專利名稱：一種鐵軌檢測系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鐵軌檢測領(lǐng)域，特別涉及一種鐵軌檢測系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
目前鐵軌無損檢測廣為應(yīng)用的是鐵軌檢測車技術(shù)，該檢測系統(tǒng)主要是在后置發(fā)動鐵軌檢測車平臺上集合了超聲波和電磁感應(yīng)檢測技術(shù)及光學(xué)傳感器，利用超聲波發(fā)射與接收設(shè)備發(fā)射超聲波，并接收反射回的超聲波，通過分析比較波形的變化確定鐵軌損傷部位。上述方法需要超聲波發(fā)射源才能進行檢測，在火車正常運行時，由于火車不斷撞擊鐵軌發(fā)出聲波，若此時超聲波發(fā)生器也同時發(fā)射超聲波進行檢測，火車撞擊鐵軌的聲波將會干擾鐵軌的檢測，因此現(xiàn)有技術(shù)的鐵軌檢測系統(tǒng)都是在鐵軌上無火車運行時進行檢測的，不能實現(xiàn)火車正常運行時的在線檢測。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是實現(xiàn)火車正常運行時對鐵軌損傷的在線檢測，提高鐵軌損傷的檢測效率。為此，本發(fā)明提出了一種鐵軌檢測系統(tǒng)和方法。本發(fā)明提供的技術(shù)方案為:一種鐵軌檢測系統(tǒng)，包括:聲波接收與轉(zhuǎn)換設(shè)備，其包括聲波接收設(shè)備和聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備，所述聲波接收設(shè)備設(shè)置在鐵軌的軌頭下方接收火車車輪撞擊一對平行鐵軌發(fā)出的聲波，所述聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備設(shè)置在鐵軌的軌底上面，所述聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備為將接收到的聲波轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述聲波接收設(shè)備和聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備通過設(shè)置在鐵軌的軌腰上的聲波傳輸設(shè)備連接；終端管理設(shè)備，其通過無線傳輸裝置接收聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備傳送的數(shù)字信號，所述終端管理設(shè)備包括信號處理模塊和與所述信號處理模塊連接的射頻模塊，信號處理模塊將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為波形進行分析比較，射頻模塊將有損傷的鐵軌的位置發(fā)送至顯示屏，所述終端管理設(shè)備連接有報警裝置；其中，所述聲波接收設(shè)備為一端開口大，另一端開口小的漏斗形，所述聲波接收設(shè)備開口大的一端緊貼鐵軌軌頭下方設(shè)置，所述聲波傳輸設(shè)備一端與聲波接收設(shè)備開口小的一端連接，被檢測的一對平行鐵軌上均安裝有聲波接收與轉(zhuǎn)換設(shè)備，所述終端管理設(shè)備同時接收一對平行鐵軌上安裝的聲波接收與轉(zhuǎn)換設(shè)備傳送的信號進行分析比較。優(yōu)選的是，所述的鐵軌檢測系統(tǒng)中，所述終端管理設(shè)備還包括有信號存儲模塊，所述聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備傳送的數(shù)字信號按時間先后順序分組存儲在所述信號存儲模塊中。優(yōu)選的是，所述的鐵軌檢測系統(tǒng)中，所述終端管理設(shè)備還包括有信號過濾模塊，所述信號過濾模塊將接收到的數(shù)字信號中包含的已檢測部分過濾掉再傳送至信號存儲模塊。
一種鐵軌檢測方法，火車車輪撞擊一對平行鐵軌發(fā)出的聲波經(jīng)鐵軌傳送至聲波接收設(shè)備，聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備接收聲波傳輸設(shè)備傳送的聲波并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，所述數(shù)字信號通過無線傳輸裝置傳送至終端管理設(shè)備，所述終端管理設(shè)備的信號過濾模塊將接收到的數(shù)字信號中包含的已檢測部分過濾掉再傳送至信號存儲模塊，所述信號存儲模塊按照接收到的數(shù)字信號的時間順序分組存儲所述數(shù)字信號，并將存儲在前的數(shù)字信號傳送至信號處理模塊，信號處理模塊將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為波形進行分析比較，射頻模塊將兩組波形中存在明顯差別的位置發(fā)送至顯示屏，并啟動報警裝置。本發(fā)明所述的鐵軌檢測系統(tǒng)和方法，當火車正常運行時，火車車輪不斷撞擊鐵軌發(fā)出的聲波經(jīng)鐵軌傳送至聲波接收與轉(zhuǎn)換設(shè)備，并匯聚增強至終端管理設(shè)備，終端管理設(shè)備進行一對平行鐵軌同一位置的同時檢測。本發(fā)明所述的鐵軌檢測系統(tǒng)實現(xiàn)了火車正常運行時自身發(fā)出聲波進行探傷檢測，并在聲波接收處將聲波匯聚增強，提高了檢測效率。


圖1為所述的鐵軌檢測系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要的附圖作簡單的介紹。本發(fā)明提供了一種鐵軌檢測系統(tǒng)，包括:聲波接收與轉(zhuǎn)換設(shè)備，其包括聲波接收設(shè)備I和聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備2，所述聲波接收設(shè)備設(shè)置在鐵軌的軌頭下方接收火車車輪撞擊一對平行鐵軌發(fā)出的聲波，所述聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備設(shè)置在鐵軌的軌底上面，所述聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備為將接收到的聲波轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述聲波接收設(shè)備和聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備通過設(shè)置在鐵軌的軌腰上的聲波傳輸設(shè)備3連接；終端管理設(shè)備，其通過無線傳輸裝置4接收聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備傳送的數(shù)字信號，所述終端管理設(shè)備包括信號處理模塊5和與所述信號處理模塊連接的射頻模塊6，信號處理模塊將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為波形進行分析比較，射頻模塊將有損傷的鐵軌的位置發(fā)送至顯示屏7，所述終端管理設(shè)備連接有報警裝置8 ；其中，所述聲波接收設(shè)備為一端開口大，另一端開口小的漏斗形，所述聲波接收設(shè)備開口大的一端緊貼鐵軌軌頭下方設(shè)置，所述聲波傳輸設(shè)備一端與聲波接收設(shè)備開口小的一端連接，被檢測的一對平行鐵軌上均安裝有聲波接收與轉(zhuǎn)換設(shè)備，所述終端管理設(shè)備同時接收一對平行鐵軌上安裝的聲波接收與轉(zhuǎn)換設(shè)備傳送的信號進行分析比較。所述的鐵軌檢測系統(tǒng)中，所述終端管理設(shè)備還包括有信號存儲模塊，所述聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備傳送的數(shù)字信號按時間先后順序分組存儲在所述信號存儲模塊中。所述的鐵軌檢測系統(tǒng)中，所述終端管理設(shè)備還包括有信號過濾模塊，所述信號過濾模塊將接收到的數(shù)字信號中包含的已檢測部分過濾掉再傳送至信號存儲模塊。 一種鐵軌檢測方法，火車車輪撞擊一對平行鐵軌發(fā)出的聲波經(jīng)鐵軌傳送至聲波接收設(shè)備，聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備接收聲波傳輸設(shè)備傳送的聲波并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，所述數(shù)字信號通過無線傳輸裝置傳送至終端管理設(shè)備，所述終端管理設(shè)備的信號過濾模塊將接收到的數(shù)字信號中包含的已檢測部分過濾掉再傳送至信號存儲模塊，所述信號存儲模塊按照接收到的數(shù)字信號的時間順序分組存儲所述數(shù)字信號，并將存儲在前的數(shù)字信號傳送至信號處理模塊，信號處理模塊將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為波形進行分析比較，射頻模塊將兩組波形中存在明顯差別的位置發(fā)送至顯示屏，并啟動報警裝置。
本發(fā)明所述的鐵軌檢測系統(tǒng)和方法中，當火車在一對平行鐵軌上正常運行時，火車車輪撞擊被檢測一對平行鐵軌時發(fā)出的聲波作為聲波發(fā)射源經(jīng)過鐵軌傳送至一對平行鐵軌上安裝的聲波接收設(shè)備，聲波由聲波接收設(shè)備開口大的一端進入并傳送至開口小的一端被壓縮增強，模數(shù)轉(zhuǎn)換器將聲波傳輸設(shè)備傳送來的聲波轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，數(shù)字信號通過無線傳輸裝置傳送至終端管理設(shè)備，信號過濾模塊將接收到的數(shù)字信號中包含的已檢測部分過濾掉再傳送至信號存儲模塊，數(shù)字信號按時間先后順序分組存儲在信號存儲模塊中，信號存儲模塊將存儲在前的一組數(shù)字信號傳送至信號處理模塊，信號處理模塊將這組數(shù)字信號轉(zhuǎn)化為波形進行分析比較，與信號處理模塊連接的射頻模塊將這組波形中有明顯差別的具體位置發(fā)送至顯示屏，此時與終端管理設(shè)備連接的報警裝置自動啟動，提醒工作人員進行維護。本發(fā)明實現(xiàn)了火車在一對平行鐵軌上正常運行時以火車撞擊鐵軌發(fā)出的聲波作為探傷聲源的在線實時監(jiān)測，提高了鐵軌探傷的檢測效率。盡管本發(fā)明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用，它完全可以被適用于各種適合本發(fā)明的領(lǐng)域，對于熟悉本領(lǐng)域的人員而言，可容易地實現(xiàn)另外的修改，因此在不背離權(quán)利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發(fā)明并不限于特定的細節(jié)和這里示出與描述的圖例。
權(quán)利要求
1.一種鐵軌檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括: 聲波接收與轉(zhuǎn)換設(shè)備，其包括聲波接收設(shè)備和聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備，所述聲波接收設(shè)備設(shè)置在鐵軌的軌頭下方接收火車車輪撞擊一對平行鐵軌發(fā)出的聲波，所述聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備設(shè)置在鐵軌的軌底上面，所述聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備為將接收到的聲波轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述聲波接收設(shè)備和聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備通過設(shè)置在鐵軌的軌腰上的聲波傳輸設(shè)備連接； 終端管理設(shè)備，其通過無線傳輸裝置接收聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備傳送的數(shù)字信號，所述終端管理設(shè)備包括信號處理模塊和與所述信號處理模塊連接的射頻模塊，信號處理模塊將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為波形進行分析比較，射頻模塊將有損傷的鐵軌的位置發(fā)送至顯示屏，所述終端管理設(shè)備連接有報警裝置； 其中，所述聲波接收設(shè)備為一端開口大，另一端開口小的漏斗形，所述聲波接收設(shè)備開口大的一端緊貼鐵軌軌頭下方設(shè)置，所述聲波傳輸設(shè)備一端與聲波接收設(shè)備開口小的一端連接，被檢測的一對平行鐵軌上均安裝有聲波接收與轉(zhuǎn)換設(shè)備，所述終端管理設(shè)備同時接收一對平行鐵軌上安裝的聲波接收與轉(zhuǎn)換設(shè)備傳送的信號進行分析比較。
2.如權(quán)利要求1所述的鐵軌檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述終端管理設(shè)備還包括有信號存儲模塊，所述聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備傳送的數(shù)字信號按時間先后順序分組存儲在所述信號存儲模塊中。
3.如權(quán)利要求2所述的鐵軌檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述終端管理設(shè)備還包括有信號過濾模塊，所述信號過濾模塊將接收到的數(shù)字信號中包含的已檢測部分過濾掉再傳送至信號存儲模塊。
4.一種鐵軌檢測方法，其特征在于，火車車輪撞擊一對平行鐵軌發(fā)出的聲波經(jīng)鐵軌傳送至聲波接收設(shè)備，聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備接收聲波傳輸設(shè)備傳送的聲波并將其轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，所述數(shù)字信號通過無線傳輸裝置傳送至終端管理設(shè)備，所述終端管理設(shè)備的信號過濾模塊將接收到的數(shù)字信號中包含的已檢測部分過濾掉再傳送至信號存儲模塊，所述信號存儲模塊按照接收到的數(shù)字信號的時間順序分組存儲所述數(shù)字信號，并將存儲在前的數(shù)字信號傳送至信號處理模塊，信號處理模塊將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為波形進行分析比較，射頻模塊將兩組波形中存在明顯差別的位置發(fā)送至顯示屏，并啟動報警裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及鐵軌檢測領(lǐng)域，特別涉及一種鐵軌檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括聲波接收與轉(zhuǎn)換設(shè)備，所述聲波接收設(shè)備設(shè)置在鐵軌的軌頭下方接收火車車輪撞擊一對平行鐵軌發(fā)出的聲波，所述聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備設(shè)置在鐵軌的軌底上面，所述聲波接收設(shè)備和聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備通過設(shè)置在鐵軌的軌腰上的聲波傳輸設(shè)備連接；終端管理設(shè)備，其通過無線傳輸裝置接收聲波轉(zhuǎn)換設(shè)備傳送的數(shù)字信號，所述終端管理設(shè)備包括信號處理模塊和與所述信號處理模塊連接的射頻模塊；其中，所述聲波接收設(shè)備為一端開口大，另一端開口小的漏斗形。本發(fā)明還提供一種利用上述鐵軌檢測系統(tǒng)進行檢測的鐵軌檢測方法。本發(fā)明實現(xiàn)了火車正常運行時對鐵軌損傷的在線檢測，提高了檢測效率。
文檔編號B61K9/08GK103192848SQ20131005372
公開日2013年7月10日 申請日期2013年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月19日
發(fā)明者何友旗, 賀密軍 申請人:北京鐵通康達鐵路通信信號設(shè)備有限公司