1.一種列車軸承聲學(xué)在線故障診斷系統(tǒng)，包括：多個信號采集處理模塊和數(shù)據(jù)處理及通信基站；所述信號采集處理模塊包括傳聲器陣列和信號采集處理主機；所述傳聲器陣列包括多個傳聲器單元，用于采集列車兩側(cè)車輪軸承及附近設(shè)備的聲信號；所述傳聲器陣列設(shè)置在兩軌道內(nèi)側(cè)、兩個枕木之間；所述傳聲器陣列通過線纜與所述信號采集處理主機相連；所述信號采集處理主機將經(jīng)過預(yù)處理的聲信號傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)處理及通信基站進(jìn)行綜合處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車軸承聲學(xué)在線故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采集處理模塊的個數(shù)為5-10。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車軸承聲學(xué)在線故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述傳聲器陣列的孔徑范圍為5cm-140cm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車軸承聲學(xué)在線故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述傳聲器陣列的傳聲器單元的個數(shù)為3-64。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的列車軸承聲學(xué)在線故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述傳聲器陣列為一個陣列或兩個子陣列；當(dāng)所述傳聲器陣列為兩個子陣列時，兩個子陣列對稱設(shè)置在靠近兩個軌道內(nèi)側(cè)的位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車軸承聲學(xué)在線故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述信號采集處理主機包括：信號采集單元、GPS/北斗時鐘同步單元、中心處理單元和通信單元；
所述GPS/北斗時鐘同步單元用于產(chǎn)生時鐘脈沖信號，并傳輸給中心處理單元；
所述信號采集單元用于采集多個傳聲器單元的聲信號；并傳輸給所述中心處理單元；
所述中心處理單元用于對信號采集單元發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)輸出到通信單元；
所述通信單元用于將所述中心處理單元輸出的數(shù)據(jù)以有線或無線方式發(fā)送到所述數(shù)據(jù)處理及通信基站。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的列車軸承聲學(xué)在線故障診斷系統(tǒng)，其特征在于，數(shù)據(jù)處理及通信基站包括：數(shù)據(jù)接收單元、網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)處理工作站；
所述數(shù)據(jù)接收單元用于以有線或無線方式接收多個信號采集處理主機發(fā)送的數(shù)據(jù)；
所述數(shù)據(jù)處理工作站用于將所有數(shù)據(jù)接收單元輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，輸出軸承監(jiān)測信息；所述綜合處理的具體實現(xiàn)過程為：組合現(xiàn)有的多個小孔徑傳聲器陣列構(gòu)建等效于大孔徑的傳聲器陣列；根據(jù)車輛運動軌跡，依次處理各個傳聲器陣列采集的軸承信號，獲得軸承聲信號，所述軸承聲信號的長度超過單個傳聲器陣列的有效采集時間范圍；在軸承聲信號基礎(chǔ)上進(jìn)行信號處理，提取反應(yīng)軸承工作狀態(tài)的信號特征量，并利用回歸分析、人工智能技術(shù)對軸承狀態(tài)進(jìn)行判斷，獲得軸承監(jiān)測信息；
所述網(wǎng)關(guān)用于所述數(shù)據(jù)處理及通信基站內(nèi)部的數(shù)據(jù)傳輸，同時用于將所述數(shù)據(jù)處理工作站輸出的軸承監(jiān)測信息上傳給上級系統(tǒng)，實現(xiàn)列車軸承狀態(tài)監(jiān)測歷史數(shù)據(jù)的存儲、分析。
8.一種列車軸承聲學(xué)在線故障診斷方法，基于權(quán)利要求書1-7之一所述的列車軸承聲學(xué)在線故障診斷系統(tǒng)實現(xiàn)，所述方法包括：
步驟1)每個傳聲器陣列采集列車兩側(cè)車輪軸承及附近設(shè)備的聲信號，并將聲信號傳送到對應(yīng)的信號采集單元；
步驟2)每個信號采集單元接收到的聲信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
步驟3)所述GPS/北斗同步時鐘單元產(chǎn)生GPS或北斗的時鐘脈沖信號；
步驟4)每個中心處理單元根據(jù)GPS或北斗時鐘脈沖信號，對信號采集單元輸出的數(shù)字信號進(jìn)行分幀，確定其時標(biāo)；并對數(shù)字信號進(jìn)行預(yù)處理；將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵ㄐ艈卧?/p>
所述預(yù)處理包括：信號降噪和波束形成；
步驟5)每個通信單元將接收到的數(shù)據(jù)按照通信協(xié)議發(fā)送至所述數(shù)據(jù)處理及通信基站；
步驟6)所述數(shù)據(jù)接收單元接收多個通信單元發(fā)送的數(shù)據(jù)；并將接收到的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)處理工作站；
步驟7)所述數(shù)據(jù)處理工作站對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，獲得軸承監(jiān)測信息；
步驟8)所述數(shù)據(jù)處理工作站通過網(wǎng)關(guān)將軸承監(jiān)測信息上傳到上級系統(tǒng)，完成列車軸承狀態(tài)監(jiān)測數(shù)據(jù)的存儲、分析，實現(xiàn)故障預(yù)警、剩余壽命分析。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的列車軸承聲學(xué)在線故障診斷方法，其特征在于，所述步驟7)的綜合處理的具體實現(xiàn)過程為：
組合現(xiàn)有的多個小孔徑傳聲器陣列構(gòu)建等效于大孔徑的傳聲器陣列；根據(jù)車輛運動軌跡，依次處理各個傳聲器陣列采集的軸承信號，獲得軸承聲信號，所述軸承 聲信號的長度超過單個傳聲器陣列的有效采集時間范圍；在軸承聲信號基礎(chǔ)上進(jìn)行信號處理，提取反應(yīng)軸承工作狀態(tài)的信號特征量，并利用回歸分析、人工智能技術(shù)對軸承狀態(tài)進(jìn)行判斷，獲得軸承監(jiān)測信息。