聲音探測鋼軌斷裂點方法

2023-09-23 18:54:30 2

聲音探測鋼軌斷裂點方法
【專利摘要】本發明是一種聲音探測鋼軌斷裂點方法。敲打產生的聲音在鋼軌內部傳播，聲音遇到斷裂鋼軌的斷裂面後，反射而回，然後傳入敲擊點處的拾音器內。我們通過測量敲擊鋼軌聲音與回聲的時間差，來計算斷裂點與敲擊點之間的距離。噪音消除，採用實時採集噪聲對比消除。
【專利說明】聲音探測鋼軌斷裂點方法
【技術領域】
[0001]本發明為回聲鋼軌斷點定位方法，【技術領域】為自動控制。
【背景技術】
[0002]在山區等複雜的環境下，斷軌事故時有發生，如不快速找到斷軌位置並處理，可能釀成覆車事故，危害嚴重。當鐵路區間發生斷軌事故後，鐵路上的各種列車禁止運行，但又要求工作人員儘快查找並排除事故，以減小事故造成的損失。所以我們研究一種能快速定位斷點位置的方法。
[0003]目前國內用超聲波探傷的方式較多，但是探測速度慢。

【發明內容】

[0004]本發明是通過錘頭與鋼軌的撞擊，使聲音傳入鋼軌內部，在鋼軌內部傳播，聲音遇到斷裂鋼軌的斷裂面後，反射而回，然後傳入敲擊點處的拾音器內。我們通過測量敲擊鋼軌聲音與回聲的時間差，來計算斷裂點與敲擊點之間的距離。
[0005]對於噪聲幹擾的消除，我們用實時採集噪聲的方法。採用兩個相同型號的拾音器，其中測量信號的拾音器貼近鋼軌，可以採集敲擊信號與噪聲的疊加信號，測量噪聲的拾音器遠離鋼軌面，可以測得噪聲信號。在前者基礎上用後者進行降噪，便得到了理想的信號，用於計算。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1是方法原理的示意圖。
【具體實施方式】
[0007]聲音的產生靠Ikg的錘頭自由落體，砸到鋼軌上，撞擊鋼軌使鋼軌震動，從而聲音傳入鋼軌。
[0008]聲音的採集使用SP-101型高靈敏度拾音器將聲音信號轉換成電信號。電源採用12V定做的鋰電池。噪聲的採集使用相同型號的拾音器。
[0009]聲音信號用話筒線直接輸入電腦，採集的噪聲信號通過單片機12C5410AD的Pl.0口採用單片機的AD轉換功能傳入單片機，單片機通過串口，經過max232轉換信號後，輸入電腦。電腦採用惠普6570b型號的筆記本電腦。
[0010]兩種信號進入電腦後，用VB編寫的上位機軟體，以採集的噪音為噪音對聲音信號進行降噪，然後計算出距離。計算方法參考G0LDWAVE內的降噪方法。
[0011]拾音器的布置方式採用上下放置，即聲音信號拾音器貼近鋼軌，收集噪聲的拾音器放置在聲音信號拾音器上方，遠離鋼軌。
【權利要求】
1.該聲音探測鋼軌斷裂點方法的特徵在於:用重錘敲擊鋼軌傳播聲音，獨特的檢測鋼軌中聲音遠距離反射的方法。
【文檔編號】G01N29/07GK103472134SQ201310334693
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月5日 優先權日:2013年8月5日
【發明者】王帥, 董浩, 周宏遠 申請人:河北省自動化研究所