二修正系数分别是历史上在测量设备的正下方分别置放不同厚度的量块时，将多组量块的厚度、和对应的第一历史不平顺值拟合得到的直线的斜率和截距；测量设备根据多个修正后的不平顺值，获取轨道的波形，可靠性高。可靠性高。可靠性高。

【技术实现步骤摘要】
基于轨道的波形测量方法与测量设备


[0001]本申请涉及轨道交通
，尤其涉及一种基于轨道的波形测量方法、装置及测量设备。

技术介绍

[0002]轨道波形可以用于指示轨道的不平顺，轨道不平顺其主要包括轨道表面粗糙度、轨面不平顺和车轮踏面不圆顺，轨道不平顺不仅会激发轮轨滚动振动和噪声，还会引起高频轮轨接触力和冲击力，并进一步引起车轮接触疲劳裂痕、轨道波磨等伤损。因此，对轨道不平顺进行检测和分析，是合理进行轨道养护、维修、控制轮轨振动和噪声、延长轨道使用寿命的前提和基础。
[0003]目前，可以通过距离传感器检测轨道的距离值，进而根据检测的轨道的距离值生成轨道波形。然而，距离传感器的检测精度可能存在制造误差、安装位置的误差以及环境温度的影响，进而造成检测的距离值的准确度低。如此，也会造成最终生成的轨道的波形的准确度也低。

技术实现思路

[0004]本申请提供一种轨道波形测量方法与测量设备，用于解决现有技术中生成的轨道波形的准确度低的问题。
[0005]第一方面，本申请提供了一种基于轨道的波形测量方法，应用于测量设备，包括：当测量设备在轨道的上方移动时，测量设备每隔预设采样步长，采集轨道的距离值；测量设备分别获取每个距离值与设定的标准距离值之间的偏差值，并分别将多个距离值所对应的偏差值作为初始不平顺值；测量设备根据预设的第一修正系数、预设的第二修正系数，对每个初始不平顺值进行修正，获取多个修正后的不平顺值，其中，第一修正系数和第二修正系数分别是历史上在测量设备的正下方分别置放不同厚度的量块时，将多组量块的厚度、和对应的第一历史不平顺值拟合得到的直线的斜率和截距，且第一历史不平顺值为测量设备采集的第一历史距离值与设定的标准距离值的偏差值；测量设备根据多个修正后的不平顺值，获取轨道的波形。
[0006]在一种可选地实施方式中，本申请提供的方法还包括：在测量设备的正下方分别置放不同厚度的量块时，测量设备分别采集相对于各个量块的第一历史距离值，其中，量块置放于轨道；测量设备分别获取每个量块的第一历史距离值与设定的标准距离值的偏差值，并将多个第一历史距离值所对应的偏差值作为第一历史不平顺值；测量设备将多组量块的厚度、和对应的第一历史不平顺值拟合得到直线；测量设备确定直线的斜率为第一修正系数、以及直线的截距为第二修正系数。
[0007]在一种可选地实施方式中，测量设备确定直线的斜率为第一修正系数、直线的截距为第二修正系数之前，本申请提供的方法还包括：在测量设备的正下方置放厚度为N的量块时，测量设备采集到相对于厚度为N的量块的第二历史距离值；测量设备获取第二历史距
离值与设定的标准距离值的偏差值，并将第二历史距离值对应的偏差值作为第二历史不平顺值x2；测量设备根据算式：M＝kx2+b；对第二历史不平顺值x2进行修正，得到修正后的不平顺值M，其中，k为直线的斜率，b为直线的截距；测量设备确定修正后的不平顺值M与量块的厚度N的差值是否小于设定的阈值；测量设备确定直线的斜率为第一修正系数、直线的截距为第二修正系数，包括：测量设备在差值小于设定的阈值时，确定直线的斜率为第一修正系数、直线的截距为第二修正系数。
[0008]可以理解地，确定修正后的不平顺值M与量块的厚度N的差值是否小于设定的阈值，可以对拟合的直线的准确度进行验证。在差值小于设定的阈值时，说明拟合的直线的准确度高，这样一来，将直线的斜率确定为第一修正系数，将直线的截距确定为第二修正系数。
[0009]在一种可选地实施方式中，在测量设备根据多个修正后的不平顺值，获取轨道的波形之前，本申请提供的方法还包括：对多个修正后的不平顺值分别减去第三修正系数C，得到再次修正后的不平顺值，其中，第三修正系数C满足算式其中，P为测量设备确定的多个第三历史距离值分别与设定的标准距离值的偏差值之和，多个第三历史距离值是当测量设备在设定的标准轨道上移动时，测量设备每隔预设采样步长采集的标准轨道的多个距离值，n为测量设备的采样次数。
[0010]由于P为测量设备确定的多个第三历史距离值分别与设定的标准距离值的偏差值之和；多个第三历史距离值是当测量设备在设定的标准轨道上移动时，测量设备每隔预设采样步长采集的标准轨道的多个距离值；n为测量设备的采样次数，则C可以理解为平均每次采集的第三历史距离值与设定的标准距离值的偏差值。如此，将平均每次采集的第三历史距离值与设定的标准距离值的偏差值作为第三修正系数，进而对多个修正后的不平顺值分别减去第三修正系数C，得到再次修正后的不平顺值的可靠性更高。
[0011]在一种可选地实施方式中，测量设备预设的第一修正系数、预设的第二修正系数，对每个初始不平顺值进行修正，获取多个修正后的不平顺值，包括：根据预设的第一修正系数k、预设的第二修正系数b、初始不平顺值x1、采用公式：y1＝kx1+b分别对多个初始不平顺值x1进行修正，获取多个修正后的不平顺值y1。
[0012]这样一来，可以使得取多个修正后的不平顺值y1的可靠性更高。
[0013]在一种可选地实施方式中，测量设备包括三个距离传感器，三个距离传感器沿同一条直线间隔设置，测量设备每隔预设采样步长，采集轨道的距离值，包括：在三个距离传感器中，每隔预设采样步长在移动方向上靠前的距离传感器采集到距离值d1、居中的距离传感器采集到距离值d2、在移动方向上靠后的距离传感器采集到距离值d3；测量设备分别获取每个距离值与设定的标准距离值之间的偏差值，并分别将多个距离值所对应的偏差值作为初始不平顺值，包括：测量设备确定距离值d1与设定的标准距离值的偏差值u1，距离值d2与设定的标准距离值的偏差值u2，距离值d3与设定的标准距离值的偏差值u3；测量设备根据算式获取初始不平顺值x1。
[0014]可以理解地，当测量设备在轨道上方移动时，测量设备可能存在晃动的情况，因此，基于布置于测量设备的不同位置的三个距离传感器采集的距离值分别对应的偏差值，
确定的初始不平顺值x1，可以降低测量设备在轨道上方移动时，局部位置振动而导致对确定的初始不平顺值的影响。这样一来，根据三个距离传感器采集的距离值d1、距离值d2、距离值d3，确定获取初始不平顺值x1的可靠性更高。
[0015]在一种可选地实施方式中，本申请提供的方法包括：N个距离传感器分别在不同的温度下，采集目标板的N组第四历史距离值，其中，N为大于3的整数；绘制N个距离传感器中的每个距离传感器的温度
‑
距离曲线，其中，温度
‑
距离曲线用于指示采集的第四历史距离值与温度的映射关系；选择温度
‑
距离曲线相似度最高的三个距离传感器，作为测量设备的三个距离传感器。
[0016]考虑到温度的变化会引起距离传感器的测量值发生变化，影响初始不平顺值的可靠性，而又由于初始不平顺值x1是算式获取到的，这样一来，可以选择三个在不同温度条件下，采集的第四历史距离值差别不大的距离传感器，如此，在各个温度条件下得到的初始不平顺值x1的可靠性高。
[0017]第二方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于轨道的波形测量方法，其特征在于，应用于测量设备，所述方法包括：当所述测量设备在所述轨道的上方移动时，所述测量设备每隔预设采样步长，采集所述轨道的距离值；所述测量设备分别获取每个所述距离值与设定的标准距离值之间的偏差值，并分别将多个所述距离值所对应的偏差值作为初始不平顺值；所述测量设备根据预设的第一修正系数、预设的第二修正系数，对每个所述初始不平顺值进行修正，获取多个修正后的不平顺值，其中，所述第一修正系数和所述第二修正系数分别是历史上在所述测量设备的正下方分别置放不同厚度的量块时，将多组所述量块的厚度、和对应的第一历史不平顺值拟合得到的直线的斜率和截距，且所述第一历史不平顺值为所述测量设备采集的第一历史距离值与设定的标准距离值的偏差值；所述测量设备根据多个所述修正后的不平顺值，获取所述轨道的波形。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在所述测量设备的正下方分别置放不同厚度的量块时，所述测量设备分别采集相对于各个所述量块的第一历史距离值，其中，所述量块置放于所述轨道；所述测量设备分别获取每个量块的所述第一历史距离值与设定的标准距离值的偏差值，并将多个所述第一历史距离值所对应的偏差值作为第一历史不平顺值；所述测量设备将多组所述量块的厚度、和对应的所述第一历史不平顺值拟合得到直线；所述测量设备确定所述直线的斜率为第一修正系数、以及所述直线的截距为第二修正系数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测量设备确定所述直线的斜率为第一修正系数、所述直线的截距为第二修正系数之前，所述方法还包括：在所述测量设备的正下方置放厚度为N的量块时，所述测量设备采集到相对于厚度为N的量块的第二历史距离值；所述测量设备获取所述第二历史距离值与设定的标准距离值的偏差值，并将所述第二历史距离值对应的偏差值作为第二历史不平顺值x2；所述测量设备根据算式：M＝kx2+b对所述第二历史不平顺值x2进行修正，得到修正后的不平顺值M，其中，k为所述直线的斜率，b为所述直线的截距；所述测量设备确定修正后的不平顺值M与所述量块的厚度N的差值是否小于设定的阈值；所述测量设备确定所述直线的斜率为第一修正系数、所述直线的截距为第二修正系数，包括：所述测量设备在所述差值小于设定的阈值时，确定所述直线的斜率为第一修正系数、所述直线的截距为第二修正系数。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述测量设备根据多个所述修正后的不平顺值，获取所述轨道的波形之前，所述方法还包括：对多个修正后的不平顺值分别减去第三修正系数C，得到再次修正后的不平顺值，其
中，第三修正系数C满足算式其中，P为所述测量设备确定的多个第三历史距离值分别与设定的标准距离值的偏差值之和，所述多个第三历史距离值是当所述测量设备在设定的标准轨道上移动时，所述测量设备每隔预设采样步长采集的所述标准轨道的多个距离值，n为所述测量设备的采样次数。5.根据权利要求1所述的方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗斌，杨泽星，唐训发，黄超生，蔡杰，苏敏，尹婷，米文扬，代宇昕，
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：