用于确定轨道表面的垂直轮廓的方法和系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107200040A(43)申请公布日2017.09.26(21)申请号201710066102.7(22)申请日2017.02.06(30)优先权数据16380010.52016.03.17EP(71)申请人斯凯孚公司地址瑞典哥德堡(72)发明人V.马丁内斯E.平托(74)专利代理机构北京市柳沈律师事务所11105代理人葛飞(51)Int.Cl.B61K9/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称用于确定轨道表面的垂直轮廓的方法和系统(57)摘要本发明限定了一种确定轨道表面的垂直轮廓信号z的方法，包括：-步骤(100)，通过测量在所述轨道表面上行驶的轨道车辆的转向架的垂直加速度来获得垂直加速度信号acc1；-步骤(200)，处理垂直加速度信号acc1以获得垂直速度信号vel1；-步骤(300)，通过使用所述垂直加速度信号acc1和所述垂直速度信号vel1作为所述转向架的模拟模型的输入来确定所述轨道表面的垂直轮廓信号，所述模型包括连接到簧载质量m2的非簧载质量m1，其中，所述垂直加速度信号acc1表示非簧载质量m1的垂直加速度；以及-步骤(400)，测量轨道车辆的线速度信号n，其中，在确定(300)将所述垂直轮廓信号z从时域转换到距离域的步骤中使用所述线速度信号。CN107200040ACN107200040A权利要求书1/1页1.一种确定轨道表面的垂直轮廓信号z的方法，包括：-步骤(100)，通过测量在所述轨道表面上行驶的轨道车辆的转向架的垂直加速度来获得垂直加速度信号acc1；-步骤(200)，处理垂直加速度信号acc1以获得垂直速度信号vel1；-步骤(300)，通过使用所述垂直加速度信号acc1和所述垂直速度信号vel1作为所述转向架的模拟模型的输入来确定所述轨道表面的垂直轮廓信号，所述模型包括连接到簧载质量m2的非簧载质量m1，其中，所述垂直加速度信号acc1表示非簧载质量m1的垂直加速度；以及-步骤(400)，测量轨道车辆的线速度信号n，其中，在确定将所述垂直轮廓信号z从时域转换到距离域的步骤(300)中使用所述线速度信号。2.根据权利要求1所述的方法，还包括将所述垂直轮廓信号转换到波长域的步骤。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述处理的步骤(200)包括：-对垂直加速度信号acc1进行滤波；-将滤波的信号转换到频域；-转换的信号在频域中单一积分；以及-通过将积分信号转换到时域来获得所述垂直速度信号vel1。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述转向架的模拟模型是四分之一转向架模型。5.一种用于检测轨道表面中的波纹的状态监测系统，所述系统包括：-用于测量垂直加速度的加速度计(12)，其中，所述加速度计安装到在所述轨道上行驶的轨道车辆的转向架；-用于测量所述轨道车辆的线速度的速度传感器(13)；-处理器(50)，配置为从所述加速度计(12)接收垂直加速度信号acc1并且从所述速度传感器接收线速度信号n；其中，所述处理器被编程以实现根据权利要求1所述的方法的确定步骤(300)，以获得所述轨道表面(80)的垂直轮廓信号z。6.根据权利要求5所述的状态监测系统，还包括用于位置定位的装置，使得可以参考已知位置的固定参考在距离域中计算所述垂直轮廓信号z。7.根据权利要求5或6所述的状态监测系统，其中，所述处理器(50)配置为执行所述垂直轮廓信号的带通分析，以根据对应于不同类型波纹的不同波长带来表征该信号。8.根据权利要求7所述的状态监测系统，其中，所述处理器配置为将所述垂直轮廓信号z转换到波长域中，并且被编程为如果所述信号在波长域中的幅度超过为特定波长带设置的预定最大值则发送警报。2CN107200040A说明书1/5页用于确定轨道表面的垂直轮廓的方法和系统技术领域[0001]本发明涉及铁路轨道的状态监测。更具体地，本发明涉及一种用于使用垂直加速度测量来确定轨道表面的垂直轮廓的方法和系统。背景技术[0002]铁路轨道的轨道表面由于轮轨相互作用而经历磨损。随着时间的推移，轨道表面可能经常显示被称为波纹的缺陷，这是循环磨损的形式。严重的波纹将减少在轨道上行驶的轨道车辆的使用寿命，这意味着对于铁路和基础设施操作者来说能够检测这种表面缺陷是重要的，以便可以执行必要的轨道维护。[0003]轨道记录车辆是已知的，其包括用于测量铁路轨道的许多不同属性的仪器。这些是专门的车辆，它们可以仅以不频繁的间隔操作，特别是在繁忙的线路上。使用在用车辆(in-servicevehicle)是更可取的。[0004]从EP2464555中可以获知使用从可以安装到在用车辆的传感器获得的测量来检测轨顶缺陷的方法的一个示例。该方法采用轴箱