专利名称：一种融合车速信息和前后轴箱加速度信息的轨道局部缺陷车载检测方法
技术领域：
本发明属于交通运输领域，具体地讲，涉及一种融合车速信息和前后轴箱加速度信息的轨道局部缺陷车载检测方法。
背景技术：
良好的轨道状态是保障车辆安全、顺畅通过的根本条件，也是铁路工务段对轨道检测、维修的根本目的。其中轨道短波不平顺是影响轨道状态的一个重要因素，而且在铁路轨道中频繁发生，轨道短波不平顺产生轮轨冲击载荷，轻则引起车辆和轨道的剧烈振动，严 重时危害车辆和轨道的相关部件，减少车辆和轨道的服役寿命，甚至造成车辆脱轨、倾覆等恶性事件，影响铁路车辆的行车安全，因此轨道短波不平顺检测技术是一项涉及到人生安全、财产的重要技术，是确保轨道车辆长期安全运行的重要保障。现有的轨道短波检测方法主要有两大类
一.人工测量
现有的低成本的轻型轨道检测小车一般采用人工推移进行轨道状态检测以节约成本，然而人工测量不仅精度不高，而且费时费力，完全不能满足今天轨道车辆大发展的速度。二.轨道检测车
现有的轨道线路中大多采用轨道检测车来测量，这种方法虽然测量速度较人工测量速度更快，但成本也随之大大提高，由于需要专门的检测车且需要安排特定的时间进行作业，实现方式麻烦。

发明内容
本发明的目的在于克服现有的轨道短波测量费时费力且成本高的缺陷，提供一种省时省力、成本低廉、精确度高的轨道缺陷车载检测方法。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下
一种融合车速信息和前后轴箱加速度信息的轨道局部缺陷车载检测方法，包括以下步
骤
(a)通过采集器采集一个位置处至少一个振动加速度传感器的车速信息和前后轴箱垂向振动加速度信息；
(b)将采集到的车速信息和轴箱垂向振动加速度信息进行融合；
(C)将融合后的信息进行特征提取，得到振动加速度的时频能量分布函数；
Cd)寻找到时频能量分布函数峰值对应的位移坐标位置；
(e)重复步骤(a) (d)对相邻一个轴距车轮旋转周位置处的加速度信号进行分析，若能量峰值对应的位移坐标一致，则该轨道存在局部缺陷。进一步的，所述步骤(a)中振动加速度传感器的量程为±50g且频率响应不小于2000Hz，采集器的采样频率不低于IOkHz。
为了将采集到的车速信息和轴箱垂向振动加速度信息进行充分融合，所述步骤
(b)的具体实现方法如下
(bl)从&时刻到Aal时刻得到车辆的行驶位移的计算公式如下
权利要求
1.一种融合车速信息和前后轴箱加速度信息的轨道局部缺陷车载检测方法，其特征在于，包括以下步骤 (a)通过采集器采集一个位置处至少一个振动加速度传感器的车速信息和前后轴箱垂向振动加速度信息； (b)将采集到的车速信息和轴箱垂向振动加速度信息进行融合； (C)将融合后的信息进行特征提取，得到振动加速度的时频能量分布函数； Cd)寻找到时频能量分布函数峰值对应的位移坐标位置； (e)重复步骤(a) (d)对相邻位置处的振动加速度信息进行分析，若能量峰值对应的位移坐标一致，则该轨道存在局部缺陷。
2.根据权利要求I所述的一种融合车速信息和前后轴箱加速度信息的轨道局部缺陷车载检测方法，其特征在于，所述步骤(a)中振动加速度传感器的量程为±50g且频率响应不小于2000Hz，采集器的采样频率不低于IOkHz。
3.根据权利要求2所述的一种融合车速信息和前后轴箱加速度信息的轨道局部缺陷车载检测方法，其特征在于，所述步骤(b)的具体实现方法如下 (bl)从&时刻到Afll时刻得到车辆的行驶位移的计算公式如下
4.根据权利要求3所述的一种融合车速信息和前后轴箱加速度信息的轨道局部缺陷车载检测方法，其特征在于，所述步骤(c)的具体实现方式如下 (Cl)对前轴箱振动信息和后轴箱振动信息进行傅立叶变换得到
5.根据权利要求I 4任一项所述的一种融合车速信息和前后轴箱加速度信息的轨道局部缺陷车载检测方法，其特征在于，所述步骤(d)的具体实现方式如下 (dl)以时间为基准，将时频能量分布函数的时间坐标替换为位移坐标； (d2)寻找时频能量峰值对应的位移坐标位置。
全文摘要
本发明公开了一种融合车速信息和前后轴箱加速度信息的轨道局部缺陷车载检测方法，属于交通信息安全技术，本发明首先通过采集器采集一个位置处至少一个振动加速度传感器的车速信息和前后轴箱垂向振动加速度信息，再将采集到的车速信息和轴箱垂向振动加速度信息进行融合，并将融合后的信息进行特征提取，得到振动加速度的时频能量分布函数，然后寻找到时频能量分布函数峰值对应的位移坐标位置，最后重复上述对相邻一个轴距车轮旋转周位置处的加速度信号进行分析通过上述方法，本发明能够检测轨道局部缺陷下的冲击特性，不需要修改线路，检测系统简单，相比现有技术来讲，本发明可靠性高、成本低、通道数量少、系统简单、抗干扰性高，具有很广阔的应用空间和更高的应用价值。
文档编号G01N33/20GK102890143SQ20121039943
公开日2013年1月23日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者林建辉, 丁建明, 苏燕辰, 伍川辉, 刘璐, 易彩, 陈春俊, 张兵 申请人:西南交通大学