一种轨道交通列车车底检测装置及检测系统的制作方法

1.本发明涉及列车检测技术领域，具体的是一种轨道交通列车车底检测装置及检测系统。


背景技术：

2.列车是人类历史上最重要的机械交通工具，早期称为蒸汽机车，也叫列车，有独立的轨道行驶，铁路列车按载荷物，可分为运货的货车和载客的客车；亦有两者一起的客货车。众多连续的车辆，一般指火车，尤指由牵引机车和运货或载客的车厢组成的连挂成列的火车，列车定义：列车是指因为一定的目的连挂在一起的一列车辆。区别于车列，组成列车的车辆分为机车和车辆，机车的作用是为列车提供动力，而车辆的作用是实现列车的功能；动车组也是列车，在列车内不区分机车和车辆，只把一个最小的完整功能单元看作一整列车。铁路类型不同则相应列车不同；陆铁、地铁、空铁、巴铁；陆铁分为重轨。陆铁重轨是铁路的初始类型和一贯主流，对应的列车，在中国列车分为普速列车、快速列车系列、高速列车系列，这些概念有狭义广义之分，与三级中国铁路并非对应关系。
3.现有的轨道列车在使用过程中会出现一些问题，列车的车底在于轨道解除时可能存在一定的安全隐患，然而现有的列车在检测这些隐患时通常采用到站后用人工检测的方式进行检测，导致在列车行驶的过程中，无法对于列车车底的情况进行诊断，可能会使得出现一定的安全问题没有及时解决；为此，现在提出一种轨道交通列车车底检测装置及检测系统。


技术实现要素：

4.为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种轨道交通列车车底检测装置及检测系统，用于解决现有的对于轨道列车车底的安全性进行检测时通常采用停车到站后人工进行检测的方式，导致出现列车行驶过程中的一定的安全问题无法进行解决的技术问题。
5.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种轨道交通列车车底检测系统，包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、报警模块和执行模块，所述数据采集模块用于采集列车的数据，并且将列车的数据发送至数据处理模块；
6.所述数据处理模块用于对接收到的列车的数据进行处理，并且通过计算得出列车的实时振动频率系数，并且将列车的实时振动频率系数发送至数据分析模块；
7.所述数据分析模块用于对接收到的列车的实时振动频率系数进行分析，并且设定列车的标准振动频率范围，将列车的实时振动频率系数与列车的标准振动频率范围进行比较，若列车的实时振动频率系数在列车的标准振动频率范围内，则列车正常行驶，若列车的实时振动频率系数小于列车振动频率的最小值，则数据分析模块发送加速信号至执行模块；若列车的实时振动频率系数大于列车振动频率的最大值，则数据分析模块发送减速信号至执行模块；
8.数据分析模块发送再次采集信号至数据采集模块，然后再次进行以上操作，若在列车的标准振动频率范围内，则列车正常行驶，若得出列车的实时振动频率系数大于列车振动频率的最大值，则数据分析模块发送采集声音信号发送至数据采集模块，数据采集模块采集列车车底的噪声数据系数并发送至数据分析模块，数据分析模块将噪声数据系数与设定的标准噪声系数进行比较，若噪声数据系数小于标准噪声系数，则数据分析模块发送减速信号至执行模块再次进行减速，若噪声数据系数大于等于标准噪声系数，数据分析模块发送报警信号至报警模块，报警模块对列车工作人员进行提示，在列车到站后检查列车车底的存在摩擦力较大的位置，再进行相应的处理。
9.进一步地，所述列车的数据包括列车的实时速度和列车车底的摩擦系数。
10.进一步地，所述数据处理模块的处理过程包括以下步骤：
11.步骤一：将列车的实时速度标记为vi，并将列车车底的实时摩擦系数标记为mi，并且设定列车的实时振动频率系数为zdi，其中，i为数据采集模块的采集次数，并且i＝1、2、3、...、n，n为采集次数总数；
12.步骤二：利用公式计算列车的实时振动频率系数zdi，其中，v
p
为列车的平均速度，m
p
为列车车底的正常摩擦系数，α为列车的影响速度系数，β为列车车底的摩擦系数影响系数；
13.步骤三：将计算得出的列车的实时振动频率系数zdi发送至数据分析模块进行分析。
14.进一步地，所述数据分析模块的分析过程包括以下步骤：
15.步骤s1：设定列车的标准振动频率范围为[zd
mi
，zd
ma
]，并且将列车的实时振动频率系数zdi与列车的标准振动频率范围[zd
mi
，zd
ma
]进行比较；
[0016]
步骤s2：若zd
mi
≤zdi≤zd
ma
，则表示列车的实时振动频率系数在正常范围之内；
[0017]
步骤s3：若zdi＜zd
mi
，则表示列车的实时振动频率系数小于列车振动频率的最小值，则说明此时列车的车速过慢，数据分析模块将加速信号发送至执行模块，执行模块将列车加速；
[0018]
步骤s4：若zdi＞zd
ma
，则表示列车的实时振动频率系数大于列车的振动频率的最大值，此时列车需要将车速减慢，数据分析模块将减速信号发送至执行模块，执行模块将列车减速。
[0019]
进一步地，所述数据采集模块包括测速仪、摩擦系数测定仪和测噪仪。
[0020]
进一步地，一种轨道交通列车车底检测装置，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得处理器实现如上所述一种轨道交通列车车底检测系统。
[0021]
本发明的有益效果：
[0022]
本发明在使用时，通过数据采集模块采集列车的数据发送至数据处理模块，数据处理模块计算得出列车的实时振动频率系数，并发送至数据分析模块进行分析，然后数据分析模块再进行分析，若在列车的标准振动频率范围内则列车正常行驶，若大于列车振动频率最大值，则数据分析模块发送减速信号至执行模块，然后数据采集模块再次采集列车的数据，并且再次分析，若在列车的标准振动频率范围内则列车正常行驶，若仍大于列车振
动频率最大值，则数据分析模块将采集声音信号发送至数据采集模块，数据采集模块采集列车车底的噪声数据系数，并且发送至数据分析模块，在将噪声数据系数与标准噪声系数进行比较，若大于，则发送报警信号至报警模块，报警模块通过报警提示工作人员列车异常情况。
附图说明
[0023]
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
[0024]
图1是本发明原理图。
具体实施方式
[0025]
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026]
如图1所示，一种轨道交通列车车底检测系统，包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块、报警模块和执行模块，所述数据采集模块用于采集列车的数据；
[0027]
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，所述列车的数据包括：列车的实时速度和列车车底的摩擦系数；需要进行说明的是，所述数据采集模块包括测速仪、摩擦系数测定仪和测噪仪；
[0028]
数据采集模块将采集到的列车的数据发送至数据处理模块，所述数据处理模块用于对接收到的列车的数据进行处理，具体的，数据处理模块的处理过程包括以下步骤：
[0029]
步骤一：对于列车的数据进行处理，将列车的实时速度标记为vi，并将列车车底的实时摩擦系数标记为mi，并且设定列车的实时振动频率系数为zdi，其中，i为数据采集模块的采集次数，并且i＝1、2、3、...、n，n为采集次数总数；
[0030]
步骤二：利用公式计算列车的实时振动频率系数zdi，其中，v
p
为列车的平均速度，m
p
为列车车底的正常摩擦系数，α为列车的影响速度系数，β为列车车底的摩擦系数影响系数；
[0031]
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，列车的平均速度v
p
通过在列车行驶的过程中采集十个不同时刻的列车的车速，并且去其中最大和最小值后，得出中间的八个车速数值，然后计算这八个车速的平均值从而得出列车的平均速度v
p
，列车车底的正常摩擦系数通过在列车行驶之前测量列车车底得到。
[0032]
步骤三：将计算得出的列车的实时振动频率系数zdi发送至数据分析模块进行分析。
[0033]
所述数据分析模块在接收到数据处理模块发送的列车的实时振动频率系数zdi后，对列车的实时振动频率系数zdi进行分析，数据分析模块的分析过程包括以下步骤：
[0034]
步骤s1：设定列车的标准振动频率范围为[zd
mi
，zd
ma
]，并且将列车的实时振动频
率系数zdi与列车的标准振动频率范围[zd
mi
，zd
ma
]进行比较；
[0035]
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，列车的标准振动频率范围[zd
mi
，zd
ma
]为列车在行驶过程中的正常振动范围，若不在这个范围内，则代表列车驾驶过程出现了一定的异常，则需要进一步进行分析；
[0036]
步骤s2：若zd
mi
≤zdi≤zd
ma
，则表示列车的实时振动频率系数在正常范围之内；
[0037]
步骤s3：若zdi＜zd
mi
，则表示列车的实时振动频率系数小于列车振动频率的最小值，则说明此时列车的车速过慢，数据分析模块将加速信号发送至执行模块，执行模块将列车加速；
[0038]
步骤s4：若zdi＞zd
ma
，则表示列车的实时振动频率系数大于列车的振动频率的最大值，此时列车需要将车速减慢，数据分析模块将减速信号发送至执行模块，执行模块将列车减速；
[0039]
需要进一步进行说明的是，在具体实施过程中，在列车减速后数据分析模块发送再次采集信号至数据采集模块再次采集列车的数据，并且将列车的数据发送至数据处理模块，数据处理模块再次计算列车的实时振动频率系数zdi，并且发送zdi至数据分析模块与列车的标准振动频率范围为[zd
mi
，zd
ma
]进行比较，若在列车的标准振动频率范围内，则列车正常行驶，若得出zdi＞zd
ma
，则说明列车的实时振动频率系数zdi受到了列车车底的实时摩擦系数mi的影响；
[0040]
并且此时数据分析模块将采集声音信号发送至数据采集模块，数据采集模块采集列车车底的噪声数据系数s并发送至数据分析模块，数据分析模块将接收到的噪声数据系数s与设定的标准噪声系数s1进行比较，若s＜s1，则说明此时列车车底的噪声在正常范围内，则数据分析模块发送减速信号至执行模块再次进行减速，若s≥s1，则说明此时列车车底的噪声超过正常范围，则表示列车车底的实时摩擦系数mi过大，数据分析模块发送报警信号至报警模块，报警模块对列车工作人员进行提示，在列车到站后检查列车车底的那个位置存在摩擦力较大的情况，并进行相应的处理。
[0041]
一种轨道交通列车车底检测装置，包括存储器和一个或多个处理器，所述存储器用于存储一个或多个程序，所述一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得处理器实现如上所述一种轨道交通列车车底检测系统。
[0042]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。