一种轨道列车车轮多边形检测系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种轨道列车车轮多边形检测系统及其控制方法，系统包括石墨烯光纤传感器阵列模块、数据采集模块、数据处理模块和车轮多边形阶数显示模块，石墨烯光纤传感器阵列模块设置于钢轨底部，用于感知钢轨的轨道压力变化并生成光信号；数据采集模块用于采集石墨烯光纤传感器阵列模块输出的光信号，并将光信号转换为电信号；数据处理模块用于通过信号处理算法分析电信号，推导得到车轮多边形阶数；车轮多边形阶数显示模块用于接收来自数据处理模块的车轮多边形阶数，并将车轮多边形阶数进行可视化处理。与现有技术相比，本发明专利技术能够实现对车轮多边形阶数的高精度测量，提升测量系统的精度，并在出现阶数异常情况下进行报警，保障列车运行的安全。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轨道交通检测，尤其是涉及一种轨道列车车轮多边形检测系统及其控制方法。

技术介绍

1、随着列车运行速度的不断提升和运行里程的增加，轨道交通轮轨系统面临的磨损问题也日益严重。车轮多边形现象作为轨道交通中的一种常见异常磨耗问题，是由于车轮在长期运行过程中，由于磨损、材料疲劳或外部冲击等原因，导致车轮圆周表面出现不均匀的几何变形，形成类似多边形的形状。这种多边形现象会引发列车运行时的周期性振动和噪声，不仅影响乘客的舒适性，还会加剧轨道和车辆部件的磨损，甚至可能引发脱轨等严重安全事故。因此，及时检测车轮多边形状态对于保障列车运行安全、延长车轮使用寿命以及降低维护成本具有重要意义。

2、目前，传统的车轮多边形检测方法主要包括振动加速度检测法、噪声检测法和轮轨力检测法。振动加速度检测法是通过在列车转向架或车体上安装加速度传感器，采集车轮运行时的振动信号，并通过频谱分析识别车轮多边形的特征频率；噪声检测法是通过在轨道旁或列车上安装声学传感器，采集车轮与轨道接触时产生的噪声信号，并利用声学特征分析判断车轮是否存在多边形现象；轮轨力检测法是通过在轨道本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种轨道列车车轮多边形检测系统，其特征在于，包括石墨烯光纤传感器阵列模块、数据采集模块、数据处理模块和车轮多边形阶数显示模块，所述石墨烯光纤传感器阵列模块设置于钢轨(1)底部，用于感知钢轨(1)的轨道压力(3)变化并获取存在由周期性应变激励引起的波长漂移的光信号；所述数据采集模块用于采集所述石墨烯光纤传感器阵列模块输出的存在波长漂移的光信号，并将所述光信号中的波长漂移转换为电信号；所述数据处理模块用于通过信号处理算法分析所述电信号，推导得到车轮多边形阶数；所述车轮多边形阶数显示模块用于接收来自数据处理模块的车轮多边形阶数，并将所述车轮多边形阶数进行可视化处理。p>

2.根据权...

【技术特征摘要】

1.一种轨道列车车轮多边形检测系统，其特征在于，包括石墨烯光纤传感器阵列模块、数据采集模块、数据处理模块和车轮多边形阶数显示模块，所述石墨烯光纤传感器阵列模块设置于钢轨(1)底部，用于感知钢轨(1)的轨道压力(3)变化并获取存在由周期性应变激励引起的波长漂移的光信号；所述数据采集模块用于采集所述石墨烯光纤传感器阵列模块输出的存在波长漂移的光信号，并将所述光信号中的波长漂移转换为电信号；所述数据处理模块用于通过信号处理算法分析所述电信号，推导得到车轮多边形阶数；所述车轮多边形阶数显示模块用于接收来自数据处理模块的车轮多边形阶数，并将所述车轮多边形阶数进行可视化处理。

2.根据权利要求1所述的轨道列车车轮多边形检测系统，其特征在于，所述石墨烯光纤传感器阵列模块包括多个石墨烯光纤传感器(2)，所述石墨烯光纤传感器(2)的具体结构为：在光纤(6)外包覆一层经cvd法合成的石墨烯(5)，并在所述石墨烯(5)外包覆一层石墨烯光纤传感器外包层(4)。

3.根据权利要求2所述的轨道列车车轮多边形检测系统，其特征在于，所述石墨烯光纤传感器(2)通过粘合剂横向设置在两根相邻轨枕(7)之间的钢轨(1)底部，所述石墨烯光纤传感器(2)的位置处于所述钢轨(1)的跨中区域。

4.根据权利要求3所述的轨道列车车轮多边形检测系统，其特征在于，每个所述石墨烯光纤传感器(2)的安装位置的间距均匀且避开钢轨(1)的连接处和焊缝，所述粘合剂为聚氨酯类结构胶。

5.根据权利要求1所述的轨道列车车轮多边形检测系统，其特征在于，所述数据采集模块包括多路光电转换器和低噪声放大器，所述多路光电转换器将每个所述石墨烯光纤传感器(2)输出的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙效杰，周乐鹏，杨锋，李培刚，孟维国，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：