定，便于后續(xù)數(shù)據(jù)處理;所述歸一化計算方法基于原始數(shù)據(jù) 的均值和信號的有效值進行數(shù)據(jù)的標準化，新數(shù)據(jù)=(原數(shù)據(jù)-均值)/信號有效值，所述有 效值為經(jīng)FFT對所述電信號分析處理后，得出直流分量、基波和各次諧波的有效值，再求它 們平方和的平方根，即可得出信號的有效值，標準化后的數(shù)值圍繞〇上下波動。
[0032]步驟(4):峭度統(tǒng)計，通過對所述經(jīng)歸一化處理后的信號數(shù)據(jù)進行峭度處理，排除 正常峭度下的信號并提取峭度異常的信號，峭度較小的信號認為沒有沖擊特征，則將信號 設(shè)置為零。
[0033]峭度指標反映了沖擊特征，在車輪沒有擦傷，也不受道岔和軌縫的影響下，取置信 區(qū)間中的下限值作為峭度指標來判斷是否存在沖擊特征，本實施例中，所述八個傳感器受 環(huán)境等因素影響，顯示為有不同的信號值，而取置信區(qū)間的下限，則大多數(shù)數(shù)據(jù)都將大于置 信區(qū)間的下限值，因此用置信區(qū)間的下限值作為判斷依據(jù)更為穩(wěn)妥。
[0034]步驟(5):擦傷處理，在最小擦傷長度上平均所述經(jīng)峭度處理后的信號，即做擦傷 處理，一方面可以更好的顯示擦傷，另一方面也可以削弱某些來自于測試設(shè)備等單點噪音 信號。所述車輪半徑為R，直徑為2R，擦傷深度為d，所述擦傷長度為L，p
設(shè)定一擦傷深度的上限界限值dl，當d大于dl時則會觸發(fā)警報，以提示擦傷深度超出界限， 危機行車安全，當d = dl時，所述擦傷長度L為擦傷長度界限值，也即最小擦傷長度值。
[0035] 步驟(6):極大值處理，擦傷總是在局部信號的較大值里面，保留經(jīng)擦傷處理后的 信號中的較大值，其他的信號則歸零，使處理后的信號值更少，以方便識別。
[0036] 步驟(7):同軌同時處理，統(tǒng)計所述經(jīng)極大值處理后的擦傷信號，若同一軌道上有 多個傳感器可以感應(yīng)得到?jīng)_擊信號，視為車輪有擦傷存在，則保留對應(yīng)的信號，其它信號則 歸零，本實施例中，在同一軌道同一側(cè)的四個傳感器都檢測得到擦傷，才認為是擦傷，其它 信號則歸零，保留少部分數(shù)據(jù)，便于識別。
[0037] 步驟(8):閾值處理及擦傷判斷，經(jīng)過同時同軌處理后的信號，通過閾值故障識別， 滿足一定閾值的認為是擦傷，本實施例中閾值取值為4,大于或等于閾值的視為擦傷，小于4 的信號則歸為零，方便識別。
[0038] 綜上所述，本發(fā)明振動擦傷檢測方法通過采用傳感器感應(yīng)軌道的顛簸幅度，并形 成沖擊信號，通過濾波處理所述沖擊信號中的高頻噪音，再進行歸一化處理簡化信號數(shù)據(jù)， 然后進行峭度統(tǒng)計，確定擦傷點的范圍，最后確定擦傷位置，以便有經(jīng)對性的對車輪進行維 修，確保行車安全。整個檢測過程，無需人工參與，節(jié)省人工，實用性強，而且可以對列車進 行實時監(jiān)控，為檢修提供寶貴的數(shù)據(jù)，及時了解故障，預(yù)防故障的發(fā)生，保證行車安全，對乘 客的生命財產(chǎn)提供保障。
[0039]以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并 不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員 來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保 護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【主權(quán)項】
1. 一種振動擦傷檢測方法，用于檢測車輪擦傷，其特征在于，包括如下步驟： 步驟（1):檢測沖擊信號，提供若干傳感器，該若干傳感器分布于軌道同一側(cè)，列車車輪 上的擦傷會導(dǎo)致車輪在軌道運行過程中有上下顛簸的運動，而這一運動將傳遞到軌道，所 述若干傳感器分別檢測到這一上下顛簸的運動并將軌道的振動幅度轉(zhuǎn)化為電信號； 步驟(2):濾波處理，所述電信號內(nèi)包含有高頻噪音及擦傷信號，采用FFT變換濾除所述 電信號中的高頻噪音，強化擦傷信號； 步驟(3):歸一化處理，對所述經(jīng)濾波處理后的電信號進行歸一化處理，將原始數(shù)據(jù)的 均值和擦傷信號的有效值進行數(shù)據(jù)的標準化，信號數(shù)據(jù)=(原數(shù)據(jù)-均值)/信號有效值； 步驟(4):峭度統(tǒng)計，通過對所述經(jīng)歸一化處理后的信號數(shù)據(jù)進行峭度分析，得出峭度 指標值，排除正常峭度下的信號并提取峭度異常的信號，其中峭度較小的信號認為沒有沖 擊特征，則將信號歸零處理； 步驟(5):擦傷處理，在最小擦傷長度上平均所述經(jīng)峭度處理后的信號，所述車輪半徑 為R，直徑為2R，擦傷深度為d，所述擦傷長度為L，則L=2叫R: -(Κ-(?γ-，設(shè)定一擦傷深度 界限值dl，當d大于dl時則會觸發(fā)警報，當d = dl時，所述擦傷長度L為擦傷長度界限值，也即 最小擦傷長度值； 步驟(6):極大值處理，保留經(jīng)擦傷處理后的信號中的較大值，其他的信號則歸零處理； 步驟(7):同軌同時處理，統(tǒng)計所述經(jīng)極大值處理后的信號，若同一軌道上有多個傳感 器可以感應(yīng)得到?jīng)_擊信號，視為車輪有擦傷存在，則保留其沖擊信號，其它信號則歸零處 理； 步驟(8):閾值處理及擦傷判斷，經(jīng)過同時同軌處理后的信號的值與設(shè)定的閾值比較， 小于閾值的信號值歸零處理，大于或等于閾值的視為擦傷。2. 如權(quán)利要求1所述的振動擦傷檢測方法，其特征在于:所述步驟（1)中，當所述傳感器 安裝在距離軌縫和道岔不遠的地方時，需去除軌縫和道岔的位置引起的干繞信號;在起始 位置有軌縫時，處理信號時去除開始端的大幅度干擾信號;而起始位置有道岔時，處理信號 時直接去除上下波動極大的干擾信號。3. 如權(quán)利要求1所述的振動擦傷檢測方法，其特征在于:所述步驟（1)中，所述傳感器的 數(shù)量為八個，傳感器分別提取到八組不同的電信號。4. 如權(quán)利要求1所述的振動擦傷檢測方法，其特征在于:所述步驟(4)中，取信號置信區(qū) 間中的下限作為峭度指標來判斷沖擊特征。5. 如權(quán)利要求3所述的振動擦傷檢測方法，其特征在于:所述步驟(7)中，在同一軌道同 一側(cè)的四個傳感器都檢測得到擦傷，才視為是擦傷。6. 如權(quán)利要求3所述的振動擦傷檢測方法，其特征在于:所述步驟(8)中閾值取值為4， 小于4的信號則歸為零。
【專利摘要】一種振動擦傷檢測方法，用于檢測車輪擦傷，包括如下步驟：(1)：檢測沖擊信號，(2)：濾波處理，(3)：歸一化處理，(4)：峭度統(tǒng)計，(5)：擦傷處理，(6)：極大值處理，(7)：同軌同時處理，(8)：閾值處理及擦傷判斷，滿足一定閾值的認為是擦傷；本發(fā)明振動擦傷檢測方法通過采用傳感器感應(yīng)軌道的顛簸幅度，并形成沖擊信號，再對沖擊信號進行如前述步驟信號處理即可判斷出車輪擦傷位置，便于有經(jīng)對性的對車輪進行維修，確保行車安全。整個檢測過程，無需人工參與，節(jié)省人工，實用性強，而且可以對列車進行實時監(jiān)控，為檢修提供寶貴的數(shù)據(jù)，且可及時了解故障，預(yù)防故障的發(fā)生，保證行車安全，以及對乘客的生命財產(chǎn)提供保障。
【IPC分類】G06K9/00
【公開號】CN105608416
【申請?zhí)枴緾N201510929631
【發(fā)明人】譚志忠, 楊馬生
【申請人】東莞市諾麗電子科技有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年12月14日