基于车体横向振动加速度的晃车检测方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及轨道车辆技术领域，提供一种基于车体横向振动加速度的晃车检测方法及系统，通过获取车体的横向振动加速度，并对横向振动加速度进行去均值处理，再根据预设的频率范围对横向振动加速度的谐波进行带通滤波，并计算带通滤波后的谐波的整波峰值，最后判断整波峰值是否满足晃车预警条件或者晃车报警条件，解决了现有技术中无法实现既能有效的识别晃车现象，又能保证在通过车站、道岔等区段时不发生误报的问题，实现了既能有效识别晃车现象，又能避免易误报问题的效果，算法简单，计算效率高，实现了快速、高效、准确的对低频晃车现象的实时诊断。的实时诊断。的实时诊断。

【技术实现步骤摘要】
基于车体横向振动加速度的晃车检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及轨道车辆
，尤其涉及一种基于车体横向振动加速度的晃车检测方法及系统。

技术介绍

[0002]在轨道列车的服役过程中，由于轮轨匹配关系可能发生变化，在部分线路或部分区段可能会存在轮轨匹配不良、等效锥度偏低等情况，从而可能导致动车组出现车体低频横向晃车现象，影响行车安全性和乘车舒适性。
[0003]对于车体的低频横向晃车监测，在目前的相关技术中，是通过车体横向加速度计算车体的横向平稳性来进行监测，但是这种方法存在如下缺点：由于横向平稳性在低频处(一般在0.5
‑
3Hz之间)的加权系数较低，因此在发生晃车时，横向平稳性指标体现不明显，横向平稳性指标会存在部分没有超过横向平稳性的限值的情况，即无法发出平稳性报警。如果降低横向平稳性的报警限值，在通过车站、道岔等区段，车辆发生轻微振动时，又可能由于横向平稳性指标较大，从而引起横向平稳性误报警问题。因此仅通过横向平稳性指标，无法实现既可以有效的识别晃车现象，同时又保证在通过车站、道岔等区段时不发生误报的效果。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于车体横向振动加速度的晃车检测方法及系统，用以解决现有技术中无法实现既可以有效的识别晃车现象，同时又保证在通过车站、道岔等区段时不发生误报的缺陷，实现快速、高效、准确的识别低频晃车现象的实时诊断。
[0005]本专利技术提供一种基于车体横向振动加速度的晃车检测方法，包括：
[0006]获取车体的横向振动加速度；
[0007]对所述横向振动加速度进行去均值处理；
[0008]根据预设的频率范围对所述横向振动加速度的谐波进行带通滤波，并计算带通滤波后的所述谐波的整波峰值，所述频率范围是根据所述车体的悬挂参数，计算所述车体在运动姿态下的悬挂模态，并根据所述悬挂模态确定的；
[0009]判断所述整波峰值是否满足晃车预警条件或者晃车报警条件。
[0010]根据本专利技术提供的基于车体横向振动加速度的晃车检测方法，判断所述整波峰值是否满足晃车预警条件或者晃车报警条件，具体包括：
[0011]在所述整波峰值在预设周期内超过晃车阈值的次数多于预定次数的情况下，判定所述整波峰值满足所述晃车预警条件或者所述晃车报警条件。
[0012]根据本专利技术提供的基于车体横向振动加速度的晃车检测方法，所述晃车阈值包括两个第一阈值和两个第二阈值，所述第一阈值为晃车预警阈值，所述第二阈值为晃车报警阈值，所述第一阈值的绝对值小于所述第二阈值的绝对值。
[0013]根据本专利技术提供的基于车体横向振动加速度的晃车检测方法，在所述整波峰值在
预设周期内超过晃车阈值的次数多于预定次数的情况下，判定所述整波峰值满足所述晃车预警条件或者所述晃车报警条件，具体包括：
[0014]在所述整波峰值在预设周期内超过所述第一阈值的次数多于预定次数，且超过所述第二阈值的次数少于预定次数的情况下，判定所述整波峰值满足所述晃车预警条件；
[0015]在所述整波峰值在预设周期内超过所述第二阈值的次数多于预定次数的情况下，判定所述整波峰值满足所述晃车报警条件。
[0016]根据本专利技术提供的基于车体横向振动加速度的晃车检测方法，所述运动姿态包括摇头、上心滚摆、下心滚摆和横移中的至少一种姿态。
[0017]根据本专利技术提供的基于车体横向振动加速度的晃车检测方法，在判断所述整波峰值是否满足晃车预警条件或者晃车报警条件之后，还包括：
[0018]在满足所述晃车预警条件或者所述晃车报警条件的情况下，向网络系统发送预警结果或者报警结果。
[0019]本专利技术还提供一种基于车体横向振动加速度的晃车检测系统，包括平稳传感器和平稳监测主机；
[0020]所述平稳传感器与所述平稳监测主机电连接，用于采集车体的横向振动加速度，并将采集到的所述横向振动加速度传输给所述平稳监测主机；
[0021]所述平稳监测主机用于获取车体的横向振动加速度，对所述横向振动加速度进行去均值处理；根据预设的频率范围对所述横向振动加速度的谐波进行带通滤波，并计算带通滤波后的所述谐波的整波峰值，所述频率范围是根据所述车体的悬挂参数，计算所述车体在运动姿态下的悬挂模态，并根据所述悬挂模态确定的；判断所述整波峰值是否满足晃车预警条件或者晃车报警条件。
[0022]根据本专利技术提供的基于车体横向振动加速度的晃车检测系统，所述平稳传感器包括加速度传感器、连接电缆和连接器；所述加速度传感器通过连接电缆和连接器与所述平稳监测主机电连接。
[0023]根据本专利技术提供的基于车体横向振动加速度的晃车检测系统，所述加速度传感器固定安装于所述车体下方距离转向架中心一侧1000mm的端部底架上，纵向的安装范围为
‑
550mm至+550mm，横向的安装范围为朝向所述车体的中心方向的0mm至1500mm。
[0024]根据本专利技术提供的基于车体横向振动加速度的晃车检测系统，所述平稳监测主机还用于向网络系统发送预警结果或者报警结果。
[0025]本专利技术提供的基于车体横向振动加速度的晃车检测方法及系统，通过获取车体的横向振动加速度，并对横向振动加速度进行去均值处理，再根据预设的频率范围对横向振动加速度的谐波进行带通滤波，并计算带通滤波后的谐波的整波峰值，频率范围是根据车体的悬挂参数，计算车体在运动姿态下的悬挂模态，并根据悬挂模态确定的，最后判断整波峰值是否满足晃车预警条件或者晃车报警条件，实现了既能有效识别晃车现象，又能避免车体在经过车站、道岔等区段的易误报问题的效果，算法简单，计算效率高，实现了快速、高效、准确的对低频晃车现象的实时诊断。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术
描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1是本专利技术提供的基于车体横向振动加速度的晃车检测方法的流程示意图；
[0028]图2是本专利技术提供的基于车体横向振动加速度的晃车检测方法的整体流程框图；
[0029]图3是本专利技术中的一种悬挂模态的根轨迹图；
[0030]图4是本专利技术中的一种典型低频晃车的连续谐波特征示意图；
[0031]图5是本专利技术提供的基于车体横向振动加速度的晃车检测系统的结构示意图；
[0032]图6是本专利技术中的加速度传感器的安装位置示意图。
[0033]附图标记：
[0034]51、平稳监测主机；52、平稳传感器；521、加速度传感器；522、连接器；523、连接电缆。
具体实施方式
[0035]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于车体横向振动加速度的晃车检测方法，其特征在于，包括：获取车体的横向振动加速度；对所述横向振动加速度进行去均值处理；根据预设的频率范围对所述横向振动加速度的谐波进行带通滤波，并计算带通滤波后的所述谐波的整波峰值；所述频率范围是根据所述车体的悬挂参数，计算所述车体在运动姿态下的悬挂模态，并根据所述悬挂模态确定的；判断所述整波峰值是否满足晃车预警条件或者晃车报警条件。2.根据权利要求1所述的基于车体横向振动加速度的晃车检测方法，其特征在于，判断所述整波峰值是否满足晃车预警条件或者晃车报警条件，具体包括：在所述整波峰值在预设周期内超过晃车阈值的次数多于预定次数的情况下，判定所述整波峰值满足所述晃车预警条件或者所述晃车报警条件。3.根据权利要求2所述的基于车体横向振动加速度的晃车检测方法，其特征在于，所述晃车阈值包括两个第一阈值和两个第二阈值，所述第一阈值为晃车预警阈值，所述第二阈值为晃车报警阈值，所述第一阈值的绝对值小于所述第二阈值的绝对值。4.根据权利要求3所述的基于车体横向振动加速度的晃车检测方法，其特征在于，在所述整波峰值在预设周期内超过晃车阈值的次数多于预定次数的情况下，判定所述整波峰值满足所述晃车预警条件或者所述晃车报警条件，具体包括：在所述整波峰值在预设周期内超过所述第一阈值的次数多于预定次数，且超过所述第二阈值的次数少于预定次数的情况下，判定所述整波峰值满足所述晃车预警条件；在所述整波峰值在预设周期内超过所述第二阈值的次数多于预定次数的情况下，判定所述整波峰值满足所述晃车报警条件。5.根据权利要求1所述的基于车体横向振动加速度的晃车检测方法，其特征在于，所述运动姿态包括摇头、上心滚摆、下心滚摆和横移...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志波，张振先，冯永华，冯扬，周橙，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：