一种地铁列车脱轨检测实现方法与流程

本技术涉及地铁列车脱轨检测实现，特别是涉及一种地铁列车脱轨检测实现方法。

背景技术：

1、轮轨型铁路运输系统最基本的安全要求就是保证不发生列车脱轨事故.脱轨事故的发生会对人们的生命和财产安全带来重大损失。脱轨问题的研究一直受到各国学者的广泛重视，并取得不少研究成果。

2、现有走行部检测系统在列车在运行过程中，走行部监测系统根据传感器采集列车冲击、振动、温度信号，多维度监测轴箱轴承、电机轴承、齿轮箱、踏面及钢轨的实时状态，并对故障进行早期预警和精确定位，但市场现有走行部检测系统诊断脱轨检测功能采用测量列车的轮轨力，测量列车转向架构架的横向加速度的方法判断。既有脱轨检测方案较为单一，仅能对列车横向脱轨进行检测，对列车爬轨、跳轨等脱轨模式检测能力较差。

技术实现思路

1、本技术提供一种地铁列车脱轨检测实现方法，旨在解决现有脱轨检测方案较为单一，仅能对列车横向脱轨进行检测，对列车爬轨、跳轨等脱轨模式检测能力较差的问题。

2、第一方面，一种地铁列车脱轨检测实现方法，所述方法应用于地铁列车走行部监控系统，所述地铁列车走行部监控系统包括一台走行部检测主机、多个三轴加速度传感器、多根复合传感器和转速传感器，所述走行部检测主机与所述三轴加速度传感器、复合传感器和转速传感器分别建立连接；

3、所述方法包括：

4、通过所述三轴加速度传感器实时获取被测位置加速度传感器的横向加速度变化信息；根据连续采集到的三轴加速度传感器的加速度信息，判断连续3个周期内加速度值是否超过第一预设值，若是，则判定满足列车脱轨条件一；

5、利用所述复合传感器连续实时采集轮对振动信息，根据阶次原理对振动信息进行等角度采样得到待分析信号；

6、根据历史数据确定最大常规振动阈值，当检测到待分析信号中存在3个以上超过最大常规振动阈值的异常冲击且冲击间隔与扣件轨枕间距相符时，则判定满足列车脱轨条件二；

7、将所述列车脱轨条件一与所述列车脱轨条件二的判断结果结合，当两个条件在预设时间内同时满足时，则报出列车脱轨报警。

8、优选的，所述走行部主机通过4-20ma电流接口连接所述三轴加速度传感器；

9、所述走行部检测主机对所述三轴加速度传感器采样频率为512hz。

10、优选的，所述走行部主机通过dc24v电压接口连接复合传感器；

11、所述走行部检测主机对所述复合传感器采样频率为51.2khz。

12、优选的，所述走行部主机通过所述三轴加速度传感器实时获取被测位置加速度传感器的横向加速度变化信息；

13、所述走行部主机通过复合传感器实时获取被测位置复合传感器的振动信号变化信息；

14、所述走行部主机利用转速传感器实时采集列车的速度信息，判断列车运行状态；所述列车状态包括静止状态或运行状态。

15、优选的，所述判断连续3个周期内加速度值是否超过第一预设值，若是，则判定满足列车脱轨条件一，具体为：

16、判断被测位置加速度传感器的横向加速度变化信息，若所述加速度值连续3个峰值≥8m/s2，则判定满足列车脱轨条件一。

17、优选的，所述当检测到待分析信号中存在3个以上超过最大常规振动阈值的异常冲击且冲击间隔与扣件轨枕间距相符时，则判定满足列车脱轨条件二，具体包括：

18、所述复合传感器连续实时采集轮对振动信息时设定每0.035s采样n个点，n≥5，以频率采样；

19、初始化超限脱轨系数计数器qp_counter＝0；

20、通过ad采样获得时刻i的横向振动加速度aqi和竖向加速度api；

21、计算瞬时脱轨系数并判断是否成立；

22、若不成立，则qp_counter＝0；

23、若成立，则qp_counter++，判断qp_counter≥n是否成立，若成立，则判定满足列车脱轨条件二。

24、优选的，所述报出列车脱轨报警包括：通过mvb接口输出脱轨报警信号，同时将记录的数据存储在数据存储器中供后续分析和处理。

25、第二方面，一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：

26、通过所述三轴加速度传感器实时获取被测位置加速度传感器的横向加速度变化信息；根据连续采集到的三轴加速度传感器的加速度信息，判断连续3个周期内加速度值是否超过第一预设值，若是，则判定满足列车脱轨条件一；

27、利用所述复合传感器连续实时采集轮对振动信息，根据阶次原理对振动信息进行等角度采样得到待分析信号；

28、根据历史数据确定最大常规振动阈值，当检测到待分析信号中存在3个以上超过最大常规振动阈值的异常冲击且冲击间隔与扣件轨枕间距相符时，则判定满足列车脱轨条件二；

29、将所述列车脱轨条件一与所述列车脱轨条件二的判断结果结合，当两个条件在预设时间内同时满足时，则报出列车脱轨报警。

30、第三方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

31、通过所述三轴加速度传感器实时获取被测位置加速度传感器的横向加速度变化信息；根据连续采集到的三轴加速度传感器的加速度信息，判断连续3个周期内加速度值是否超过第一预设值，若是，则判定满足列车脱轨条件一；

32、利用所述复合传感器连续实时采集轮对振动信息，根据阶次原理对振动信息进行等角度采样得到待分析信号；

33、根据历史数据确定最大常规振动阈值，当检测到待分析信号中存在3个以上超过最大常规振动阈值的异常冲击且冲击间隔与扣件轨枕间距相符时，则判定满足列车脱轨条件二；

34、将所述列车脱轨条件一与所述列车脱轨条件二的判断结果结合，当两个条件在预设时间内同时满足时，则报出列车脱轨报警。

35、相比现有技术，本技术至少具有以下有益效果：

36、本技术基于对现有技术问题的进一步分析和研究，认识到现有脱轨检测方案较为单一，仅能对列车横向脱轨进行检测，对列车爬轨、跳轨等脱轨模式检测能力较差的问题，本技术通过所述三轴加速度传感器实时获取被测位置加速度传感器的横向加速度变化信息；根据连续采集到的三轴加速度传感器的加速度信息，判断连续3个周期内加速度值是否超过第一预设值，若是，则判定满足列车脱轨条件一；利用所述复合传感器连续实时采集轮对振动信息，根据阶次原理对振动信息进行等角度采样得到待分析信号；根据历史数据确定最大常规振动阈值，当检测到待分析信号中存在3个以上超过最大常规振动阈值的异常冲击且冲击间隔与扣件轨枕间距相符时，则判定满足列车脱轨条件二；将所述列车脱轨条件一与所述列车脱轨条件二的判断结果结合，当两个条件在3分钟内同时满足时，则报出列车脱轨报警。本方案引入综合利用加速度传感器和复合传感器数据的方法，在脱轨检测方面较现有技术具备更全面、准确的监测能力，能够有效提高地铁列车走行部系统的安全性和稳定性，能够有效及准确的控制列车误报脱轨，提高脱轨检测的稳定性、可靠性。