钢轨漏磁检测中漏磁信号的分类方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114462449A(43)申请公布日2022.05.10(21)申请号202210074923.6(51)Int.Cl.(22)申请日2022.01.21G06K9/00(2022.01)G06K9/62(2022.01)(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)发明人熊龙辉张玉华李培田新宇王平冀凯伦刘庆伟马运忠钟艳春梅田马建伟李忠周钰威(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127专利代理师杨丹沈珍珠权利要求书3页说明书8页附图3页(54)发明名称钢轨漏磁检测中漏磁信号的分类方法及装置(57)摘要本发明公开了一种钢轨漏磁检测中漏磁信号的分类方法及装置，其中该方法包括：将获取的被测钢轨的漏磁信号，转换为漏磁电信号；所述漏磁信号通过拾取被磁化的被测钢轨的磁场信号得到；提取漏磁电信号的多种时域特征值；根据漏磁电信号的多种时域特征值，采用支持向量机分类器，对漏磁电信号对应的漏磁信号进行分类，得到漏磁信号的分类结果；所述支持向量机分类器通过采用支持向量机训练漏磁电信号时域特征值的历史数据而得到。本发明可提升钢轨漏磁检测的准确率，减小钢轨漏磁检测的误报率，极大提高铁路检测和维护的效率，更好地保障铁路线路安全。CN114462449ACN114462449A权利要求书1/3页1.一种钢轨漏磁检测中漏磁信号的分类方法，其特征在于，包括：将获取的被测钢轨的漏磁信号，转换为漏磁电信号；所述漏磁信号通过拾取被磁化的被测钢轨的磁场信号得到；提取漏磁电信号的多种时域特征值；根据漏磁电信号的多种时域特征值，采用支持向量机分类器，对漏磁电信号对应的漏磁信号进行分类，得到漏磁信号的分类结果；所述支持向量机分类器通过采用支持向量机训练漏磁电信号时域特征值的历史数据而得到。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述漏磁电信号的多种时域特征值包括：漏磁电信号的峰峰值、峰峰间距、峰峰斜率、峰值比和峰值因子的其中之一或任意组合。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，提取漏磁电信号的多种时域特征值，包括：将漏磁电信号的正峰幅值和负峰幅值之差，作为漏磁电信号的峰峰值；根据漏磁电信号的正峰和负峰的：采样点数、检测速度和采样速度，换算得到漏磁电信号的峰峰间距；将漏磁电信号的峰峰值和峰峰间距的比值，作为漏磁电信号的峰峰斜率；将漏磁电信号的正峰幅值和负峰幅值的比值，作为漏磁电信号的峰值比；将漏磁电信号的峰峰值和漏磁电信号的有效值的比值，作为漏磁电信号的峰值因子。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：按如下方式构建支持向量机分类器：根据漏磁电信号时域特征值的历史数据，构建训练数据集和测试数据集；利用训练数据集，训练构建初始的支持向量机分类器；根据测试数据集，对初始的支持向量机分类机，进行测试，得到测试好的支持向量机分类器。5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，根据漏磁电信号的多种时域特征值，采用支持向量机分类器，对漏磁电信号对应的漏磁信号进行分类，得到漏磁信号的分类结果，包括：将漏磁电信号的多种时域特征值，输入至支持向量机分类器；接收支持向量机分类器输出的：以所述支持向量机分类器拟合出的时域特征值间指数函数，计算漏磁电信号的多种时域特征值的函数值；所述时域特征值间指数函数用于表征多种时域特征值间的指数函数关系；根据所述函数值，对漏磁电信号对应的漏磁信号进行分类，得到漏磁信号的分类结果。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，按如下公式以所述支持向量机分类器拟合出的时域特征值间指数函数，计算漏磁电信号的多种时域特征值的函数值：其中，Bz表示漏磁电信号的多种时域特征值的函数值；a为峰峰值，单位为伏特；b为峰峰间距，单位为米；c为峰峰斜率，无量纲；d为峰值比，无量纲；f为峰值因子，无量纲。7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述函数值，对漏磁电信号对应的漏磁信号进行分类，得到漏磁信号的分类结果，包括：在所述函数值大于预设阈值时，确定漏磁信号的分类结果为损伤信号；2CN114462449A权利要求书2/3页在所述函数值小于等于预设阈值时，确定漏磁信号的分类结果为焊缝信号。8.一种钢轨漏磁检测中漏磁信号的分类装置，其特征在于，包括：漏磁电信号转换模块，用于将获取的被测钢轨的漏磁信号，转换为漏磁电信号；所述漏磁信号通过拾取被磁化的被测钢轨的磁场信号得到；时域特征值提取模块，用于提取漏磁电信号的多种时域特征值；漏磁信号分类模块，用于根据漏磁电信号的多种时域特征值，采用支持向量机分类器，对漏磁电信号对应的漏磁信号进行分类，得到漏磁信号的分类结果；所述支持向量机分类器通过