CN107091884A - 一种钢轨探伤作业数据显示和存储方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢轨探伤作业数据显示和存储方法，控制单元检测并将触发脉冲的上升沿或下降沿作为起始点，控制数据采集单元采集超声激励信号和位于有效闸门内的超声回波信号并输出至FIFO，同时控制里程计数单元读取该起始点对应的编码器计数里程，与数据采集单元采集的信号组合成固定格式的数据输出至FIFO。控制单元对缓存在FIFO中的数据分段提取压缩后上传至实时控制器内存。实时控制器将内存中的数据实时传送至上位机，由上位机对数据进行处理后，将A型显示数据发送至A型显示单元显示，同时将A型显示数据发送至存储单元存储。本发明能够解决现有钢轨探伤作业数据显示存储方式通道多、数据量大，A显数据不能保存的技术问题。

Description

一种钢轨探伤作业数据显示和存储方法

技术领域

本发明涉及轨道工程机械技术领域，尤其是涉及一种应用于钢轨探伤车的钢轨探伤作业数据显示和存储方法。

背景技术

大型超声波钢轨探伤车是用于检测钢轨内部伤损的常用检测工具，大型轮式钢轨探伤车基于超声反射原理，利用高压激励脉冲激发超声波探轮晶片，产生的超声信号经过探轮液、轮膜、耦合液层入射至钢轨，不同角度的超声晶片在钢轨中的传播路径不同，如附图1所示。超声信号在钢轨内传播，遇到伤损或者轨底则返回，返回的超声回波信号经过数字信号处理形成伤损图形信息。

大型钢轨探伤车的钢轨探伤检测系统100一般都有A型显示和B型显示两个图形窗口用以判伤。其中，A型显示通过示波器显示超声回波模拟信号，而B型显示通过图像直观地显示钢轨内部超声信号反射点信息。目前，国内钢轨探伤车的A型显示与B型显示分开，A型显示因为通道多(超声晶片通常有八种入射角度)、数据量大，只显示不保存。而A型显示包含很多有用的信息，例如：回波信号的幅值，激励信号是否有拖尾，激励信号距离界面反射信号的时域值对探伤人员判定轨面状况、对中是否良好、探轮冲液是否充足、是否破轮等具有重要意义。如果不能保存这些有用信息，A型显示数据将只能作为检测作业时的参考，而不能作为钢轨探伤车回放人员进行钢轨伤损B型显示数据回放时的参考，将影响伤损判定的精度，增加误报率，从而直接影响探伤效果。

同时，探伤车作业时示波器设备数量有限，一次无法显示所有通道的超声A型显示信号，且切换通道时，切换界面在探伤检测主软件窗口，与示波器分离，操作极不方便。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钢轨探伤作业数据显示和存储方法，以解决现有钢轨探伤作业数据显示存储方式通道多、数据量大，A显数据不能保存的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种钢轨探伤作业数据显示和存储方法的技术实现方案，一种钢轨探伤作业数据显示和存储方法，包括以下步骤：

S10)控制单元检测触发脉冲的上升沿或下降沿，并将该上升沿或下降沿作为起始点，控制数据采集单元采集超声激励信号和位于有效闸门内的超声回波信号并输出至FIFO，同时控制里程计数单元读取该起始点对应的编码器计数里程，并与所述数据采集单元采集的信号组合成固定格式的数据输出至所述FIFO；

S20)所述控制单元对缓存在所述FIFO中的数据进行分段提取压缩后上传至实时控制器；

S30)所述实时控制器将数据实时传送至上位机，由所述上位机对数据进行解压缩、重选取和里程解释后，作为A型显示数据发送至A型显示单元进行显示，同时将所述A型显示数据发送至存储单元进行存储。

优选的，所述有效闸门包括界面波闸门、监视闸门和轨底闸门，所述A型显示数据对应的A型显示信号包括超声激励信号、界面波闸门、监视闸门、轨底闸门和超声回波信号。

优选的，所述控制单元通过计数器控制所述数据采集单元对位于有效闸门内的超声回波信号进行分段A/D采集，所述控制单元同时控制所述里程计数单元读取同一采样时刻的编码器计数里程，与所述数据采集单元采集的信号组合成固定格式的数据输出至所述FIFO。

优选的，缓存在所述FIFO中的数据上传至所述实时控制器的内存中，当一个周期数据采集完成后，所述实时控制器通过千兆以太网将所述内存中的数据实时传送至所述上位机。

优选的，所述上位机根据触发脉冲上升沿与所述超声回波信号上升沿的时间差、超声晶片通道号，以及是否有底波信号重构伤损图形信号，并将所述伤损图形信号作为B型显示数据发送至B型显示单元进行显示。当且仅当所述B型显示单元存在伤损图形信号时，所述上位机将同时刻的A型显示数据发送至所述存储单元进行存储。

优选的，所述B型显示数据根据编码器计数里程的累加或累减进行显示，所述A型显示数据与所述B型显示数据通过编码器计数里程保持同步显示和存储。所述A型显示单元通过虚拟示波器方式实现多个通道A型显示数据，幅度、时间刻度可调的显示。

优选的，所述里程计数单元对编码器输入脉冲进行计数，某时刻的计数值乘以钢轨的几何分辨率即为该时刻对应的里程。

优选的，所述A型显示单元的单个A型显示信号周期不超过1.1ms。所述数据采集单元的采样率不低于20M/s，单个周期内的最大有效采样区间不超过307μs。

优选的，所述控制单元对缓存在所述FIFO中的数据进行分段提取压缩用于对A型显示信号进行重构，其中所述控制单元用于重构闸门区域的提取数据包括有效闸门两端的采样点及所述有效闸门中的超声回波信号采样点，所述超声回波信号采样点仅包括超声回波信号的尖峰及位于所述尖峰左右两侧的数个采样点。

优选的，在所述数据采集单元采样时设置一小阈值采样电平，在所述超声激励信号的下降沿至所述界面波闸门的上升沿之间，以及所述界面波闸门与监视闸门之间，所述监视闸门与轨底闸门之间的时间区域内，当且仅当高于此采样电平的超声回波信号才被采集。

通过实施上述本发明提供的钢轨探伤作业数据显示和存储方法的技术方案，具有如下有益效果：

(1)本发明能够最大限度地压缩A型显示数据，实现A型显示数据的显示、存储和回放，有助于伤损数据回放时伤损的判定，明显提高探伤检测作业效果；

(2)本发明能够钢轨探伤检测作业A型显示数据和B型显示数据的同显同存，并能通过虚拟示波器方式显示A显数据，避免了传统A型显示无法一次显示所有通道的超声A显信号，以及切换通道时切换界面与波形显示界面分离，操作不方便的技术问题。

附图说明

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的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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实施例。

图1是现有技术大型超声波钢轨探伤车的结构组成及探伤原理示意图；

图2是本发明钢轨探伤作业数据显示和存储方法中B型显示界面的示意图；

图3是本发明钢轨探伤作业数据显示和存储方法中0度超声晶片激励信号及A型显示信号的波形示意图；

图4是本发明方法所基于的钢轨探伤作业数据显示和存储系统一种具体实施例的系统结构框图；

图5是本发明钢轨探伤作业数据显示和存储方法一种具体实施例中A型显示界面的示意图；

图6是本发明钢轨探伤作业数据显示和存储方法一种具体实施例中触发信号、A显信号和编码器脉冲信号时序图；

图中：1-数据采集处理板，2-实时控制器，3-上位机，4-A型显示单元，5-B型显示单元，6-存储单元，10-控制单元，11-数据采集单元，12-FIFO，13-里程计数单元，100-钢轨探伤检测系统。

具体实施方式

为了引用和清楚起见，将下文中使用的技术名词、简写或缩写记载如下：

探轮：一种轮式结构体，轴中心架装有几种不同检测角度的超声波晶片，轮胎外膜内充满耦合液，当机车运行时，探轮沿钢轨滚动，检测晶片移动方向与钢轨平行；

A型显示：是通过示波器显示模拟超声波信号的一种显示方式；

B型显示：是通过图像直观地显示钢轨内部超声波反射点信息的一种显示方式；

FIFO：First Input First Output，先入先出存储器的缩写；

A/D采集：Analog/Digital，模拟/数字采集的简称；

FPGA：Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列的简称；

PXIE：一种总线形式，基于Compact PCI标准，增加了时钟和同步触发总线、串行传输、点到点的总线拓扑结构；

DMA：Direct Memory Access，直接内存存取的简称。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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。

如附图2至附图6所示，给出了本发明钢轨探伤作业数据显示和存储方法的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如附图4所示，一种本发明方法所基于的钢轨探伤作业数据显示和存储系统的具体实施例，包括：数据采集处理板1、实时控制器2、上位机3、A型显示单元4和存储单元6。数据采集处理板1进一步包括控制单元10、数据采集单元11、FIFO 12和里程计数单元13，其中，控制单元10采用FPGA。控制单元10检测触发脉冲的上升沿或下降沿，并将该上升沿或下降沿作为起始点，控制数据采集单元11采集超声激励信号和位于有效闸门内的超声回波信号并输出至FIFO 12，同时控制里程计数单元13读取该起始点对应的编码器计数里程，并与数据采集单元11采集的信号组合成固定格式的数据输出至FIFO 12。控制单元10对缓存在FIFO 12中的数据进行分段提取压缩后上传至实时控制器2的内存中。实时控制器2将内存中的数据实时传送至上位机3，由上位机3对数据进行解压缩、重选取和里程解释后，作为A型显示数据发送至A型显示单元4进行显示，同时将A型显示数据发送至存储单元6进行存储。

一种钢轨探伤作业数据显示和存储方法的具体实施例，包括以下步骤：

S10)控制单元10检测触发脉冲的上升沿或下降沿，并将该上升沿或下降沿作为起始点，控制数据采集单元11采集超声激励信号和位于有效闸门内的超声回波信号并输出至FIFO12，同时控制里程计数单元13读取该起始点对应的编码器计数里程，并与数据采集单元11采集的信号组合成固定格式的数据输出至FIFO 12；

S20)控制单元10对缓存在FIFO 12中的数据进行分段提取压缩后上传至实时控制器2；

S30)实时控制器2将数据实时传送至上位机3，由上位机3对数据进行解压缩、重选取和里程解释后，作为A型显示数据发送至A型显示单元4进行显示，同时将A型显示数据发送至存储单元6进行存储。

有效闸门进一步包括界面波闸门、监视闸门和轨底闸门，A型显示数据对应的A型显示信号包括超声激励信号、界面波闸门、监视闸门、轨底闸门和超声回波信号，可能还包括其它杂波信号。如附图3中上半部分波形所示，以入射角度为0度通道的超声晶片为例，一种典型的A型显示信号包括超声激励信号B、界面波闸门C、监视闸门E和轨底闸门F，其中在监视闸门E中可能接收到一个超声回波信号D。对于单个超声信号发射周期而言有效区间为Se区间，单个周期的时域长度为Se和Sm的和，而Sm、激励信号以及与闸门、闸门之间的区域被称为“死区”，Se/Se+Sm的最大比例通常可以接近90％，因此A型显示数据可以得到大幅压缩。每个周期的A型显示信号对应一个触发信号，如附图3中下半部分所示，为触发信号A的波形，触发信号A的下降沿与超声激励信号B的上升沿间隔时间t。通过引入闸门，只有位于闸门区间内的超声回波信号才被采集，而该闸门区间与一次超声回波的声长对应或与特定的钢轨探伤区域对应，钢轨可探测的深度为超声信号在钢轨中的传播速度和传播时间的乘积，从而能够最大限度地减小时域内非有效区域引入的噪声影响。

控制单元10进一步设置有计数器，通过计数器控制数据采集单元11对位于有效闸门内的超声回波信号进行分段A/D采集，采集区间至对应通道的最后一个有效闸门截止，可以根据对应通道钢轨探测区域的声程来确定该时域区间的长度，通过计数器来控制采样的区间，可以准确地实现分段采样。控制单元10同时控制里程计数单元13读取同一采样时刻的编码器计数里程，与数据采集单元11采集的信号组合成固定格式的数据输出至FIFO 12。FIFO 12中的数据按一定的格式进行组织，例如：每个数据预设8位，超声回波数据最大值设为255，编码器里程计数值预设40位。

实时控制器2采用PXIE控制器，FIFO 12与实时控制器2之间的传输总线为PXIE总线。缓存在FIFO 12中的数据上传至实时控制器2的内存中，当一个周期数据采集完成后，实时控制器2通过千兆以太网方式将实时控制器2内存中的数据实时传送至上位机3。采集的超声回波信号只需要关心其信号的包络即可，因为对实际伤损检测有参考意义的只是超声回波信号的幅值、闸门对应的宽度区域、超声激励信号形态，而无需关心其毛刺、死区等细节，数据采样频率取超声回波信号最高频率的5～10倍即可。

系统还进一步包括与上位机3相连的B型显示单元5，上位机4根据触发脉冲上升沿与超声回波信号上升沿的时间差、超声晶片通道号，以及是否有底波信号重构伤损图形信号，并将伤损图形信号作为B型显示数据发送至B型显示单元5进行显示，如附图2所示。当且仅当B型显示单元5存在伤损图形信号时，上位机3将同时刻的A型显示数据发送至存储单元6进行存储，存储单元6采用大容量的硬盘。钢轨探伤作业的A型显示数据显示和存储可以扩展成与探伤车的B型显示单元5集成，能在上位机3的同一显示界面同时调用，A型显示数据以小窗口的形式展现在B型显示界面对应的里程处。

A型显示单元4通过虚拟示波器方式实现多个通道的A型显示，显示的幅度、时间刻度可调，如附图5所示。B型显示数据根据编码器计数里程的累加或累减进行显示，在调用B型显示数据时可以通过里程同步方式调用该处的A型显示数据，且A型显示波形与真实示波器一样能够进行幅度、时间刻度的调整以满足不同显示效果的需求。通过采用虚拟示波器的方式，可以实现同时对30个通道在上位机3的软件界面中进行切换选择，根据屏幕数量及尺寸，一次可以显示多个通道的数据。A型显示数据与B型显示数据通过编码器计数里程保持同步显示和存储，触发信号、A显信号和编码器脉冲信号时序图如附图6所示。里程计数单元13对编码器输入脉冲进行计数，某时刻的计数值乘以钢轨的几何分辨率(1/16″)即为该时刻对应的里程。同时，需要在钢轨探伤检测系统100启动时设置相应的起始里程。

大型钢轨探伤车根据其速度等级将超声激励信号激发的重复频率设置在不同的区间，速度越慢其重复频率越低，通过重复频率计算可以得到A型显示单元4的单个A型显示信号周期不超过1.1ms。在1.1ms的时间范围内，钢轨探伤车的最大检测速度不高于80km/h，在此速度下大轮对跑出2.4cm距离，所以单个激励周期内的A型显示数据可以看作共用同一个里程值。以触发信号的下降沿作为单个激励周期的起始，此时读入里程计数单元13的里程计数值，从而实现与超声回波信号采样的同步，该编码器里程计数值与此周期内采样的有效A型显示数据按照一定的格式打包经过FIFO 12缓存后通过DMA方式传送至PXIE控制器的内存中，将该编码器里程计数值与编码器单个脉冲对应的物理尺寸相乘再加上作业起始里程值即为该处对应的里程值。同时，在数据采集处理板1中还配备有RS232接口，以接收串口传送过来的外部校准里程，例如射频标签里程、GPS换算后的里程、小键盘里程等，一旦接收到校准里程，则编码器里程计数值在该校准里程基础上进行累计。

根据钢轨的外形、尺寸、高度、重量及材质的不同，目前国内的钢轨型号分38Kg/m、43Kg/m、50kg/m、60Kg/m、75Kg/m五种，常用的为50Kg/m、60Kg/m、75Kg/m三种，其中尤以60Kg/m使用最多。而75Kg/m的钢轨外形尺寸最大，对应的超声回波声程也最长，因此其单个周期内有效信号的区间最长。为了避免相邻两次超声波发射周期之间产生干扰，超声波换能器连续发射时，最小的发射间隔时间应以从超声信号发射到反射接收整个最大传播声程周期为准，对需要用到二次波的，应该以接收到反射的二次波为准。以75轨作为衡量标准，计算75轨的最大声程可得到超声波发射的最大重复频率。超声激励信号在探轮膜与钢轨的接触面入射钢轨，因为材质改变，声阻抗发生变化，导致超声波种类发生变化，超声波声束由纵波变成横波，纵波在钢轨中的传播速度等于5900m/s，横波在钢轨中的传播速度等于3230m/s。根据钢轨的尺寸，结合声束传播角度及声速，经过计算可以得到各通道超声晶片的声程，即传播时间，如下表1所示。

表1一周期内不同方向超声波最大有效总时间(单位：μs)

从表中可以看到，入射角度为中心70°超声波晶片的传播声程最长，70°方向超声波晶片的换能器主要用于探测轨头核伤和钢轨焊接接头头部的夹渣、气孔和裂纹等。在实际检测应用中，中心70°方向的超声波晶片在P60钢轨中的监视闸门长度最大约为100μs，一周期内最大有效总时间约为210μs，因此中心70°方向的超声波晶片最大有效总时间不是制约重复发射最小周期的因素。由上所述可得知，对尺寸最大的P75轨而言其最大的有效信号区间为307μs，因此不管在什么速度或轨型下，单个周期内的最大有效采样区间不超过307μs，而此有效区间中真正对本发明实施例有效的信号只包括超声激励信号、闸门信号以及叠加在闸门上的超声回波信号。

在超声激励信号的下降沿至界面波闸门的上升沿之间，以及界面波闸门与监视闸门之间，监视闸门与轨底闸门之间的时间区域内，一般为基准电平，不是本发明所关心的区域，在数据采集单元11采样时设置一小阈值采样电平，当且仅当高于此采样电平的超声回波信号才被采集，通过这种方式能够进一步降低采样的数据量。

经过数据采集单元11采样后的数据被写入数据缓存器(FIFO 12)中，同时在控制单元10的控制下将当前周期的编码器计数里程读入，然后通过DMA方式直接将数据发送至实时控制器2的内存中，此时可以对数据进行二次压缩。由于有效信号中除激励信号和回波脉冲信号外，闸门区域的信号电平趋平，且闸门两端的电平会在基准电平的基础上进行跳变，而闸门重构时，只需要闸门两端采样点及闸门中间的超声回波信号脉冲采样点即可重构闸门区域A型显示信号波形图。同时，超声回波信号对探伤最有意义的是其尖峰和脉宽，前述采用20M/s采样率是为了采样其脉冲含高频成分的上升沿，而对最终的显示重构而言，只需要其尖峰值及尖峰值左、右两侧的四、五个采样点就可以进行波形拟合重构，因此在FIFO 12中进行数据选取，分段取采样点，这样可以呈几个数量级地缩减数据存储量。通过以上方式既可以降低数据的存储量，同时又不会影响有效A型显示信号波形的重构显示。数据经过压缩后存储，因为其采样数据中包含里程信息，因此在回放时也可采用以里程为轴的方式进行播放。需要调取某个特定里程A型显示数据时，只需将里程轴拉到相应位置或直接用里程对话框的形式进行查找。

对实际钢轨探伤的A型显示信号进行频谱分析，除去闸门的上升沿外，有效信号的最高频率为2.1Mhz，根据采样定律，采样频率至少要达到被采信号最高频率的2倍以上，才能保证采样信号不失真。在本发明实施例中如果要使重建后的信号完整准确，则采样频率需达到被采样信号最高频率的5～10倍以上，所以选择数据采集单元11的采样率不低于20M/s。但如果不对采样数据进行本发明实施例描述的处理，则30个通道每秒需采集和存储的信号数据量将达到600M，而如果需要连续存储几百小时检测作业的A型显示数据，则需要采集和存储的数据将达到海量。而通过本发明实施例描述的钢轨探伤作业数据显示和存储方法处理后，数据仅为原采集数据量的数千分之一。

本发明实施例描述的钢轨探伤作业数据显示和存储方法在原有探伤车软硬件的基础上，通过将A型显示数据压缩，不但有效保存了所有通道A型显示数据的有效信息，还能与B型显示数据保持同步，解决了A型显示数据与B型显示数据不能同存同取的技术问题。本发明具体实施例具有超声波B型显示和实时多通道超声波A型显示信号选择和切换功能，在钢轨探伤检测作业过程中不但能显示A型显示波形，同时钢轨探伤检测系统能够存储有效区间内的A型显示波形，大大压缩了数据量，在波形回放时能通过编码器计数里程值交叉同时调取某一位置的A型显示和B型显示波形，十分有利于检测人员分析和判别钢轨伤损。

通过实施本发明具体实施例描述的钢轨探伤作业数据显示和存储方法的技术方案，能够产生如下技术效果：

(1)本发明具体实施例描述的钢轨探伤作业数据显示和存储方法采用多通道数据并行采集，连续作业海量数据压缩能够最大限度地压缩A型显示数据，实现A型显示数据的重构、显示、回放和实时存储，有助于伤损数据回放时伤损的判定，明显提高探伤检测作业效果；

(2)本发明具体实施例描述的钢轨探伤作业数据显示和存储方法能够根据里程同时调取同一位置的A显、B显数据，钢轨探伤检测作业A型显示数据和B型显示数据的同显同存，并能通过虚拟示波器方式显示A显数据，实现了全通道切换，避免了传统A型显示无法一次显示所有通道的超声A显信号，以及切换通道时切换界面与波形显示界面分离，操作不方便的技术问题。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围。

Claims (10)

1.一种钢轨探伤作业数据显示和存储方法，其特征在于，包括以下步骤：

S10）控制单元（10）检测触发脉冲的上升沿或下降沿，并将该上升沿或下降沿作为起始点，控制数据采集单元（11）采集超声激励信号和位于有效闸门内的超声回波信号并输出至FIFO（12），同时控制里程计数单元（13）读取该起始点对应的编码器计数里程，并与所述数据采集单元（11）采集的信号组合成固定格式的数据输出至所述FIFO（12）；

S20）所述控制单元（10）对缓存在所述FIFO（12）中的数据进行分段提取压缩后上传至实时控制器（2）；

S30）所述实时控制器（2）将数据实时传送至上位机（3），由所述上位机（3）对数据进行解压缩、重选取和里程解释后，作为A型显示数据发送至A型显示单元（4）进行显示，同时将所述A型显示数据发送至存储单元（6）进行存储。

2.根据权利要求1所述的钢轨探伤作业数据显示和存储方法，其特征在于：所述有效闸门包括界面波闸门、监视闸门和轨底闸门，所述A型显示数据对应的A型显示信号包括超声激励信号、界面波闸门、监视闸门、轨底闸门和超声回波信号。

3.根据权利要求1或2所述的钢轨探伤作业数据显示和存储方法，其特征在于：所述控制单元（10）通过计数器控制所述数据采集单元（11）对位于有效闸门内的超声回波信号进行分段A/D采集，所述控制单元（10）同时控制所述里程计数单元（13）读取同一采样时刻的编码器计数里程，与所述数据采集单元（11）采集的信号组合成固定格式的数据输出至所述FIFO（12）。

4.根据权利要求3所述的钢轨探伤作业数据显示和存储方法，其特征在于：缓存在所述FIFO（12）中的数据上传至所述实时控制器（2）的内存中，当一个周期数据采集完成后，所述实时控制器（2）通过千兆以太网将所述内存中的数据实时传送至所述上位机（3）。

5.根据权利要求1、2或4任一项所述的钢轨探伤作业数据显示和存储方法，其特征在于：所述上位机（4）根据触发脉冲上升沿与所述超声回波信号上升沿的时间差、超声晶片通道号，以及是否有底波信号重构伤损图形信号，并将所述伤损图形信号作为B型显示数据发送至B型显示单元（5）进行显示；当且仅当所述B型显示单元（5）存在伤损图形信号时，所述上位机（3）将同时刻的A型显示数据发送至所述存储单元（6）进行存储。

6.根据权利要求5所述的钢轨探伤作业数据显示和存储方法，其特征在于：所述B型显示数据根据编码器计数里程的累加或累减进行显示，所述A型显示数据与所述B型显示数据通过编码器计数里程保持同步显示和存储；所述A型显示单元（4）通过虚拟示波器方式实现多个通道A型显示数据，幅度、时间刻度可调的显示。

7.根据权利要求1、2、4或6任一项所述的钢轨探伤作业数据显示和存储方法，其特征在于：所述里程计数单元（13）对编码器输入脉冲进行计数，某时刻的计数值乘以钢轨的几何分辨率即为该时刻对应的里程。

8.根据权利要求7所述的钢轨探伤作业数据显示和存储方法，其特征在于：所述A型显示单元（4）的单个A型显示信号周期不超过1.1ms；所述数据采集单元（11）的采样率不低于20M/s，单个周期内的最大有效采样区间不超过307µs。

9.根据权利要求1、2、4、6或8任一项所述的钢轨探伤作业数据显示和存储方法，其特征在于：所述控制单元（10）对缓存在所述FIFO（12）中的数据进行分段提取压缩用于对A型显示信号进行重构，其中所述控制单元（10）用于重构闸门区域的提取数据包括有效闸门两端的采样点及所述有效闸门中的超声回波信号采样点，所述超声回波信号采样点仅包括超声回波信号的尖峰及位于所述尖峰左右两侧的数个采样点。

10.根据权利要求9所述的钢轨探伤作业数据显示和存储方法，其特征在于：在所述数据采集单元（11）采样时设置一小阈值采样电平，在所述超声激励信号的下降沿至所述界面波闸门的上升沿之间，以及所述界面波闸门与监视闸门之间，所述监视闸门与轨底闸门之间的时间区域内，当且仅当高于此采样电平的超声回波信号才被采集。