CN219675485U - 一种列车走行部异音采集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种列车走行部异音采集设备，涉及轨道交通车辆检测设备技术领域，包括：支架和固定设于支架一侧的收音组件；收音组件，包括：麦克风阵列、处理器、存储器和蓄电池，麦克风阵列、存储器和蓄电池分别通过导线与处理器电性连接。本申请能够对列车走行部异音进行实时有效采集，同时提升走行部异常声音的检出率，并且在一定程度上提升听诊结果的可靠性，更加满足实际使用需求，同时声学信号采集精度高，具有减少人员投入，降低操作人员劳动强度，且能够节约成本的优点。

Description

一种列车走行部异音采集设备

技术领域

本实用新型涉及轨道交通车辆检测设备技术领域，具体来说，涉及一种列车走行部异音采集设备。

背景技术

近年来，动车组在运营过程中，异音异响出现多发、高发、频发的发展态势。在一定程度上，异音异响严重影响了动车组的有序运行和运行安全。

列车在高速运行中主要利用随车机械师的人耳来听诊动车组的异音异响(也称为“顺风耳”)，但由于人耳的疲劳对声音感知与辨识存在随机性和不确定性，其人耳听诊的结果可靠性往往较低。

同时，随车机械师人耳监听的缺陷也很明显，其缺点在于随车机械师的工作环境并不稳定，通常一部列车配备仅一名随车机械师，因此随车机械师需要在全车进行巡逻检查，但是也不可能做到全时段监测所有车厢的异响。另外，由于机械师的经验水平不一样，每个人的听觉分辨力也不一样，因此导致判断可能会出现漏检、误判，存在一定的行车安全隐患。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

针对相关技术中的问题，本实用新型的目的是提出一种列车走行部异音采集设备，通过将获取到列车传感器信号与预设故障信息进行比对处理，同时当处理器获取到异常数据时向麦克风阵列下达采集指令，采集列车走行部声学信号，并存储至存储器内，不仅能够对列车走行部异音进行实时有效采集，同时提升走行部异常声音的检出率，并且在一定程度上提升听诊结果的可靠性，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种列车走行部异音采集设备，包括：支架和固定设于所述支架一侧的收音组件；

所述收音组件，包括：麦克风阵列、处理器、存储器和蓄电池，所述麦克风阵列、所述存储器和所述蓄电池分别通过导线与所述处理器电性连接，其中；

所述麦克风阵列，用于接收所述处理器发送的采集指令，在接收到所述采集指令后，采集列车走行部声学信号并将所述声学信号传输至所述存储器；

所述处理器，用于获取列车传感器信号，将所述列车传感器信号与预设故障信息比对，响应于所述列车传感器信号与所述预设故障信息比对一致，向所述麦克风阵列下发采集指令；

所述存储器，用于存储所述预设故障信息和所述声学信号；

所述蓄电池，用于为所述麦克风阵列、所述处理器和所述存储器供电。

进一步的，所述支架，包括：基板和折弯件，所述折弯件对称设置于所述基板两侧，所述基板与所述折弯件构成凹形，所述收音组件装配于凹口内侧，且所述收音组件的高度不超过所述折弯件的高度。

进一步的，所述基板上开设有至少一个通孔，所述麦克风阵列与所述通孔适配且呈环形排布于所述基板上。

进一步的，所述折弯件底端分别设有安装座，且所述折弯件与所述安装座之间设有至少一个用于减震的缓冲组件。

进一步的，所述缓冲组件，包括：设于所述安装座顶端的固定筒，所述固定筒为空腔结构，且所述固定筒内设有弹簧，所述弹簧套设有活动柱，所述活动柱活动卡接于所述固定筒的空腔内，且所述活动柱顶端于所述折弯件底端固定连接。

进一步的，所述基板一侧固定设有电池仓，所述电池仓位于所述收音组件底端，所述电池仓内设有备用电源，所述备用电源通过导线分别与所述处理器和所述蓄电池电性连接；

所述备用电源，用于接收所述处理器指令为所述蓄电池充电。

进一步的，所述收音组件还包括数据传输接口和无线信号传输器，所述无线信号传输器和所述数据传输接口分别通过导线与所述处理器电性连接；

所述无线信号传输器，用于进行信号传输；

所述数据传输接口，用于进行数据传输。

本实用新型的有益效果：

1、本实用新型通过将获取到列车传感器信号与预设故障信息进行比对处理，同时当处理器获取到异常数据时向麦克风阵列下达采集指令，采集列车走行部声学信号，并存储至存储器内，不仅能够对列车走行部异音进行实时有效采集，同时提升走行部异常声音的检出率，并且在一定程度上提升听诊结果的可靠性，更加满足实际使用需求，具有减少人员投入，降低操作人员劳动强度，且能够节约成本的优点。

2、本实用新型通过在折弯件和安装座之间设有用于减震的缓冲组件，利用弹簧的弹性作用，可实现减震的功能，以便于能够减少列车运行时产生的振动对收音组件造成的影响，从而提高声学信号采集的精准性。

综上所述，本实用新型能够对列车走行部异音进行实时有效采集，同时提升走行部异常声音的检出率，并且在一定程度上提升听诊结果的可靠性，更加满足实际使用需求，同时声学信号采集精度高，具有减少人员投入，降低操作人员劳动强度，且能够节约成本的优点。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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附图。

图1是根据本实用新型实施例的列车走行部异音采集设备的结构示意图一；

图2是根据本实用新型实施例的列车走行部异音采集设备的结构示意图二；

图3是根据本实用新型实施例的列车走行部异音采集设备的收音组件的拆解结构示意图；

图4是根据本实用新型实施例的列车走行部异音采集设备的缓冲组件的拆解结构示意图；

图5是根据本实用新型实施例的列车走行部异音采集设备的原理框图。

图中：

1、支架；2、收音组件；3、麦克风阵列；4、处理器；5、无线信号传输器；6、数据传输接口；7、存储器；8、蓄电池；9、基板；10、折弯件；11、通孔；12、安装座；13、缓冲组件；14、固定筒；15、弹簧；16、活动柱；17、电池仓；18、备用电源。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型的实施例，提供了一种列车走行部异音采集设备。

实施例一

如图1-图3、图5所示，本发明的实施例一为：

一种列车走行部异音采集设备，包括：支架1和固定设于支架1一侧的收音组件2；

收音组件2，包括：麦克风阵列3、处理器4、存储器7和蓄电池8，麦克风阵列3、存储器7和蓄电池8分别通过导线与处理器4电性连接，其中；

麦克风阵列3，用于接收处理器4发送的采集指令，在接收到采集指令后，采集列车走行部声学信号并将声学信号传输至存储器7；

处理器4，用于获取列车传感器信号，将列车传感器信号与预设故障信息比对，响应于列车传感器信号与预设故障信息比对一致，向麦克风阵列3下发采集指令；

存储器7，用于存储预设故障信息和声学信号；

蓄电池8，用于为麦克风阵列3、处理器4和存储器7供电。

本技术方案中，处理器4可以通过导线直接与列车控制信号总线电性连接，直接从列车控制总线获取列车传感器信号；在一种可选的实施方式中，收音组件2还包括数据传输接口6，处理器4通过导线与数据传输接口6电性连接；数据传输接口6通过导线与列车控制信号总线电性连接；数据传输接口6用于进行数据传输；在具体实施中，数据传输接口6从列车控制总线上获取列车传感器信号，并将列车传感器信号传输至处理器4。

本技术方案，在应用时，对于上述列车传感器信号来说，为列车运行过程中，用于监测列车运行状态的传感器采集到的信号，例如可以包括但不限于加速度信号、振动信号、转速信号中的一种或多种；同时对于预设故障信息可以根据经验预先设置故障阈值，与列车传感器信号对应，例如可以包括但不限于预设加速度信号阈值、预设振动信号阈值、预设转速信号阈值中的一种或多种。

另外，处理器4获取列车传感器信号时，可通过预先写入程序进行按照预设的频率主动获取列车传感器信号，例如：每0.1秒获取一次。

此外，还可以是触发获取，比如在接收到列车工作人员或巡检人员针对检修的触发信号后，处理器4获取列车传感器传输的加速度信号、振动信号和转速信号等信号中一种或多种。

另外，处理器4会将列车传感器信号与存储的故障信息进行比对的结果，确定比对结果；基于比对结果，进行判断是否需要启动麦克风阵列3，即当处理器4获取到异常数据时向麦克风阵列3下达采集指令。

具体的，预设故障信息可以包括但不限于，预先配置的加速度信号与预设故障加速度阈值、振动信号与预设故障振动阈值、以及转速信号与预设故障转速阈值；同时处理器4获取列车传感器信号，并将接收到列车传感器信号与预设故障信息的预设故障阈值进行相对应比较，当列车传感器信号中任意一项大于或等于对应预设故障阈值时，则处理器4启动麦克风阵列3进行声学信号采集，即可以是比较一种信号，也可以是两种信号结合，也可以是三种信号。

同时，当麦克风阵列3接收处理器4下发的采集指令后，麦克风阵列3采集列车走行部声学信号，并将采集到的声学信号传输至处理器4。

处理器4接收到声学信号后，对声学信号进行滤波处理，得到滤波处理结果；对滤波处理结果进行时域分析和/或频域分析，得到分析结果；将分析结果与第一预设故障信息进行比较，得到故障日志信息，并将故障日志信息传输至存储器7，由存储器7进行存储。

本技术方案，第一预设故障信息用于指示列车各部件存在的故障类型，可以包括但不限于列车各部件分别对应的故障类型、各故障类型下的异音频率、以及异音频率对应的时域信号特征值和/或频域信号特征值。

在具体实施中，处理器4接收到声学信号后，对声学信号进行滤波处理，得到滤波处理结果；对滤波处理结果进行时域分析和频域分析，得到时域信号特征值和频域信号特征值；基于时域信号特征值和频域信号特征值，在第一预设故障信息中查找与该时域信号特征值和频域信号特征值对应的故障类型，基于该故障类型，生成故障日志信息。

此外，对于上述故障日志信息来说，处理器4还可以通过无线信号传输器5连接列车报警系统，将故障日志信息发送至列车报警系统，使在发生故障时，列车报警系统及时发出报警，并展示当前故障类型，方便工作人员进行处理。

另外，支架1，包括：基板9和折弯件10，折弯件10对称设置于基板9两侧，基板9与所述折弯件10构成凹形，收音组件2装配于凹口内，且收音组件2的高度不超过折弯件10的高度；即收音组件2装配于基板9上且位于折弯件10之间。

同时，基板9上开设有至少一个通孔11，麦克风阵列3与通孔11适配且呈环形排布于基板9上。

另外，基板9一侧固定设有电池仓17，电池仓17位于收音组件2底端，电池仓17内设有备用电源18；备用电源18通过导线分别与处理器4和所述蓄电池8电性连接；备用电源18，用于接收处理器4指令为蓄电池8充电。

本技术方案，通过设置电池仓17及备用电源18，不仅提高整体装配的稳定性，同时电池仓17可进行对备用电源18进行保护，使备用电源18不易损伤。

在应用时，电池仓17装配可采用与底部与折弯件10底部平齐，用于稳定重心，从而提高整体的稳定性。

另外，处理器4还用来监测蓄电池8的电量，当电量低于预设电量阈值时，向电备用电源18发送启动信号，启动备用电源18向蓄电池8进行供电。

在一种可选的实施方式中，收音组件2还包括无线信号传输器5，无线信号传输器5通过导线与处理器4电性连接；无线信号传输器5用于进行信号传输。

在应用时，处理器4还可控制备用电源18向处理器4、麦克风阵列3、无线信号传输器5和存储器7供电。

本技术方案中，收音组件2还包括机壳和与之适配的机盖，用于保护收音组件2中的麦克风阵列3、处理器4、无线信号传输器5、数据传输接口6、存储器7和蓄电池8；此处机壳和机盖的形状、材料、结构和适配方式可以为任意形式，此处不做具体限制。收音组件2和电池仓17可以与支架1一体成型，还可以通过螺栓或卡接方式固定安装在支架1上，此处收音组件2和电池仓17在支架1上的固定方式可以为任意可行的方式，此处不做具体限制。

借助于上述技术方案，通过将获取到列车传感器信号与预设故障信息进行比对处理，同时当处理器4获取到异常数据时向麦克风阵列3下达采集指令，采集列车走行部声学信号，并存储至存储器7内，不仅能够对列车走行部异音进行实时有效采集，同时提升走行部异常声音的检出率，并且在一定程度上提升听诊结果的可靠性，更加满足实际使用需求，具有减少人员投入，降低操作人员劳动强度，且能够节约成本的优点。

实施例二

如图1-图5所示，本发明的实施例二为：

一种列车走行部异音采集设备，在实施例一的基础上，还包括折弯件10底端分别设有安装座12，且折弯件10与安装座12之间设有至少一个用于减震的缓冲组件13。

缓冲组件13，包括：设于安装座12顶端的固定筒14，固定筒14为空腔结构，且固定筒14内设有弹簧15，弹簧15套设有活动柱16，活动柱16活动卡接于固定筒14的空腔内，且活动柱16顶端于折弯件10底端固定连接。

本技术方案，折弯件10能够增加安装时的附着力，从而达到提高稳定性的目的，折弯件10与电池仓17底壁相齐平，折弯件10下方设置安装座12。

具体的，安装座12安装在列车上，可通过螺栓装配，也可通过其它方式进行固定安装，而安装座12与折弯件10之间设置有缓冲组件13，缓冲组件13可设置多组，且多组缓冲组件13呈阵列状分布，同时通过活动柱16活动卡接于固定筒14的空腔内，并配合弹簧15进行伸缩，从而实现减震的功能，另外为了进步提高缓冲效果，可通过活动柱16外包裹橡胶套垫。

借助于上述技术方案，通过在折弯件10和安装座12之间设有用于减震的缓冲组件13，利用弹簧15的弹性作用，可实现减震的功能，以便于能够减少列车运行时产生的振动对收音组件2造成的影响，从而提高声学信号采集的精准性。

综上，借助于本实用新型的上述技术方案，可实现如下效果：能够对列车走行部异音进行实时有效采集，并且在一定程度上提升听诊结果的可靠性，更加满足实际使用需求，同时声学信号采集精度高，具有减少人员投入，降低操作人员劳动强度，且能够节约成本的优点。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种列车走行部异音采集设备，其特征在于，包括：支架(1)和固定设于所述支架(1)一侧的收音组件(2)；

所述收音组件(2)，包括：麦克风阵列(3)、处理器(4)、存储器(7)和蓄电池(8)，所述麦克风阵列(3)、所述存储器(7)和所述蓄电池(8)分别通过导线与所述处理器(4)电性连接，其中；

所述麦克风阵列(3)，用于接收所述处理器(4)发送的采集指令，在接收到所述采集指令后，采集列车走行部声学信号并将所述声学信号传输至所述存储器(7)；

所述处理器(4)，用于获取列车传感器信号，将所述列车传感器信号与预设故障信息比对，响应于所述列车传感器信号与所述预设故障信息比对一致，向所述麦克风阵列(3)下发采集指令；

所述存储器(7)，用于存储所述预设故障信息和所述声学信号；

所述蓄电池(8)，用于为所述麦克风阵列(3)、所述处理器(4)和所述存储器(7)供电。

2.根据权利要求1所述的一种列车走行部异音采集设备，其特征在于，所述支架(1)，包括：基板(9)和折弯件(10)，所述折弯件(10)对称设置于所述基板(9)两侧，所述基板(9)与所述折弯件(10)构成凹形，所述收音组件(2)装配于凹口内侧，且所述收音组件(2)的高度不超过所述折弯件(10)的高度。

3.根据权利要求2所述的一种列车走行部异音采集设备，其特征在于，所述基板(9)上开设有至少一个通孔(11)，所述麦克风阵列(3)与所述通孔(11)适配且呈环形排布于所述基板(9)上。

4.根据权利要求2或3所述的一种列车走行部异音采集设备，其特征在于，所述折弯件(10)底端分别设有安装座(12)，且所述折弯件(10)与所述安装座(12)之间设有至少一个用于减震的缓冲组件(13)。

5.根据权利要求4所述的一种列车走行部异音采集设备，其特征在于，所述缓冲组件(13)，包括：设于所述安装座(12)顶端的固定筒(14)，所述固定筒(14)为空腔结构，且所述固定筒(14)内设有弹簧(15)，所述弹簧(15)套设有活动柱(16)，所述活动柱(16)活动卡接于所述固定筒(14)的空腔内，且所述活动柱(16)顶端于所述折弯件(10)底端固定连接。

6.根据权利要求4所述的一种列车走行部异音采集设备，其特征在于，所述基板(9)一侧固定设有电池仓(17)，所述电池仓(17)位于所述收音组件(2)底端，所述电池仓(17)内设有备用电源(18)，所述备用电源(18)通过导线分别与所述处理器(4)和所述蓄电池(8)电性连接；

所述备用电源(18)，用于接收所述处理器(4)指令为所述蓄电池(8)充电。

7.根据权利要求1所述的一种列车走行部异音采集设备，其特征在于，所述收音组件(2)还包括数据传输接口(6)和无线信号传输器(5)，所述无线信号传输器(5)和所述数据传输接口(6)分别通过导线与所述处理器(4)电性连接；

所述无线信号传输器(5)，用于进行信号传输；

所述数据传输接口(6)，用于进行数据传输。