基于DAS的轨道病害检测识别方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种基于DAS的轨道病害检测识别方法、系统、设备及介质，属于光纤传感技术领域中的轨道病害检测，其目的在于解决现有技术中因振动位移信息有限其轨道病害检测与识别准确性低的问题。该识别方法通过获取包括振动位移、振动速度以及振动加速度的三模态信号，分别计算每个模态信号的频谱特征、时间特征，并将三模态信号的频谱特征、时间特征进行融合，根据得到的融合特征进行检测识别，得到分类结果。该方法充分利用速度和加速度两个模态信号中丰富的感知信息，并将三模态信号对应的频谱特征、时间特征进行融合后用于轨道病害的识别、分类，其对轨道病害识别、分类能力更强，有助于实现对轨道病害的精准检测和对病害类型的精细识别。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光纤传感，涉及一种轨道病害检测技术，尤其涉及一种基于das的轨道病害检测识别方法、系统、设备及介质。

技术介绍

1、铁路运输是我国交通运输的核心力量，随着交通密度的增加，铁路轨道和列车车轮之间的载荷逐渐增大，导致轮轨相互作用引发的轨道表面接触疲劳（如鱼鳞伤）、轨顶波浪形磨耗（波磨）、以及严重波磨导致的轨枕和道砟间空隙（空吊泛白）等轨道病害，已成为铁路运输安全的重大隐患。现有的轨道病害检测技术包括人工巡检、视觉检测、激光多普勒检测和声学传播拟合等方法，但这些方法效率低、成本高，且易受光照、气候等环境因素影响。此外，目前的检测手段只能在维修窗口期使用，无法实现列车运行过程中的全天候在线监测。

2、基于相敏光时域反射原理（φ-otdr）的分布式声学传感（das）系统，利用广泛铺设的通信光缆，构建了大范围、高密度、低成本的传感网络，在长距离振动事件监测领域具有广阔应用前景。将das系统应用于铁路轨道病害监测时，可将铁路沿线已铺设的通信光缆作为传感光纤。当列车经过轨道时，车轮与轨道的相互作用会产生振动并激发声波。铁路沿线的光缆感知到这些声波本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于DAS的轨道病害检测识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于DAS的轨道病害检测识别方法，其特征在于，步骤S1中，获取三模态信号的具体方法为：

3.如权利要求1所述的一种基于DAS的轨道病害检测识别方法，其特征在于，步骤S2中，采用变分模态分解技术对待测振动位移数据、待测振动速度数据、待测振动加速度数据分别进行信号分解，具体为：

4.如权利要求3所述的一种基于DAS的轨道病害识别方法，其特征在于，步骤S2-1中，采用变分模态分解技术对不同模态信号分别进行信号分解，具体包括步骤：

5.如权利要求1所述的...

【技术特征摘要】

1.一种基于das的轨道病害检测识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种基于das的轨道病害检测识别方法，其特征在于，步骤s1中，获取三模态信号的具体方法为：

3.如权利要求1所述的一种基于das的轨道病害检测识别方法，其特征在于，步骤s2中，采用变分模态分解技术对待测振动位移数据、待测振动速度数据、待测振动加速度数据分别进行信号分解，具体为：

4.如权利要求3所述的一种基于das的轨道病害识别方法，其特征在于，步骤s2-1中，采用变分模态分解技术对不同模态信号分别进行信号分解，具体包括步骤：

5.如权利要求1所述的一种基于das的轨道病害识别方法，其特征在于，步骤s2、步骤s3、步骤s4中，均使用轨道病害检测识别模型来获取时间结构变化特征、进行特征融合以及识别分类；

6.如权利要求5所述的一种基于das的轨道病害识别方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴慧娟，王新蕾，舒新建，张培宇，宋媛媛，吴宇，饶云江，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：