一种用于钢轨探伤的样本采集分类监管系统的制作方法

1.本发明涉及样本分类管理技术领域，具体为一种用于钢轨探伤的样本采集分类监管系统。


背景技术：

2.钢轨是铁路运输基础设施之一，引导列车的车轮前进方向，直接承受列车车轮作用力，并传递到轨枕上，钢轨在车轮长期、重复作用下，容易产生各种疲劳裂纹。而钢轨服役状态直接影响着铁路运输安全，对铁路在役钢轨进行伤损检测、识别与判别是进行线路维修决策的前提和基础。
3.随着铁路不断提速，运量地不断增加，钢轨伤损增加显著，伤损类型也是多种多样，分析员回放工作量大，分析速度慢，智能化程度低，而且由于回放人员身体、精神状态、业务水平等因素，容易造成漏判和误判，给铁路安全运营留下安全隐患。
4.然而在对这些损伤进行精确判断的前提，是需要对钢轨进行采样处理，但是，现有的采样之后都是把所有的数据放在一个存储单元内，没有对采取的样本进行分类存储，同时也没有对采取的样本进行顺序排列，技术人员在对存储的样本进行分析时，耗费大量的时间去整理，且容易出现识别时间增加，为此，我们提出一种用于钢轨探伤的样本采集分类监管系统。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种用于钢轨探伤的样本采集分类监管系统，通过新样本数据的整合处理，整理得到相对应的判定条件，依据判定条件对相关的数据进行一次数据的分类判断，依据一次数据的分类判断结果进行二次划分判断，依据二次划分判断的结果进行再次划分判断，从而实现对样本数据的精确分类，并依据分类数据进行排序存储。
6.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种用于钢轨探伤的样本采集分类监管系统，包括样集单元、样记单元、样处单元、样管监单元、样级分单元和样存显单元；
7.所述样集单元用于采集路段对应钢轨相关的样基信息，并将样基信息传输至样处单元；
8.所述样记单元用于存储以往的样本采集相关的记样信息，所述记样信息包括记钢数据、样损数据、样好数据和损样图像；
9.所述样处单元用于将记钢数据、样损数据和样好数据与样基信息进行样处操作，得到损坏均值和损样图像以及一检测钢轨排序数据或二检测钢轨排序数据，将一检测钢轨排序数据或二检测钢轨排序数据传输至样集单元，将损坏均值和损样图像传输至样管监单元；
10.所述样集单元依据一检测钢轨排序数据或二检测钢轨排序数据进行数据采集，从而对对应路段的钢轨进行样本采集，将采集的样本标定为样详信息，所述样详信息包括样像数据、样存数据、样名数据和样分数据，将样详信息传输至样管监单元；
11.所述样管监单元用于对损坏均值和损样图像与样像数据、样存数据、样名数据和样分数据一同进行样级分处理，得到样本存储排序，将样本存储排序传输至样存显单元；
12.所述样存显单元用于对样本存储排序进行存储和显示。
13.进一步的，样处操作的具体操作过程为：
14.选取若干个记钢数据，将若干个记钢数据对应的路段钢轨进行依次排序，并将若干个记钢数据对应的路段钢轨进行依次排序标定为样基排序，依据样基排序进行样基处理，处理得到损坏均值sj以及倍数规律值u1；
15.提取样基信息，将样基信息内每个路段的钢轨标定为钢采数据，选取所有路段对应的钢采数据，并将所有路段对应的钢采数据进行依次排列，具体为：选取其中的一个路段起点，依据路段的起点向着设定的终点方向进行依次排列标记，将对应的钢采数据标记为gi，i＝1,2，3,......n，n的取值为正整数；
16.识别钢轨标记gi中所有路段对应钢轨的总量i，选取i＝1,2,3的钢轨，将选取i＝1,2,3的钢轨标定为试验样本，通过钢轨探伤仪对试验样本进行探伤检测，将钢轨探伤仪检测的结果图像标定为试验图像，将试验图像与损样图像进行匹配，得到一检测钢轨排序数据和二检测钢轨排序数据。
17.进一步的，依据样基排序进行样基处理的具体处理过程为：
18.将样基排序进行数字标记aa，其中a为正整数，在样基排序上依据样损数据和样好数据进行标记，将样损数据和样好数据分别标记为y
‑
和y ，依据y
‑
和y 对样基排序进行数字标记aa进行标记，从而得到标记aay
‑
或aay ；
19.选取若干和记钢数据对应的样损数据aay
‑
，将aay
‑
进行一一列举，从而得到若干个aay
‑
数组，选取出每个aay
‑
数组中a的数值，并统计出每组aay
‑
的总数，将若干组aay
‑
的总数的进行求和计算，计算出aay
‑
的总数的和，将aay
‑
的总数地和除以若干组aay
‑
的总数的组数，从而得到若干组aay
‑
的总数的均值，将其标定为样损均值；
20.若干组将aay
‑
的总个数与对应的aa的个数进行占比计算，计算出损坏占比，将若干个损坏占比进行均值计算，计算出损坏均值，并将其标记为sj；
21.选取出若干组aay
‑
数组中出现的a数据相同的字数，并将其标定为重点样损值，选取出若干组aay
‑
数组中出现的a数据的最小值，将其标定为最小样损值，选取出若干组中重点样损值和最小样损值排序差值，并将排序差值进行均值计算，从而计算出间隔均值，将最小样损值、重点样损值和间隔均值带入到样损关系计算式中：重点样损值＝最小样损值 间隔均值*u1*e，其中，u1表示为倍数规律值，e表示为样损影响调节因子。
22.进一步的，将试验图像与损样图像进行匹配，具体为：
23.当从损样图像中匹配出与试验图像相同数据时，则将其标定为损坏图像，生成损图信号，当无法从损样图像中匹配出与试验图像相同数据时，则将其标定为损坏图像，生成无损信号；
24.提取损图信号和无损信号，并对损图信号和无损信号进行识别，当识别到损图信号时，则判定对应的i＝1,2,3时有损坏的值，选取出其中的最小值，并将其标定为第一检测钢轨，并将第一检测钢轨对应的i的数值带入到样损关系计算式中，且选取间隔均值为2，从而计算出下一检测钢轨，依次进行类推计算，从而计算出一检测钢轨排序数据；
25.当识别到无损信号时，选取最小样损值对应的数值，依据样损关系计算式进行数
值替换，将最小样损值转换为重点样损值，计算式为：最小样损值＝第一检测钢轨 间隔均值*u1*e，此处的间隔均值为1，计算出第一检测钢轨，将最小样损值标定为第二次检测钢轨，再依据样损关系计算式计算出间隔均值为2的样本序列数值，将其标定为第三检测钢轨，依次类推下去，计算出二检测钢轨排序数据。
26.进一步的，样级分处理的具体处理过程为：
27.选取样名数据，依据其提取对应的样像数据，并将样像数据与损样图像进行匹配，依据匹配的结果一致或不一致，生成实损信号和实无信号；
28.对实损信号和实无信号进行识别，当识别到实无信号时，则将样像数据标定为正轨样数据，当识别到实损信号时，则将样像数据标定为损轨样数据；
29.依据实损信号和实无信号的出现个数计算出实损率，并将其与损坏均值sj进行比对处理得到重损信号和低损信号，将重损信号和低损信号标定为率损信号；
30.依据正轨数据提取对应的样名数据和样分数据，将样分数据与率损信号进行样分判定，具体为：依据正轨数据将样名数据对应的样分数据进行从大到小的排序，从而得到正分排序数据，并对率损信号进行识别，当识别结果为重损信号时，则将正分排序数据与对应的若干个样存数据进行存储排序处理，得到正值排序数据，依据正值排序数据对样名数据以及对应的样像数据进行排序存储；
31.当识别结果为低损信号时，设定一个样分预设值m1，将样分预设值m1与正分排序数据进行匹配，匹配出与正分排序数据中与m1对应的数值，并将该数值标定为判定数值，将正分排序数据中排在判定数值前面的正分排序数据标定为疑似数据，将正分排序数据中排在判定数值前面的正分排序数据标定为正似数据，将疑似数据和正似数据按照存储排序处理的处理方式进行处理，从而得到疑似数据对应的疑似存储排序数据和正似数据对应的正似存储排序数据；
32.依据正值排序数据、疑似存储排序数据和正似存储排序数据对损轨样数据对应的样名数据和样分数据进行相同的处理，得到损值排序数据、损正存储排序数据和损异存储排序数据；
33.提取正值排序数据、疑似存储排序数据、正似存储排序数据、损值排序数据、损正存储排序数据和损异存储排序数据最终的识别数据标定为样本存储排序。
34.进一步的，存储排序处理的具体处理过程为：
35.将若干个样存数据进行从大到小的排序，从而得到样存排序数据，将样存排序数据中的排序进行赋值，将排序第一的样存排序数据赋值为f1，将排序第二的样存排序数据赋值为f1
‑
k1，将排序第三的样存排序数据赋值为f1
‑
2k1，将排序第g的样存排序数据赋值为f1
‑
(g
‑
1)k1；
36.将正分排序数据中的排序进行赋值，将排序第一的正分排序数据赋值为f2，将排序第二的正分排序数据赋值为f2
‑
k2，将排序第三的正分排序数据赋值为f2
‑
2k2，将排序第g的正分排序数据赋值为f2
‑
(g
‑
1)k2；
37.提取每个正轨数据对应的样名数据在正分排序数据和样存排序数据中的数值，并将其带入到正值计算式，计算出正值zzi；
38.依据样名数据对应的正值因子的数值大小进行排序，从而得到正值排序数据。
39.进一步的，正值计算式具体为：
[0040][0041]
其中，zzi表示为正值，u2表示为样存排序数据对应的赋值，u3表示为正分排序数据对应的赋值，e1表示为样存排序数据和正分排序数据赋值的整合转化因子，且u3＞u2。
[0042]
本发明的有益效果：
[0043]
(1)通过对以往的采集样本进行数据整合处理，对整合后的相关数据进行关联计算，计算出相关数据对应的关联数据，依据关联数值对新的采集目标进行数据处理和计算，从而确定出新样本的采集方法，增加数据采集的准确性，节省数据分析的时间，提高工作效率；
[0044]
(2)通过新样本数据的整合处理，整理得到相对应的判定条件，依据判定条件对相关的数据进行一次数据的分类判断，依据一次数据的分类判断结果进行二次划分判断，依据二次划分判断的结果进行再次划分判断，从而实现对样本数据的精确分类，并依据分类数据进行排序存储。
附图说明
[0045]
下面结合附图对本发明做进一步的说明。
[0046]
图1是本发明的系统框图。
具体实施方式
[0047]
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0048]
请参阅图1所示，本发明为一种用于钢轨探伤的样本采集分类监管系统，包括样集单元、样记单元、样处单元、样管监单元、样级分单元和样存显单元；
[0049]
所述样集单元用于采集路段对应钢轨相关的样基信息，并将样基信息传输至样处单元；
[0050]
所述样记单元用于存储以往的样本采集的相关信息，并将存储以往的样本采集的相关信息标定为记样信息，所述记样信息包括记钢数据、样损数据、样好数据和损样图像，损样图像指代样本损坏后的图像，记钢数据指代记录中采集某路段的所有钢轨，样损数据指代记录中某路段中所有钢轨对应的损坏钢轨，样好数据指代钢轨没有损坏；
[0051]
所述样处单元用于从样记单元内获取记钢数据、样损数据和样好数据，并将记钢数据、样损数据和样好数据与样基信息进行样处操作，样处操作的具体操作过程为：
[0052]
选取若干个记钢数据，将若干个记钢数据对应的路段钢轨进行依次排序，并将若干个记钢数据对应的路段钢轨进行依次排序标定为样基排序；
[0053]
将样基排序进行数字标记aa，其中a为正整数，在样基排序上依据样损数据和样好数据进行标记，将样损数据和样好数据分别标记为y
‑
和y ，依据y
‑
和y 对样基排序进行数字标记aa进行标记，从而得到标记aay
‑
或aay ；
[0054]
选取若干和记钢数据对应的样损数据aay
‑
，将aay
‑
进行一一列举，从而得到若干
个aay
‑
数组，选取出每个aay
‑
数组中a的数值，并统计出每组aay
‑
的总数，将若干组aay
‑
的总数的进行求和计算，计算出aay
‑
的总数的和，将aay
‑
的总数地和除以若干组aay
‑
的总数的组数，从而得到若干组aay
‑
的总数的均值，将其标定为样损均值；
[0055]
若干组将aay
‑
的总个数与对应的aa的个数进行占比计算，计算出损坏占比，将若干个损坏占比进行均值计算，计算出损坏均值，并将其标记为sj；
[0056]
选取出若干组aay
‑
数组中出现的a数据相同的字数，并将其标定为重点样损值，选取出若干组aay
‑
数组中出现的a数据的最小值，将其标定为最小样损值，选取出若干组中重点样损值和最小样损值排序差值，并将排序差值进行均值计算，从而计算出间隔均值，将最小样损值、重点样损值和间隔均值带入到样损关系计算式中：重点样损值＝最小样损值 间隔均值*u1*e，其中，u1表示为倍数规律值，e表示为样损影响调节因子；
[0057]
提取样基信息，将样基信息内每个路段的钢轨标定为钢采数据，选取所有路段对应的钢采数据，并将所有路段对应的钢采数据进行依次排列，具体为：选取其中的一个路段起点，依据路段的起点向着设定的终点方向进行依次排列标记，将对应的钢采数据标记为gi，i＝1,2，3,......n，n的取值为正整数；
[0058]
识别钢轨标记gi中所有路段对应钢轨的总量i，选取i＝1,2,3的钢轨，将选取i＝1,2,3的钢轨标定为试验样本，通过钢轨探伤仪对试验样本进行探伤检测，将钢轨探伤仪检测的结果图像标定为试验图像，将试验图像与损样图像进行匹配，具体为：
[0059]
当从损样图像中匹配出与试验图像相同数据时，则将其标定为损坏图像，生成损图信号，当无法从损样图像中匹配出与试验图像相同数据时，则将其标定为损坏图像，生成无损信号；
[0060]
提取损图信号和无损信号，并对损图信号和无损信号进行识别，当识别到损图信号时，则判定对应的i＝1,2,3时有损坏的值，选取出其中的最小值，并将其标定为第一检测钢轨，并将第一检测钢轨对应的i的数值带入到样损关系计算式中，且选取间隔均值为2，从而计算出下一检测钢轨，依次进行类推计算，从而计算出一检测钢轨排序数据；
[0061]
当识别到无损信号时，选取最小样损值对应的数值，依据样损关系计算式进行数值替换，将最小样损值转换为重点样损值，计算式为：最小样损值＝第一检测钢轨 间隔均值*u1*e，此处的间隔均值为1，计算出第一检测钢轨，将最小样损值标定为第二次检测钢轨，再依据样损关系计算式计算出间隔均值为2的样本序列数值，将其标定为第三检测钢轨，依次类推下去，计算出二检测钢轨排序数据，其中，二检测钢轨排序数据和一检测钢轨排序数据的不同之处在于第一检测钢轨的序列数值，二检测钢轨排序数据的第二数值与一检测钢轨排序数据的第一数值相同；
[0062]
将损坏均值和损样图像经样管监单元传输至样级分单元；
[0063]
将一检测钢轨排序数据或二检测钢轨排序数据传输至样集单元；
[0064]
所述样集单元依据一检测钢轨排序数据或二检测钢轨排序数据进行数据采集，从而对对应路段的钢轨进行样本采集，将采集的样本标定为样详信息，所述样详信息包括样像数据、样存数据、样名数据和样分数据，样像数据指代样本检测图像，样存数据指代样本检测图像的大小，样名数据指代样本检测的对应的样本名称，样分数据指代样本检测所消耗的时长即样本检测时的回放时长，将样像数据、样存数据、样名数据和样分数据传输至样级分单元；
[0065]
所述样级分单元用于对损坏均值和损样图像与样像数据、样存数据、样名数据和样分数据一同进行样级分处理，样级分处理的具体处理过程为：
[0066]
选取样名数据，依据其提取对应的样像数据，并将样像数据与损样图像进行匹配，具体为：当样像数据与损样图像的匹配结果一致时，则判定样像数据为有损数据，生成实损信号，当样像数据与损样图像的匹配结果不一致时，则判定样像数据为无损数据，生成实无信号；
[0067]
提取实损信号和实无信号，并对其进行识别，当识别到实无信号时，则将其标定为正轨样数据，当识别到实损信号时，则将其标定为损轨样数据；
[0068]
提取实损信号和实无信号，并统计实损信号和实无信号各自出现的个数，从而将实损信号和实无信号对应的个数带入到计算式：实损率＝实损信号个数/(实损信号个数 实无信号个数)，计算出实损率，并将实损率标记为sv；
[0069]
将实损率sv与损坏均值sj进行比对处理，具体为：
[0070]
当sv*p1≥sj时，则判定损坏率高，生成重损信号；
[0071]
当sv*p1＜sj时，则判定损坏率低，生成低损信号，其中，p1表示为实损率的偏差调节因子，将重损信号和低损信号标定为率损信号；
[0072]
依据正轨数据提取对应的样名数据和样分数据，将样分数据与率损信号进行样分判定，具体为：依据正轨数据将样名数据对应的样分数据进行从大到小的排序，从而得到正分排序数据，并对率损信号进行识别，当识别结果为重损信号时，则将正分排序数据与对应的若干个样存数据进行存储排序处理，具体为：
[0073]
将若干个样存数据进行从大到小的排序，从而得到样存排序数据，将样存排序数据中的排序进行赋值，将排序第一的样存排序数据赋值为f1，将排序第二的样存排序数据赋值为f1
‑
k1，将排序第三的样存排序数据赋值为f1
‑
2k1，将排序第g的样存排序数据赋值为f1
‑
(g
‑
1)k1；
[0074]
将正分排序数据中的排序进行赋值，将排序第一的正分排序数据赋值为f2，将排序第二的正分排序数据赋值为f2
‑
k2，将排序第三的正分排序数据赋值为f2
‑
2k2，将排序第g的正分排序数据赋值为f2
‑
(g
‑
1)k2；
[0075]
提取每个正轨数据对应的样名数据在正分排序数据和样存排序数据中的数值，并将其带入到正值计算式：其中，zzi表示为正值，u2表示为样存排序数据对应的赋值，u3表示为正分排序数据对应的赋值，e1表示为样存排序数据和正分排序数据赋值的整合转化因子，且u3＞u2；
[0076]
依据样名数据对应的正值因子的数值大小进行排序，从而得到正值排序数据，依据正值排序数据对样名数据以及对应的样像数据进行排序存储；
[0077]
当识别结果为低损信号时，设定一个样分预设值m1，将样分预设值m1与正分排序数据进行匹配，匹配出与正分排序数据中与m1对应的数值，并将该数值标定为判定数值，将正分排序数据中排在判定数值前面的正分排序数据标定为疑似数据(其中包括匹配到的数值)，将正分排序数据中排在判定数值前面的正分排序数据标定为正似数据，将疑似数据和正似数据按照存储排序处理的处理方式进行处理，从而得到疑似数据对应的疑似存储排序数据和正似数据对应的正似存储排序数据；
[0078]
依据损轨样数据提取对应的样名数据和样分数据，将样分数据与率损信号进行样分判定，具体为：依据损轨样数据将样名数据对应的样分数据进行从大到小的排序，从而得到损轨排序数据，并对率损信号进行识别，当识别结果为重损信号时，则依据正值排序数据分析出正损排序数据和损值排序数据；
[0079]
当识别结果为低损信号时，设定一个样分预设值m2，将样分预设值m2与正损排序数据进行匹配，匹配出与正损排序数据中与m2对应的数值，并将该数值标定为判定数值，将正分排序数据中排在判定数值前面的正分排序数据标定为损正数据(其中包括匹配到的数值)，将正分排序数据中排在判定数值前面的正分排序数据标定为损异数据，将损正数据和损异数据按照存储排序处理的处理方式进行处理，从而得到损正数据对应的损正存储排序数据和损异数据对应的损异存储排序数据；
[0080]
提取正值排序数据或疑似存储排序数据和正似存储排序数据以及损值排序数据或损正存储排序数据和损异存储排序数据，即正值排序数据与疑似存储排序数据和正似存储排序数据只能出现一个，即出现正值排序数据一种情况，或者出现疑似存储排序数据和正似存储排序数据另一种情况，损值排序数据与损正存储排序数据和损异存储排序数据只能出现一种排序，即要么出现损值排序数据一种情况，要么出现正存储排序数据和损异存储排序数据一种情况；
[0081]
将正值排序数据出现的情况标定为d1，将疑似存储排序数据和正似存储排序数据出现的情况标定为d2，将损值排序数据出现的情况标定为d3情况，将损正存储排序数据和损异存储排序数据出现的情况标定为d4情况，出现的情况分为四种，d1和d3同时出现，或d1和d4同时出现，或d2和d3同时出现，或d2和d4同时出现；
[0082]
当d1和d3同时出现时，则出现两种分类方式，依据对应的分值排序，选取对应的样名数据和样像数据进行排序存储；
[0083]
当d2和d3同时出现时，则出现三种分类方式，依据对应的分值排序，选取对应的样名数据和样像数据进行排序存储；
[0084]
当d1和d4同时出现时，则出现三种分类方式，依据对应的分值排序，选取对应的样名数据和样像数据进行排序存储；
[0085]
当d2和d4同时出现时，则出现四种分类方式，依据对应的分值排序，选取对应的样名数据和样像数据进行排序存储；
[0086]
将最后的对应排序对应的样名数据和样像数据进行排序，并标定为样本存储排序，将样本存储排序传输至样存显单元；
[0087]
所述样存显单元用于对样本存储排序进行存储和显示，所述样存显单元具体为平板电脑。
[0088]
本发明在工作时，通过样集单元采集路段对应钢轨相关的样基信息，并将样基信息传输至样处单元；样记单元存储以往的样本采集的相关信息，并将存储以往的样本采集的相关信息标定为记样信息，样处单元从样记单元内获取记钢数据、样损数据和样好数据，并将记钢数据、样损数据和样好数据与样基信息进行样处操作，得到损坏均值、损样图像、一检测钢轨排序数据或二检测钢轨排序数据，将一检测钢轨排序数据或二检测钢轨排序数据传输至样集单元，将损坏均值和损样图像经样管监单元传输至样级分单元，样集单元依据一检测钢轨排序数据或二检测钢轨排序数据进行数据采集，从而对对应路段的钢轨进行
样本采集，将采集的样本标定为样详信息，并将其传输至样级分单元；样级分单元对损坏均值和损样图像与样像数据、样存数据、样名数据和样分数据一同进行样级分处理，得到样本存储排序，将样本存储排序传输至样存显单元；样存显单元对样本存储排序进行存储和显示。
[0089]
以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。