CN103192848A - 一种铁轨检测系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及铁轨检测领域，特别涉及一种铁轨检测系统，其特征在于，包括：声波接收与转换设备，所述声波接收设备设置在铁轨的轨头下方接收火车车轮撞击一对平行铁轨发出的声波，所述声波转换设备设置在铁轨的轨底上面，所述声波接收设备和声波转换设备通过设置在铁轨的轨腰上的声波传输设备连接；终端管理设备，其通过无线传输装置接收声波转换设备传送的数字信号，所述终端管理设备包括信号处理模块和与所述信号处理模块连接的射频模块；其中，所述声波接收设备为一端开口大，另一端开口小的漏斗形。本发明还提供一种利用上述铁轨检测系统进行检测的铁轨检测方法。本发明实现了火车正常运行时对铁轨损伤的在线检测，提高了检测效率。

Description

一种铁轨检测系统和方法
技术领域
本发明涉及铁轨检测领域，特别涉及一种铁轨检测系统和方法。
背景技术
目前铁轨无损检测广为应用的是铁轨检测车技术，该检测系统主要是在后置发动铁轨检测车平台上集合了超声波和电磁感应检测技术及光学传感器，利用超声波发射与接收设备发射超声波，并接收反射回的超声波，通过分析比较波形的变化确定铁轨损伤部位。上述方法需要超声波发射源才能进行检测，在火车正常运行时，由于火车不断撞击铁轨发出声波，若此时超声波发生器也同时发射超声波进行检测，火车撞击铁轨的声波将会干扰铁轨的检测，因此现有技术的铁轨检测系统都是在铁轨上无火车运行时进行检测的，不能实现火车正常运行时的在线检测。
发明内容
本发明的目的是实现火车正常运行时对铁轨损伤的在线检测，提高铁轨损伤的检测效率。为此，本发明提出了一种铁轨检测系统和方法。
本发明提供的技术方案为：
一种铁轨检测系统，包括：
声波接收与转换设备，其包括声波接收设备和声波转换设备，所述声波接收设备设置在铁轨的轨头下方接收火车车轮撞击一对平行铁轨发出的声波，所述声波转换设备设置在铁轨的轨底上面，所述声波转换设备为将接收到的声波转化为数字信号的模数转换器，所述声波接收设备和声波转换设备通过设置在铁轨的轨腰上的声波传输设备连接；
终端管理设备，其通过无线传输装置接收声波转换设备传送的数字信号，所述终端管理设备包括信号处理模块和与所述信号处理模块连接的射频模块，信号处理模块将数字信号转换为波形进行分析比较，射频模块将有损伤的铁轨的位置发送至显示屏，所述终端管理设备连接有报警装置；
其中，所述声波接收设备为一端开口大，另一端开口小的漏斗形，所述声波接收设备开口大的一端紧贴铁轨轨头下方设置，所述声波传输设备一端与声波接收设备开口小的一端连接，被检测的一对平行铁轨上均安装有声波接收与转换设备，所述终端管理设备同时接收一对平行铁轨上安装的声波接收与转换设备传送的信号进行分析比较。
优选的是，所述的铁轨检测系统中，所述终端管理设备还包括有信号存储模块，所述声波转换设备传送的数字信号按时间先后顺序分组存储在所述信号存储模块中。
优选的是，所述的铁轨检测系统中，所述终端管理设备还包括有信号过滤模块，所述信号过滤模块将接收到的数字信号中包含的已检测部分过滤掉再传送至信号存储模块。
一种铁轨检测方法，火车车轮撞击一对平行铁轨发出的声波经铁轨传送至声波接收设备，声波转换设备接收声波传输设备传送的声波并将其转化为数字信号，所述数字信号通过无线传输装置传送至终端管理设备，所述终端管理设备的信号过滤模块将接收到的数字信号中包含的已检测部分过滤掉再传送至信号存储模块，所述信号存储模块按照接收到的数字信号的时间顺序分组存储所述数字信号，并将存储在前的数字信号传送至信号处理模块，信号处理模块将数字信号转换为波形进行分析比较，射频模块将两组波形中存在明显差别的位置发送至显示屏，并启动报警装置。
本发明所述的铁轨检测系统和方法，当火车正常运行时，火车车轮不断撞击铁轨发出的声波经铁轨传送至声波接收与转换设备，并汇聚增强至终端管理设备，终端管理设备进行一对平行铁轨同一位置的同时检测。本发明所述的铁轨检测系统实现了火车正常运行时自身发出声波进行探伤检测，并在声波接收处将声波汇聚增强，提高了检测效率。
附图说明
图1为所述的铁轨检测系统的结构示意图。
具体实施方式
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的附图作简单的介绍。
本发明提供了一种铁轨检测系统，包括：
声波接收与转换设备，其包括声波接收设备1和声波转换设备2，所述声波接收设备设置在铁轨的轨头下方接收火车车轮撞击一对平行铁轨发出的声波，所述声波转换设备设置在铁轨的轨底上面，所述声波转换设备为将接收到的声波转化为数字信号的模数转换器，所述声波接收设备和声波转换设备通过设置在铁轨的轨腰上的声波传输设备3连接；
终端管理设备，其通过无线传输装置4接收声波转换设备传送的数字信号，所述终端管理设备包括信号处理模块5和与所述信号处理模块连接的射频模块6，信号处理模块将数字信号转换为波形进行分析比较，射频模块将有损伤的铁轨的位置发送至显示屏7，所述终端管理设备连接有报警装置8；
其中，所述声波接收设备为一端开口大，另一端开口小的漏斗形，所述声波接收设备开口大的一端紧贴铁轨轨头下方设置，所述声波传输设备一端与声波接收设备开口小的一端连接，被检测的一对平行铁轨上均安装有声波接收与转换设备，所述终端管理设备同时接收一对平行铁轨上安装的声波接收与转换设备传送的信号进行分析比较。
所述的铁轨检测系统中，所述终端管理设备还包括有信号存储模块，所述声波转换设备传送的数字信号按时间先后顺序分组存储在所述信号存储模块中。
所述的铁轨检测系统中，所述终端管理设备还包括有信号过滤模块，所述信号过滤模块将接收到的数字信号中包含的已检测部分过滤掉再传送至信号存储模块。
一种铁轨检测方法，火车车轮撞击一对平行铁轨发出的声波经铁轨传送至声波接收设备，声波转换设备接收声波传输设备传送的声波并将其转化为数字信号，所述数字信号通过无线传输装置传送至终端管理设备，所述终端管理设备的信号过滤模块将接收到的数字信号中包含的已检测部分过滤掉再传送至信号存储模块，所述信号存储模块按照接收到的数字信号的时间顺序分组存储所述数字信号，并将存储在前的数字信号传送至信号处理模块，信号处理模块将数字信号转换为波形进行分析比较，射频模块将两组波形中存在明显差别的位置发送至显示屏，并启动报警装置。
本发明所述的铁轨检测系统和方法中，当火车在一对平行铁轨上正常运行时，火车车轮撞击被检测一对平行铁轨时发出的声波作为声波发射源经过铁轨传送至一对平行铁轨上安装的声波接收设备，声波由声波接收设备开口大的一端进入并传送至开口小的一端被压缩增强，模数转换器将声波传输设备传送来的声波转化为数字信号，数字信号通过无线传输装置传送至终端管理设备，信号过滤模块将接收到的数字信号中包含的已检测部分过滤掉再传送至信号存储模块，数字信号按时间先后顺序分组存储在信号存储模块中，信号存储模块将存储在前的一组数字信号传送至信号处理模块，信号处理模块将这组数字信号转化为波形进行分析比较，与信号处理模块连接的射频模块将这组波形中有明显差别的具体位置发送至显示屏，此时与终端管理设备连接的报警装置自动启动，提醒工作人员进行维护。本发明实现了火车在一对平行铁轨上正常运行时以火车撞击铁轨发出的声波作为探伤声源的在线实时监测，提高了铁轨探伤的检测效率。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种铁轨检测系统，其特征在于，包括：
声波接收与转换设备，其包括声波接收设备和声波转换设备，所述声波接收设备设置在铁轨的轨头下方接收火车车轮撞击一对平行铁轨发出的声波，所述声波转换设备设置在铁轨的轨底上面，所述声波转换设备为将接收到的声波转化为数字信号的模数转换器，所述声波接收设备和声波转换设备通过设置在铁轨的轨腰上的声波传输设备连接；
终端管理设备，其通过无线传输装置接收声波转换设备传送的数字信号，所述终端管理设备包括信号处理模块和与所述信号处理模块连接的射频模块，信号处理模块将数字信号转换为波形进行分析比较，射频模块将有损伤的铁轨的位置发送至显示屏，所述终端管理设备连接有报警装置；
其中，所述声波接收设备为一端开口大，另一端开口小的漏斗形，所述声波接收设备开口大的一端紧贴铁轨轨头下方设置，所述声波传输设备一端与声波接收设备开口小的一端连接，被检测的一对平行铁轨上均安装有声波接收与转换设备，所述终端管理设备同时接收一对平行铁轨上安装的声波接收与转换设备传送的信号进行分析比较。
2.如权利要求1所述的铁轨检测系统，其特征在于，所述终端管理设备还包括有信号存储模块，所述声波转换设备传送的数字信号按时间先后顺序分组存储在所述信号存储模块中。
3.如权利要求2所述的铁轨检测系统，其特征在于，所述终端管理设备还包括有信号过滤模块，所述信号过滤模块将接收到的数字信号中包含的已检测部分过滤掉再传送至信号存储模块。
4.一种铁轨检测方法，其特征在于，火车车轮撞击一对平行铁轨发出的声波经铁轨传送至声波接收设备，声波转换设备接收声波传输设备传送的声波并将其转化为数字信号，所述数字信号通过无线传输装置传送至终端管理设备，所述终端管理设备的信号过滤模块将接收到的数字信号中包含的已检测部分过滤掉再传送至信号存储模块，所述信号存储模块按照接收到的数字信号的时间顺序分组存储所述数字信号，并将存储在前的数字信号传送至信号处理模块，信号处理模块将数字信号转换为波形进行分析比较，射频模块将两组波形中存在明显差别的位置发送至显示屏，并启动报警装置。
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