[发明专利]无缝线路纵向力测试方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及钢轨检测领域，具体而言，涉及一种无缝线路纵向力测试方法及系统。

背景技术

目前，测试无缝线路纵向力的方法可以分为应力法、能量法以及应变法。应力法主要是依据无缝线路钢轨中的纵向应力与其他物理量(磁特性、超声波以及X射线等)之间的关系确定钢轨中的纵向力。能量法基于钢轨纵向力对轨道刚度的影响，通过测试轨道刚度分析获得钢轨纵向力。应变法通过测试钢轨应变计算钢轨纵向力。

然而，应力法较容易受现场实际条件(如轨道电路、轨道附近磁场以及钢轨表面状态等)影响。能量法的现场操作过程较复杂，由于需要拆除一定长度范围的扣件系统而会影响列车的正常运营，并且测试完成后还需要对轨道进行精调，也不能适应长期的轨道监测。应变法由于仅考虑传感器粘贴位置的相关点信息而对钢轨断面信息利用较少，其受断面轨温的不均匀分布影响较大，并且由于测量应变的传感器的特性而使测试结果存在一定的误差。

由此可见，现有技术中亟需一种可以方便有效地测试无缝线路纵向力的技术。

发明内容

鉴于此，本发明的目的在于提供一种无缝线路纵向力测试方法及系统，以改善现有技术中测试无缝线路纵向力的方法易受现场环境影响、操作不便利、测试结果不准确的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种无缝线路纵向力测试方法，包括：根据断面参数检测的条件，建立被测钢轨对应关系，所述被测钢轨对应关系包括无缝线路中的被测钢轨的断面参数改变量与轨温变化幅度和纵向发生应变之间的关系；获取通过对所述被测钢轨和补偿钢轨同时进行断面参数检测所获得的所述被测钢轨的断面参数和所述补偿钢轨的断面参数，其中，所述补偿钢轨为所述断面参数检测中平行地置于所述被测钢轨旁边并与所述被测钢轨保持预设距离的钢轨，所述补偿钢轨与所述被测钢轨具有相同的材料；根据所获取的断面参数分别确定所述被测钢轨的第一断面参数改变量和所述补偿钢轨的第二断面参数改变量；根据所述第二断面参数改变量和预先建立的补偿钢轨对应关系确定对应的轨温变化幅度，所述补偿钢轨对应关系包括所述补偿钢轨的断面参数改变量与轨温变化幅度之间的关系；根据所确定的轨温变化幅度、所述第一断面参数改变量和所述被测钢轨对应关系确定对应的纵向发生应变；利用所确定的纵向发生应变计算所述被测钢轨中的纵向力。

第二方面，本发明实施例提供了一种无缝线路纵向力测试系统，包括：建立模块，用于根据断面参数检测的条件，建立被测钢轨对应关系，所述被测钢轨对应关系包括无缝线路中的被测钢轨的断面参数改变量与轨温变化幅度和纵向发生应变之间的关系；获取模块，用于获取通过对所述被测钢轨和补偿钢轨同时进行断面参数检测所获得的所述被测钢轨的断面参数和所述补偿钢轨的断面参数，其中，所述补偿钢轨为所述断面参数检测中平行地置于所述被测钢轨旁边并与所述被测钢轨保持预设距离的钢轨，所述补偿钢轨与所述被测钢轨具有相同的材料；第一计算模块，用于根据所获取的断面参数分别确定所述被测钢轨的第一断面参数改变量和所述补偿钢轨的第二断面参数改变量；第二计算模块，用于根据所述第二断面参数改变量和预先建立的补偿钢轨对应关系确定对应的轨温变化幅度，所述补偿钢轨对应关系包括所述补偿钢轨的断面参数改变量与轨温变化幅度之间的关系；第三计算模块，用于根据所确定的轨温变化幅度、所述第一断面参数改变量和所述被测钢轨对应关系确定对应的纵向发生应变；第四计算模块，用于利用所确定的纵向发生应变计算所述被测钢轨中的纵向力。

本发明实施例提供的无缝线路纵向力测试方法及系统，通过建立表示无缝线路中的被测钢轨的断面参数改变量与轨温变化幅度和纵向发生应变之间的关系的被测钢轨对应关系，利用预先建立的补偿钢轨对应关系和断面参数检测中得到的补偿钢轨的断面参数改变量确定轨温变化幅度，利用所确定的轨温变化幅度、被测钢轨对应关系和断面参数检测中得到的被测钢轨的断面参数改变量确定纵向发生应变，从而利用所确定的纵向发生应变计算被测钢轨中的纵向力。在本发明实施例提供的无缝线路纵向力测试方法及系统中，由于以整个钢轨断面的变化量为基准进行测试，所以不再受钢轨断面轨温不均匀分布的影响，使得可以避免应变法所存在的以点代面的测试缺点；此外，由于可以采用多种方法(如非接触式断面扫描仪、光纤光栅传感器等)进行断面参数检测，所以可以避免能量法容易受外部条件干扰的缺陷；此外，由于不需要拆除扣件系统，所以现场操作较简单。由此可见，本发明实施例提供的无缝线路纵向力测试方法及系统可以方便有效地测试无缝线路纵向力。