CN108680645A - 轨道道岔板离缝病害识别方法及终端设备 - Google Patents

轨道道岔板离缝病害识别方法及终端设备 Download PDF

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Abstract

本发明适用于道岔板检测技术领域，提供了一种轨道道岔板离缝病害识别方法及终端设备。所述方法包括：获取待测轨道道岔板的弹性波回波信号；将弹性波回波信号分解到不同的频带；获取分解的不同的频带中目标频带的峰值；根据预存的病害峰值和峰值判断待测轨道道岔板是否存在离缝病害；若待测轨道道岔板存在病害，则获取分解的不同的频带的能量值，根据能量值计算不同的频带的能量百分比；根据不同的频带的能量百分比确定目标频带的低频反射系数，并根据低频反射系数确定待测轨道道岔板的离缝病害的严重程度。采用上述方案后，有效提高了检测精度，降低了漏检率和误检率，保障了铁路的安全稳定运行。

Description

轨道道岔板离缝病害识别方法及终端设备
技术领域
本发明属于道岔板检测技术领域，尤其涉及一种轨道道岔板离缝病害识别方法及终端设备。
背景技术
高速铁路岔区无砟轨道为层状结构，其中道岔板受列车荷载冲击作用、温度梯度作用和水的侵害等影响，易产生层间离缝、脱空等病害，这些病害如果不能及时识别和处理，在运营中受到高速列车冲击、振动荷载的作用，将会引起结构受力状态的劣化，严重影响列车的行车安全。
目前，对于道岔板离缝病害的检测手段是采用冲击回波的方法，通过敲击轨道板表面，产生向下传播的P波，并利用P波在不同波阻抗界面发生反射、透射，再通过传感器接收反射波，P波在缺陷表面的反射将在振幅谱的高频部分产生一个或多个显著的特征频率峰，振幅谱中结构厚度频率向低频部分漂移，是传统冲击回波法中识别缺陷的主要依据，由于多次反射，有明显的波形叠加现象，容易造成误检漏检，影响铁路的安全运行。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种轨道道岔板离缝病害识别方法及终端设备，以解决现有技术中由于多次反射，有明显的波形叠加现象，容易造成误检漏检，影响铁路的安全运行的问题。
本发明实施例的第一方面提供了一种轨道道岔板离缝病害识别方法，包括：
获取待测轨道道岔板的弹性波回波信号；
将所述弹性波回波信号分解到不同的频带；
获取分解的不同的频带中目标频带的峰值；
根据预存的病害峰值和所述峰值判断所述待测轨道道岔板是否存在离缝病害；
若所述待测轨道道岔板存在病害，则获取分解的不同的频带的能量值，根据所述能量值计算不同的频带的能量百分比；
根据不同的频带的能量百分比确定所述目标频带的低频反射系数，并根据所述低频反射系数确定所述待测轨道道岔板的离缝病害的严重程度。
作为进一步的技术方案，所述方法还包括：
根据小波分析方法对所述弹性波回波信号进行小波分解，得到小波分解系数；
根据提升小波反变换对所述小波分解系数进行重构得到去噪后的弹性波回波信号。
作为进一步的技术方案，所述方法还包括：
根据表达式确定共振频率f，其中，D表示待测轨道道岔板构件厚度，c表示所述弹性波回波信号的波速；
根据所述共振频率f确定频谱范围；
根据所述频谱范围对所述弹性波回波信号进行过滤。
作为进一步的技术方案，所述根据不同的频带的能量百分比确定所述目标频带的低频反射系数，并根据所述低频反射系数确定所述待测轨道的离缝病害的严重程度包括：
根据表达式确定所述目标频带的低频反射系数，其中，E51表示所述目标频带的能量百分比，E5i表示不同的频带的能量百分比，i＝0,1,2,…n，n表示频带个数；
根据低频反射系数与离缝病害的严重程度的对应关系，确定所述目标频带的低频反射系数对应的待测轨道的离缝病害的严重程度。
作为进一步的技术方案，所述小波分析为db4小波分析。
本发明实施例的第二方面提供了一种轨道道岔板离缝病害识别装置，包括：
弹性波回波信号获取模块，用于获取待测轨道道岔板的弹性波回波信号；
弹性波回波信号分解模块，用于将所述弹性波回波信号分解到不同的频带；
目标频带峰值获取模块，用于获取分解的不同的频带中目标频带的峰值；
离缝病害判断模块，用于根据预存的病害峰值和所述峰值判断所述待测轨道道岔板是否存在离缝病害；
能量百分比计算模块，用于若所述待测轨道道岔板存在病害，则获取分解的不同的频带的能量值，根据所述能量值计算不同的频带的能量百分比；
严重程度确定模块，用于根据不同的频带的能量百分比确定所述目标频带的低频反射系数，并根据所述低频反射系数确定所述待测轨道道岔板的离缝病害的严重程度。
作为进一步的技术方案，所述装置还包括：
小波分解系数确定模块，用于根据小波分析方法对所述弹性波回波信号进行小波分解，得到小波分解系数；
回波信号重构模块，用于根据提升小波反变换对所述小波分解系数进行重构得到去噪后的弹性波回波信号。
作为进一步的技术方案，所述装置还包括：
共振频率确定模块，用于根据表达式确定共振频率f，其中，D表示待测轨道道岔板构件厚度，c表示所述弹性波回波信号的波速；
频谱范围确定模块，用于根据所述共振频率f确定频谱范围；
回波信号过滤模块，用于根据所述频谱范围对所述弹性波回波信号进行过滤。
本发明实施例的第三方面提供了一种轨道道岔板离缝病害识别终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面所述的方法。
本发明实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述的方法。
本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是：采用上述方案后，基于频带能量识别不同频带范围的回波信号，用于高速铁路待测轨道道岔板离缝病害无损检测，解决了传统冲击回波法测试过程中因浅层缺陷处反射波叠加引起的特征频率峰不易识别的问题，实现弹性波特定频带弱回波信号的增强和缺陷识别的定量化，实现了弹性波特定频带弱回波信号的增强，有效提高了检测精度，降低了漏检率和误检率，保障了铁路的安全稳定运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种轨道道岔板离缝病害识别方法的步骤流程图；
图2是本发明实施例提供的一种轨道道岔板离缝病害识别装置的结构示意图；
图3是本发明另一实施例提供的一种轨道道岔板离缝病害识别装置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的一种轨道道岔板离缝病害识别终端设备的示意图。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
为了说明本发明所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。
如图1所示，为本发明实施例提供的一种轨道道岔板离缝病害识别方法的步骤流程图，包括：
步骤S101，获取待测轨道道岔板的弹性波回波信号。
具体的，利用扫描式冲击回波(Impact Echo Scanner，IES)测试系统进行对待测轨道道岔板现场检测，提取待测轨道道岔板的弹性波回波信号。
步骤S102，将所述弹性波回波信号分解到不同的频带。
具体的，利用小波分析方法，将弹性波回波信号无冗余、无疏漏地分解到不同频带，在功率谱中确定待测轨道道岔板底部回波和支承层底部回波的特征频带，提取频带内所包含的频率信息，就可以准确地确定含离缝病害信号的功率谱特征。
步骤S103，获取分解的不同的频带中目标频带的峰值。
具体的，不同频带的功率值不同，特定的频带反应了弹性波在待测轨道道岔板的支承层底面反射的强弱，将该特定的频带设置为目标频带；目标频带以外的其他频带反应了弹性波在待测轨道道岔板的道岔板底面反射的强弱。
步骤S104，根据预存的病害峰值和所述峰值判断所述待测轨道道岔板是否存在离缝病害。
具体的，目标频带的功率谱中，峰值越高，说明待测轨道道岔板结构内部致密，大部分弹性波穿过待测轨道道岔板继续向下传播，到达支承层底面后，由于支承层和路基层声阻抗差异大，导致弹性波会发生强烈的反射；目标频带的功率谱中，峰值越低，说明待测轨道道岔板离缝病害越严重，弹性波不能穿过待测轨道道岔板继续向下传播，而是在待测轨道道岔板底面发生反射，因此，根据目标频带中功率谱的峰值和预先存储的病害峰值进行比较，根据比较结果能初步定性的识别待测轨道道岔板是否存在离缝病害，且峰值越小，待测轨道道岔板离缝病害越严重，优选的，病害峰值为1×10-4时，当目标频带中功率谱的峰值小于1×10-4时，认为待测轨道道岔板存在离缝病害。
步骤S105，若所述待测轨道道岔板存在病害，则获取分解的不同的频带的能量值，根据所述能量值计算不同的频带的能量百分比。
具体的，若初步定性的识别待测轨道道岔板存在离缝病害，为了量化目标频带的弹性波的反射情况，选择小波基对弹性波回波信号进行小波包分析，然后获取分解的不同的频带的能量值，再根据不同的频带的能量值计算不同频带的能量百分比。
步骤S106，根据不同的频带的能量百分比确定所述目标频带的低频反射系数，并根据所述低频反射系数确定所述待测轨道道岔板的离缝病害的严重程度。
具体的，利用低频反射系数的大小评定道岔板离缝情况，低频反射系数越小，说明待测轨道道岔板离缝情况越严重。
采用上述方案后，基于频带能量识别不同频带范围的回波信号，用于高速铁路待测轨道道岔板离缝病害无损检测，解决了传统冲击回波法测试过程中因浅层缺陷处反射波叠加引起的特征频率峰不易识别的问题，实现弹性波特定频带弱回波信号的增强和缺陷识别的定量化，实现了弹性波特定频带弱回波信号的增强，有效提高了检测精度，降低了漏检率和误检率，保障了铁路的安全稳定运行。
此外，在一个具体事例中，所述方法还包括：
根据小波分析方法对所述弹性波回波信号进行小波分解，得到小波分解系数。
根据提升小波反变换对所述小波分解系数进行重构得到去噪后的弹性波回波信号。
具体的，采用小波分析方法，得到相应提升方案，用提升小波对信号做小波分解，得到小波分解低频系数和小波分解高频系数，分别进行三层小波阈值设置；用一维提升小波逆变换对小波分解低频系数和小波分解高频系数进行一层一层重构，具体重构过程为％小波重建；rec1＝ilwt(ca3,cd3,lsnew)；％对小波系数进行一层一层重构；rec2＝ilwt(rec1,cd2,lsnew)；rec3＝ilwt(rec2,cd1,lsnew)；
％rec3为去噪后信号，得到去噪后信号，优选的，选用db4小波，db系列小波为小波基函数的一种，当db小波阶数越高时，db小波基越平滑，频带划分效果越好，但计算量越大，综合考虑IES测量数据本身的时频分布，经过工作人员多次实验测试，在去噪处理时选择db4小波作为小波基函数进行db4小波分析方法能准确的对弹性波回波信号进行去燥，而且计算量较小，提高了处理速度。
此外，在一个具体事例中，所述方法还包括：
根据表达式确定共振频率f，其中，D表示待测轨道道岔板构件厚度，c表示所述弹性波回波信号的波速。
根据所述共振频率f确定频谱范围。
根据所述频谱范围对所述弹性波回波信号进行过滤。
具体的，在弹性波回波信号时域波形上存在两个明显的震荡峰，其中一个为弹性波在结构层间重复反射引起的，另一个为电磁脉冲噪声引起的，所以在信号处理过程中，截取以弹性波在结构层间重复反射引起的信号附近的频域进行分析，优选的，截取0-10240μs频段的信号，优选的，取厚度为0.24m的待测轨道道岔板，取纵波波速为4600m/s时，利用表达式计算得到的共振频率f的值为9.2kHz；对于支承层底面取深度为0.42m，共振频率f的值为5.3kHz，在进行分析时，选取2～15kHz(包含5.3～9.2kHz，适用于待测无砟轨道道岔)范围内的频谱即可满足要求。优选的，本方案采用4阶的特沃斯的带通滤波器进行滤波，通带为2～15kHz，通过滤波屏蔽掉低频和高频杂波成分。
此外，在一个具体事例中，所述根据不同的频带的能量百分比确定所述目标频带的低频反射系数，并根据所述低频反射系数确定所述待测轨道的离缝病害的严重程度包括：
根据表达式确定所述目标频带的低频反射系数，其中，E51表示所述目标频带的能量百分比，E5i表示不同的频带的能量百分比，i＝0,1,2,…n，n表示频带个数。
根据低频反射系数与离缝病害的严重程度的对应关系，确定所述目标频带的低频反射系数对应的待测轨道的离缝病害的严重程度。
具体的，为了量化目标频带弹性波的反射情况，选择db5小波基和5层分解尺度，对弹性波回波信号进行小波包分析，计算不同频带的能量百分比，对目标频带S51和不同频带范围的频带S50～S57能量进行计算，选择db5作为小波基函数是考虑到与噪声信号相比，目标微弱信号所代表的是高频信号，选择db5小波基上能够更加准确的获取高频目标反射信号。优选的，目标频带S51的频带范围为3.1～6.2kHz，不同频带范围的频带S50～S57的能量百分比为0～25kHz，计算不同频带的能量百分比，优选的，n的值为7，因为待测轨道道岔板厚度为0.24m，利用表达式计算得到的共振频率f的值为9.2kHz,为涵盖弹性波传播过程中大部分能量，结合功率谱分布，取n＝7计算频带能量的总和,即取频带范围为0～25kHz的能量做为能量和。
利用低频反射系数的大小评定道岔板离缝情况，低频反射系数越小，说明道岔板离缝情况越严重。
此外，在一个具体事例中，所述小波分析为db4小波分析，选用db4小波，db系列小波为小波基函数的一种，当db小波阶数越高时，db小波基越平滑，频带划分效果越好，但计算量越大，综合考虑IES测量数据本身的时频分布，经过工作人员多次实验测试，在去噪处理时选择db4小波作为小波基函数进行db4小波分析方法能准确的对弹性波回波信号进行去燥，而且计算量较小，提高了处理速度。
如图2所示，为本发明实施例提供的一种轨道道岔板离缝病害识别装置的结构示意图，包括：
弹性波回波信号获取模块201，用于获取待测轨道道岔板的弹性波回波信号。
弹性波回波信号分解模块202，用于将所述弹性波回波信号分解到不同的频带。
目标频带峰值获取模块203，用于获取分解的不同的频带中目标频带的峰值。
离缝病害判断模块204，用于根据预存的病害峰值和所述峰值判断所述待测轨道道岔板是否存在离缝病害。
能量百分比计算模块205，用于若所述待测轨道道岔板存在病害，则获取分解的不同的频带的能量值，根据所述能量值计算不同的频带的能量百分比。
严重程度确定模块206，用于根据不同的频带的能量百分比确定所述目标频带的低频反射系数，并根据所述低频反射系数确定所述待测轨道道岔板的离缝病害的严重程度。
采用上述方案后，基于频带能量识别不同频带范围的回波信号，用于高速铁路待测轨道道岔板离缝病害无损检测，解决了传统冲击回波法测试过程中因浅层缺陷处反射波叠加引起的特征频率峰不易识别的问题，实现弹性波特定频带弱回波信号的增强和缺陷识别的定量化，实现了弹性波特定频带弱回波信号的增强，有效提高了检测精度，降低了漏检率和误检率，保障了铁路的安全稳定运行。
如图3所示，为本发明实施例提供的一种轨道道岔板离缝病害识别装置的结构示意图，包括：
弹性波回波信号获取模块301，用于获取待测轨道道岔板的弹性波回波信号。
弹性波回波信号分解模块302，用于将所述弹性波回波信号分解到不同的频带。
目标频带峰值获取模块303，用于获取分解的不同的频带中目标频带的峰值。
离缝病害判断模块304，用于根据预存的病害峰值和所述峰值判断所述待测轨道道岔板是否存在离缝病害。
能量百分比计算模块305，用于若所述待测轨道道岔板存在病害，则获取分解的不同的频带的能量值，根据所述能量值计算不同的频带的能量百分比。
严重程度确定模块306，用于根据不同的频带的能量百分比确定所述目标频带的低频反射系数，并根据所述低频反射系数确定所述待测轨道道岔板的离缝病害的严重程度。
此外，在一个具体事例中，所述装置还包括：
小波分解系数确定模块307，用于根据小波分析方法对所述弹性波回波信号进行小波分解，得到小波分解系数；
回波信号重构模块308，用于根据提升小波反变换对所述小波分解系数进行重构得到去噪后的弹性波回波信号。
此外，在一个具体事例中，所述装置还包括：
共振频率确定模块309，用于根据表达式确定共振频率f，其中，D表示待测轨道道岔板构件厚度，c表示所述弹性波回波信号的波速；
频谱范围确定模块310，用于根据所述共振频率f确定频谱范围；
回波信号过滤模块311，用于根据所述频谱范围对所述弹性波回波信号进行过滤。
此外，在一个具体事例中，所述严重程度确定模块306还用于：
根据表达式确定所述目标频带的低频反射系数，其中，E51表示所述目标频带的能量百分比，E5i表示不同的频带的能量百分比，i＝0,1,2,…n，n表示频带个数。根据低频反射系数与离缝病害的严重程度的对应关系，确定所述目标频带的低频反射系数对应的待测轨道的离缝病害的严重程度。
此外，在一个具体事例中，所述小波分析为db4小波分析。
采用上述方案后，基于频带能量识别不同频带范围的回波信号，用于高速铁路待测轨道道岔板离缝病害无损检测，解决了传统冲击回波法测试过程中因浅层缺陷处反射波叠加引起的特征频率峰不易识别的问题，实现弹性波特定频带弱回波信号的增强和缺陷识别的定量化，实现了弹性波特定频带弱回波信号的增强，有效提高了检测精度，降低了漏检率和误检率，保障了铁路的安全稳定运行。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
图4是本发明实施例提供的一种轨道道岔板离缝病害识别终端设备的示意图，该实施例的轨道道岔板离缝病害识别终端设备4包括：处理器40、存储器41以及存储在所述存储器41中并可在所述处理器40上运行的计算机程序42，例如轨道道岔板离缝病害识别程序。所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各个轨道道岔板离缝病害识别方法实施例中的步骤，例如图1所示的步骤101至106。或者，所述处理器40执行所述计算机程序42时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图2所示模块201至206的功能。
示例性的，所述计算机程序42可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器41中，并由所述处理器40执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序42在所述轨道道岔板离缝病害识别终端设备4中的执行过程。例如，所述计算机程序42可以被分割成同步模块、汇总模块、获取模块、返回模块(虚拟装置中的模块)，各模块具体功能如下：
获取待测轨道道岔板的弹性波回波信号。
将所述弹性波回波信号分解到不同的频带。
获取分解的不同的频带中目标频带的峰值。
根据预存的病害峰值和所述峰值判断所述待测轨道道岔板是否存在离缝病害。
若所述待测轨道道岔板存在病害，则获取分解的不同的频带的能量值，根据所述能量值计算不同的频带的能量百分比。
根据不同的频带的能量百分比确定所述目标频带的低频反射系数，并根据所述低频反射系数确定所述待测轨道道岔板的离缝病害的严重程度。
根据小波分析方法对所述弹性波回波信号进行小波分解，得到小波分解系数。
根据提升小波反变换对所述小波分解系数进行重构得到去噪后的弹性波回波信号。
根据表达式确定共振频率f，其中，D表示待测轨道道岔板构件厚度，c表示所述弹性波回波信号的波速。
根据所述共振频率f确定频谱范围。
根据所述频谱范围对所述弹性波回波信号进行过滤。
根据表达式确定所述目标频带的低频反射系数，其中，E51表示所述目标频带的能量百分比，E5i表示不同的频带的能量百分比，i＝0,1,2,…n，n表示频带个数。
根据低频反射系数与离缝病害的严重程度的对应关系，确定所述目标频带的低频反射系数对应的待测轨道的离缝病害的严重程度。
所述小波分析为db4小波分析。
所述轨道道岔板离缝病害识别终端设备4可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述轨道道岔板离缝病害识别终端设备可包括，但不仅限于，处理器40、存储器41。本领域技术人员可以理解，图4仅仅是轨道道岔板离缝病害识别终端设备4的示例，并不构成对轨道道岔板离缝病害识别终端设备4的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述轨道道岔板离缝病害识别终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
所称处理器40可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
所述存储器41可以是所述轨道道岔板离缝病害识别终端设备4的内部存储单元，例如轨道道岔板离缝病害识别终端设备4的硬盘或内存。所述存储器41也可以是所述轨道道岔板离缝病害识别终端设备4的外部存储设备，例如所述轨道道岔板离缝病害识别终端设备4上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(SecureDigital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述存储器41还可以既包括所述轨道道岔板离缝病害识别终端设备4的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器41用于存储所述计算机程序以及所述轨道道岔板离缝病害识别终端设备所需的其他程序和数据。所述存储器41还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括是电载波信号和电信信号。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种轨道道岔板离缝病害识别方法，其特征在于，包括：
获取待测轨道道岔板的弹性波回波信号；
将所述弹性波回波信号分解到不同的频带；
获取分解的不同的频带中目标频带的峰值；
根据预存的病害峰值和所述峰值判断所述待测轨道道岔板是否存在离缝病害；
若所述待测轨道道岔板存在病害，则获取分解的不同的频带的能量值，根据所述能量值计算不同的频带的能量百分比；
根据不同的频带的能量百分比确定所述目标频带的低频反射系数，并根据所述低频反射系数确定所述待测轨道道岔板的离缝病害的严重程度。
2.如权利要求1所述的轨道道岔板离缝病害识别方法，其特征在于，还包括：
根据小波分析方法对所述弹性波回波信号进行小波分解，得到小波分解系数；
根据提升小波反变换对所述小波分解系数进行重构得到去噪后的弹性波回波信号。
3.如权利要求1所述的轨道道岔板离缝病害识别方法，其特征在于，还包括：
根据表达式确定共振频率f，其中，D表示待测轨道道岔板构件厚度，c表示所述弹性波回波信号的波速；
根据所述共振频率f确定频谱范围；
根据所述频谱范围对所述弹性波回波信号进行过滤。
4.如权利要求1所述的轨道道岔板离缝病害识别方法，其特征在于，所述根据不同的频带的能量百分比确定所述目标频带的低频反射系数，并根据所述低频反射系数确定所述待测轨道的离缝病害的严重程度包括：
根据表达式确定所述目标频带的低频反射系数，其中，E51表示所述目标频带的能量百分比，E5i表示不同的频带的能量百分比，i＝0,1,2,…n，n表示频带个数；
根据低频反射系数与离缝病害的严重程度的对应关系，确定所述目标频带的低频反射系数对应的待测轨道的离缝病害的严重程度。
5.如权利要求2所述的轨道道岔板离缝病害识别方法，其特征在于，所述小波分析为db4小波分析。
6.一种轨道道岔板离缝病害识别装置，其特征在于，包括：
弹性波回波信号获取模块，用于获取待测轨道道岔板的弹性波回波信号；
弹性波回波信号分解模块，用于将所述弹性波回波信号分解到不同的频带；
目标频带峰值获取模块，用于获取分解的不同的频带中目标频带的峰值；
离缝病害判断模块，用于根据预存的病害峰值和所述峰值判断所述待测轨道道岔板是否存在离缝病害；
能量百分比计算模块，用于若所述待测轨道道岔板存在病害，则获取分解的不同的频带的能量值，根据所述能量值计算不同的频带的能量百分比；
严重程度确定模块，用于根据不同的频带的能量百分比确定所述目标频带的低频反射系数，并根据所述低频反射系数确定所述待测轨道道岔板的离缝病害的严重程度。
7.如权利要求6所述的轨道道岔板离缝病害识别装置，其特征在于，还包括：
小波分解系数确定模块，用于根据小波分析方法对所述弹性波回波信号进行小波分解，得到小波分解系数；
回波信号重构模块，用于根据提升小波反变换对所述小波分解系数进行重构得到去噪后的弹性波回波信号。
8.如权利要求6所述的轨道道岔板离缝病害识别装置，其特征在于，还包括：
共振频率确定模块，用于根据表达式确定共振频率f，其中，D表示待测轨道道岔板构件厚度，c表示所述弹性波回波信号的波速；
频谱范围确定模块，用于根据所述共振频率f确定频谱范围；
回波信号过滤模块，用于根据所述频谱范围对所述弹性波回波信号进行过滤。
9.一种轨道道岔板离缝病害识别终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。
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