[发明专利]一种铁路轨道基础装备质量状况监测评估装置和方法

说明书

本发明一种铁路轨道基础装备质量状况监测评估装置和方法，在绘制铁路轨道基础装备在工作时的信号图后，并对该信号图进行区域划分，而后在铁路轨道基础装备上设置若干信号传感器，实时监测铁路轨道基础装备工作时的信号值并与上一步骤中所得的信号频域图进行比对，以判定实时监测的信号值在所述信号频域图上所处的区域，最后根据上一步骤中实时监测的铁路轨道基础装备信号值在信号频域图中所处的区域对铁路轨道基础装备的工作状况进行预测判断，实现了对轨道的实时在线监测和铁路轨道基础装备工作状态的预测判断评估及分析。

技术领域

本发明涉及铁路轨道基础装备部件安全监测技术领域，尤其是涉及一种铁路轨道基础装备质量状况监测评估装置和方法。

背景技术

目前，我国铁路轨道基础装备以及轨道相关辅助部件，比如道岔、辙叉等等，在长时间的运行和使用过程中会产生磨耗、开裂、腐蚀甚至剥落等安全隐患，对于铁路轨道基础装备的运营管理部分，需要经常性地对铁路轨道基础装备以及其相关辅助部件进行安全检查，这一安全检查需要在全路网上进行，需要耗费大量的人力物力，而且还只能在没有列车经过的时候进行检修，这就导致检修的效率十分低下，完全不能满足我国日益增长的铁路轨道基础装备运力需求。因此，开发一种新的铁路轨道基础装备质量状况的分析、监测以及预警方法，以适应现代化铁路轨道基础装备运输的需要，实现在铁路轨道基础装备车辆运行过程中，对铁路轨道基础装备的工作状态结合传感器以及物联网进行无人化远程系统监测、评估和预测判断，及时发现铁路轨道基础装备的故障以及安全隐患，采取相应措施，避免事故发生，同时提高监测的效率并降低监测的成本。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种铁路轨道基础装备质量状况分析方法，以实现对铁路轨道基础装备的工作状态结合传感器以及物联网进行无人化远程系统监测、评估和预测判断。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种铁路轨道基础装备质量状况监测和评估装置，所述装置包括数据采集模块、数据通讯模块、数据处理显示模块，所述数据采集模块用于监测和采集铁路轨道基础装备在工作时所产生的信号；所述数据通讯模块用于将所述数据采集模块采集到的信号值传输给数据处理显示模块；所述数据处理显示模块用于将由数据通讯模块传输过来的信号数据进行数据分析和图形转换，生成并显示数据示意图。

进一步的，所述装置还包括电源模块，所述数据通讯模块采用有线或无线数据通讯模式；所述数据处理显示模块中还包括数据存储装置。

进一步的，本发明还涉及一种上述任一装置的铁路轨道基础装备质量状况监测和评估方法，包括以下步骤：

1）在铁路轨道基础装备上设置若干传感器，所述传感器用于采集铁路轨道基础装备工作时产生的信号；采集信号按照一定规律或者间隔时间，汇总后按照记录时间成为时域数据储存起来；

2）将步骤1）采集到的信号数据绘制得到信号图；按照信号数据对应时间轴做图，横轴为时间，随着时间的推移，一个个信号值记录在时域图上，竖轴为信号值大小，可以得到信号数据时域图，而将时域数据经过傅里叶变换，就能得到信号值的频率相关图形，即为信号频域图。

3）选取若干处铁路轨道基础装备实测质量状况出现特征时产生的信号，记为特征信号值；并且实测数据量越大，结果将更趋于稳定准确，所以大数据采集相关实测数据，对应一一记录存储起来。

4）将步骤3）所测得的特征信号值带入到步骤2）绘制得到的信号图中，根据特征信号值在所述信号图上所处的位置对所述信号图进行区域划分；利用大量的实测数据标记当时实测对应质量状况后，信号图上的区域分布初步划分完成，分别是各类质量状况对应信号值的区间，比如，一般正常信号值对应区间，微小的尚可以容忍的裂纹区间，超出容忍范围的裂纹区间；微小的尚可以容忍的剥落区间，超出容忍范围的剥落区间等等。