[发明专利]车轮踏面擦伤识别方法和识别装置

说明书

本发明实施例提供一种车轮踏面擦伤识别方法和识别装置，属于轨道交通技术领域。所述车轮踏面擦伤识别方法包括：获取轴箱当前的振动加速度信号；确定所述轴箱当前的振动加速度信号的特征数据；以及根据所述轴箱当前的振动加速度信号的特征数据和预先建立的擦伤识别模型确定所述车轮踏面是否具有擦伤或者确定所述车轮踏面具有擦伤的概率值。采用本发明实施例提供的技术方案，采集轴箱当前的振动加速度信号，再根据预先建立的擦伤识别模型，可以实现对踏面擦伤的自动识别和分类，能够提高检测效率，有效降低成本。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体地涉及一种车轮踏面擦伤识别方法和识别装置。

背景技术

铁路实施第六次提速以后，对车辆运用部门提出了更高的要求。由于货物列车运营速度越来越高，使得铁路货车检修质量面临着更加严峻的考验，目前铁路货车轮对在运用中的常见故障占的比例仍居高不下，势必会制约铁路货车的提速，影响运行安全。

车轮踏面擦伤是指由于车轮在轨面上滑行，而把圆形踏面磨成一块或数块平面的现象。车轮踏面擦伤超限后，车轮的形状受到破坏，其正常的运动轨迹自然会发生变化，从而引发车辆非正常垂直振幅增大，而受到擦伤的车轮由于不能圆滑的旋转，所述还会进一步引起滑行，这势必会造成车轮踏面的进一步擦伤。随着车轮擦伤深度的增加，轮轨间的作用力将急剧增大，从而增大了车辆运行时车轮与钢轨间的冲击，增强了车辆运行中的振动强度，加剧了车辆的非正常磨耗，进而导致车辆配件损坏，甚至造成轴承故障，导致燃轴等事故发生，这样也会加大车辆的修理成本。因此，为了有效地提高车轮的使用寿命和确定车辆车轮踏面状态，及时诊断踏面擦伤情况是非常有必要的。

本申请发明人发现，现有对车轮踏面擦伤的检测主要是依靠人工检测，通过人工观察车轮踏面的外观来判断车轮踏面是否存在擦伤，如果存在擦伤，则再通过量具对擦伤程度进行进行进一步判断擦伤是否超出限值。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种车轮踏面擦伤识别方法和识别装置，用于解决上述技术问题中的一者或多者。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种车轮踏面擦伤识别方法，所述方法包括：获取轴箱当前的振动加速度信号；确定所述轴箱当前的振动加速度信号的特征数据；以及根据所述轴箱当前的振动加速度信号的特征数据和预先建立的擦伤识别模型确定所述车轮踏面是否具有擦伤或者确定所述车轮踏面具有擦伤的概率值。

可选的，所述擦伤识别模型通过以下方式建立：获取多种踏面擦伤程度的车轮对应的轴箱振动加速度信号和至少一组踏面无擦伤的车轮对应的轴箱振动加速度信号；以及将所述轴箱的振动加速度信号的特征数据作为训练样本，建立所述擦伤识别模型。

可选的，通过以下方式确定所述振动加速度信号的特征数据：确定所述轴箱的振动加速度信号的时频图像；对所述时频图像进行灰度处理后得到灰度图像；对所述灰度图像进行分解，得到所述灰度图像的纹理子图像；确定所述纹理子图像对应的灰度共生矩阵；将所述灰度共生矩阵的角二阶矩、对比度、相关度和逆差矩作为特征量；以及由所述特征量确定用于车轮踏面擦伤识别的特征向量，并将所述特征向量作为所述振动加速度信号的特征数据。

可选的，所述将所述特征向量作为所述振动加速度信号的特征数据还包括：对所述特征向量进行归一化处理，并将归一化处理后的特征向量作为所述振动加速度信号的特征数据。

可选的，采用支持向量机算法对所述训练样本进行训练，以建立所述擦伤识别模型。

可选的，所述方法还包括：在车辆运行线路为直线时，获取所述轴箱的振动加速度信号。

相应的，本发明实施例还提供一种车轮踏面擦伤识别装置，所述装置包括：参数获取模块，用于获取轴箱当前的振动加速度信号；以及处理模块，用于确定所述轴箱当前的振动加速度信号的特征数据，并根据所述轴箱当前的振动加速度信号的特征数据和预先建立的擦伤识别模型确定所述车轮踏面是否具有擦伤或者确定所述车轮踏面具有擦伤的概率值。