[发明专利]无线供电的地铁整轨扣件振动信号检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种无线供电的地铁整轨扣件振动信号检测装置的检测方法，其特征在于，检测装置包括：

车辆装置组件与扣件组件；所述车辆装置组件包括安装于车辆上的第一控制器；所述第一控制器分别与直流电源、警示器、信号接收装置连接；所述直流电源依次与高频逆变电路与驱动信号电路、以及无线传能传输端相连；

所述扣件组件包括安装于扣件上的压力传感器和振动传感器；所述压力传感器和振动传感器均与信号放大器连接；所述信号放大器依次与第二控制器和信号发送装置连接；所述第二控制器依次与整流电路和无线传能接收端连接；所述整流电路和信号发送装置均与锂电池相连；

所述信号放大器为ICL7650斩波稳零运算放大器；

所述信号发送装置为MC3361BPL射频收发器；

所述警示器包括并联设置的绿色LED灯、黄色LED灯、橙色LED灯和红色LED灯；

检测方法包括：

S1、实时接收地铁行进运行信号，当地铁临近待检测扣件时，第一控制器控制直流电源开启供电；

S2、高频逆变电路与驱动信号电路和无线传能传输端基于电磁谐振耦合，将无线传能传输端主线圈能量通过谐振线圈传递至无线传能接收端；

S3、无线传能接收端接收能量，并通过整流电路，储存于锂电池中；

S4、第二控制器得电，控制压力传感器得电；

S5、压力传感器实时采集列车经过时扣件的压力数据；

S6、压力数据经过信号放大，以及信号发送装置与信号接收装置的配合，传送至第一控制器内；

S7、设置扣件压力阈值，若压力数据小于压力阈值时，则控制黄色LED灯闪烁；若压力数据大于等于压力阈值时，则进入步骤S8；

S8、第二控制器控制振动传感器得电，实时采集列车经过时的振动数据；

S9、振动数据经过信号放大，以及信号发送装置与信号接收装置的配合，传送至第一控制器内；

S10、基于近频摄动方法，并根据振动数据计算扣件刚度失谐量，若刚度失谐量大于失谐量阈值，则控制橙色LED灯闪烁；若刚度失谐量小于等于失谐量阈值则结束本次检测；

S10中基于近频摄动方法，根据振动数据计算扣件刚度失谐量，包括：

分离得到扣件中较低的固有频率值λ₁和λ₂；

根据固有频率值λ₁和λ₂计算第一扣件刚度失谐量ε₁和第二扣件刚度失谐量ε₂：

其中，α、β分别为刚度失谐量的相关系数；

计算扣件刚度失谐量ε：