道岔振动时延分析方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115855419A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211395489.8G01M7/02(2006.01)(22)申请日2022.11.07(71)申请人中国铁道科学研究院集团有限公司地址100081北京市海淀区大柳树路2号申请人中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京铁科英迈技术有限公司(72)发明人秦航远解婉茹刘金朝杨飞刘维桢赵钢(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127专利代理师薛平郝博(51)Int.Cl.G01M7/08(2006.01)B61L23/04(2006.01)权利要求书6页说明书16页附图8页(54)发明名称道岔振动时延分析方法及装置(57)摘要本发明公开了一种道岔振动时延分析方法及装置，涉及铁路工务技术领域；其中该方法包括：对理想仿真信号、实际道岔信号进行EEMD分解，提取理想仿真信号的第一内涵模态分量和实际道岔信号的第一内涵模态分量；对理想仿真信号、实际道岔信号的第一内涵模态分量做时间重分配多同步压缩变换，得到理想仿真信号的第一内涵模态分量的第一时频谱、实际道岔信号的第一内涵模态分量的第二时频谱；在振动冲击最强且最集中频率处，分别对第一时频谱、第二时频谱做时频切片，得到第一时频谱的第一时频切片、第二时频谱的第二时频切片；计算第一时频切片与第二时频切片的互相关，得到实际道岔信号的时延信息。本发明可以提高道岔振动时延分析的准确性。CN115855419ACN115855419A权利要求书1/6页1.一种道岔振动时延分析方法，其特征在于，包括：对理想仿真信号、以及采集的实际道岔信号进行集合经验模态EEMD分解，提取理想仿真信号的第一内涵模态分量和实际道岔信号的第一内涵模态分量；对理想仿真信号的第一内涵模态分量和实际道岔信号的第一内涵模态分量做时间重分配多同步压缩变换，得到理想仿真信号的第一内涵模态分量的第一时频谱、采集的实际道岔信号的第一内涵模态分量的第二时频谱；在振动冲击最强且最集中频率处，分别对第一时频谱、第二时频谱做时频切片，得到第一时频谱的第一时频切片、第二时频谱的第二时频切片；计算第一时频切片与第二时频切片的互相关，得到实际道岔信号的时延信息。2.如权利要求1所述的道岔振动时延分析方法，其特征在于，对理想仿真信号、以及采集的实际道岔信号进行集合经验模态EEMD分解，提取理想仿真信号的第一内涵模态分量和实际道岔信号的第一内涵模态分量，包括：预先配置添加高斯白噪声的第一数量；复制第一数量的理想信号、以及第一数量的实际道岔信号；在每一理想信号中添加一种高斯白噪声，得到多种第一新信号；在每一实际道岔信号中添加一种高斯白噪声，得到多种第二新信号；对每一第一新信号分别进行经验模态EMD分解，得到每一第一新信号的初始第一内涵模态分量；对每一第一新信号的初始第一内涵模态分量求和平均，得到理想信号的第一内涵模态分量；对每一第二新信号分别进行经验模态EMD分解，得到每一第二新信号的初始第一内涵模态分量；对每一第二新信号的初始第一内涵模态分量求和平均，得到实际道岔信号的第一内涵模态分量。3.如权利要求1所述的道岔振动时延分析方法，其特征在于，对理想仿真信号的第一内涵模态分量做时间重分配多同步压缩变换，得到理想仿真信号的第一内涵模态分量的第一时频谱，包括：对理想仿真信号的第一内涵模态分量进行频谱转换，得到理想仿真信号的第一内涵模态分量的频谱表达式；对理想仿真信号的第一内涵模态分量的频谱表达式在频域进行短时傅里叶变换STFT，得到理想仿真信号的第一内涵模态分量的初始第一时频谱，初始第一时频谱中包含强变频信号；将STFT中的高斯窗函数的频域表达式、强变频信号的二阶泰勒展开，代入初始第一时频谱，得到第一中间变换结果；根据二维GD估计、理想信号的第一内涵模态分量的理想时频谱，对第一中间变换结果沿时间方向进行积分，以供把第一STFT时频谱能量压缩到GD轨迹中，得到理想仿真信号的第一内涵模态分量的第一时频谱；对采集的实际道岔信号的第一内涵模态分量进行频谱转换，得到实际道岔信号的第一内涵模态分量的频谱表达式；2CN115855419A权利要求书2/6页对实际道岔信号的第一内涵模态分量的频谱表达式在频域进行STFT，得到实际道岔信号的第一内涵模态分量的初始第二时频谱，初始第二时频谱中包含强变频信号；将STFT中的高斯窗函数的频域表达式、强变频信号的二阶泰勒展开，代入初始第二时频谱，得到第二中间变换结果；根据二维GD估计、实际道岔信号的第一内涵模态分量的理想时频谱，对第二中间变换结果沿时间方向进行积分，以供把第二STFT时频谱能量压缩到GD轨迹中，得到实际道岔信号的第一内涵模态分量的第二时频谱。4.如权利要求3所述的道