[发明专利]一种钢轨探伤作业数据显示和存储方法

说明书

技术领域

本发明涉及轨道工程机械技术领域，尤其是涉及一种应用于钢轨探伤车的钢轨探伤作业数据显示和存储方法。

背景技术

大型超声波钢轨探伤车是用于检测钢轨内部伤损的常用检测工具，大型轮式钢轨探伤车基于超声反射原理，利用高压激励脉冲激发超声波探轮晶片，产生的超声信号经过探轮液、轮膜、耦合液层入射至钢轨，不同角度的超声晶片在钢轨中的传播路径不同，如附图1所示。超声信号在钢轨内传播，遇到伤损或者轨底则返回，返回的超声回波信号经过数字信号处理形成伤损图形信息。

大型钢轨探伤车的钢轨探伤检测系统100一般都有A型显示和B型显示两个图形窗口用以判伤。其中，A型显示通过示波器显示超声回波模拟信号，而B型显示通过图像直观地显示钢轨内部超声信号反射点信息。目前，国内钢轨探伤车的A型显示与B型显示分开，A型显示因为通道多(超声晶片通常有八种入射角度)、数据量大，只显示不保存。而A型显示包含很多有用的信息，例如：回波信号的幅值，激励信号是否有拖尾，激励信号距离界面反射信号的时域值对探伤人员判定轨面状况、对中是否良好、探轮冲液是否充足、是否破轮等具有重要意义。如果不能保存这些有用信息，A型显示数据将只能作为检测作业时的参考，而不能作为钢轨探伤车回放人员进行钢轨伤损B型显示数据回放时的参考，将影响伤损判定的精度，增加误报率，从而直接影响探伤效果。

同时，探伤车作业时示波器设备数量有限，一次无法显示所有通道的超声A型显示信号，且切换通道时，切换界面在探伤检测主软件窗口，与示波器分离，操作极不方便。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种钢轨探伤作业数据显示和存储方法，以解决现有钢轨探伤作业数据显示存储方式通道多、数据量大，A显数据不能保存的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种钢轨探伤作业数据显示和存储方法的技术实现方案，一种钢轨探伤作业数据显示和存储方法，包括以下步骤：

S10)控制单元检测触发脉冲的上升沿或下降沿，并将该上升沿或下降沿作为起始点，控制数据采集单元采集超声激励信号和位于有效闸门内的超声回波信号并输出至FIFO，同时控制里程计数单元读取该起始点对应的编码器计数里程，并与所述数据采集单元采集的信号组合成固定格式的数据输出至所述FIFO；

S20)所述控制单元对缓存在所述FIFO中的数据进行分段提取压缩后上传至实时控制器；

S30)所述实时控制器将数据实时传送至上位机，由所述上位机对数据进行解压缩、重选取和里程解释后，作为A型显示数据发送至A型显示单元进行显示，同时将所述A型显示数据发送至存储单元进行存储。

优选的，所述有效闸门包括界面波闸门、监视闸门和轨底闸门，所述A型显示数据对应的A型显示信号包括超声激励信号、界面波闸门、监视闸门、轨底闸门和超声回波信号。

优选的，所述控制单元通过计数器控制所述数据采集单元对位于有效闸门内的超声回波信号进行分段A/D采集，所述控制单元同时控制所述里程计数单元读取同一采样时刻的编码器计数里程，与所述数据采集单元采集的信号组合成固定格式的数据输出至所述FIFO。

优选的，缓存在所述FIFO中的数据上传至所述实时控制器的内存中，当一个周期数据采集完成后，所述实时控制器通过千兆以太网将所述内存中的数据实时传送至所述上位机。

优选的，所述上位机根据触发脉冲上升沿与所述超声回波信号上升沿的时间差、超声晶片通道号，以及是否有底波信号重构伤损图形信号，并将所述伤损图形信号作为B型显示数据发送至B型显示单元进行显示。当且仅当所述B型显示单元存在伤损图形信号时，所述上位机将同时刻的A型显示数据发送至所述存储单元进行存储。

优选的，所述B型显示数据根据编码器计数里程的累加或累减进行显示，所述A型显示数据与所述B型显示数据通过编码器计数里程保持同步显示和存储。所述A型显示单元通过虚拟示波器方式实现多个通道A型显示数据，幅度、时间刻度可调的显示。

优选的，所述里程计数单元对编码器输入脉冲进行计数，某时刻的计数值乘以钢轨的几何分辨率即为该时刻对应的里程。

优选的，所述A型显示单元的单个A型显示信号周期不超过1.1ms。所述数据采集单元的采样率不低于20M/s，单个周期内的最大有效采样区间不超过307μs。