[发明专利]基于声振粗糙度的列车运行不平顺度监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于声振粗糙度的列车运行不平顺度监测系统，其特征在于，所述的系统包括传感器网络、分布式数据采集子站和车载服务器站；

所述的传感器网络设于列车车厢内外各处，一个所述的分布式数据采集子站设于一节车厢中，所述的传感器网络通过电缆连接该节车厢内的分布式数据采集子站，所述的分布式数据采集子站通过以太网连接车载服务器站。

2.根据权利要求1所述的一种基于声振粗糙度的列车运行不平顺度监测系统，其特征在于，所述的传感器网络包括用于提取列车振动信号的加速度传感器和用于提取列车噪声信号的音频传感器。

3.根据权利要求1所述的一种基于声振粗糙度的列车运行不平顺度监测系统，其特征在于，所述的加速度传感器包括三向加速度传感器和单向加速度传感器，所述的单向加速度传感器设于激励源位置，所述的三向加速度传感器设于车厢内部获取激励响应。

4.根据权利要求1所述的一种基于声振粗糙度的列车运行不平顺度监测系统，其特征在于，所述的分布式数据采集子站包括信号调理电路、供电模块、控制器和数据采集板卡，所述的传感器网络通过信号调理电路与数据采集板卡连接，所述的数据采集板卡与控制器连接，所述的控制器通过以太网连接车载服务器站；

所述的传感器网络所采集的模拟信号经信号调理电路进入数据采集板卡前端，经AD转换为数字信号被控制器获取，经过计算和转换后通过以太网发布。

5.根据权利要求1所述的一种基于声振粗糙度的列车运行不平顺度监测系统，其特征在于，所述的供电模块包括交流供电及不间断电源，所述的控制器为一台NI Compact-RIO控制器。

6.根据权利要求1所述的一种基于声振粗糙度的列车运行不平顺度监测系统，其特征在于，所述的车载服务器站包括供电装置、远程供电使能模块、时钟服务器、服务器及KVM，所述的供电装置与列车主供电系统连接，所述的供电装置通过远程供电使能模块与服务器连接，所述的服务器分别与时钟服务器和KVM连接；

所述的供电装置就近从列车主供电系统获取电能，所述的远程供电使能模块接通或切断服务器的供电，所述的时钟服务器为服务器站的服务器提供精确时间，所述的服务器将本机时间同步至各数据采集子站，所述的服务器通过KVM与管理员交互。

7.根据权利要求6所述的一种基于声振粗糙度的列车运行不平顺度监测系统，其特征在于，所述的车载服务器站还包括服务器交换机，所述的分布式数据采集子站还包括支持POE供电的子站交换机，所述的子站交换机一端连接服务器交换机，另一端连接分布式数据采集子站的控制器。

8.根据权利要求7所述的一种基于声振粗糙度的列车运行不平顺度监测系统，其特征在于，所述的服务器交换机为多路多模交换机，所述的服务器交换机支持百兆及千兆以太网、20路以上接入和光电接口。

9.根据权利要求6所述的一种基于声振粗糙度的列车运行不平顺度监测系统，其特征在于，所述的服务器为工作站级别主机，所述的KVM包括键盘、鼠标和显示器，所述的KVM与服务器连接并能访问服务器的资源。

10.一种采用权利要求1所述的基于声振粗糙度的列车运行不平顺度监测系统的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、系统上电，所述的监测系统自检并初始化，转入步骤2；

步骤2、等待管理员输入账号及密码，登录列车不平顺度监测系统，开始工作，转入步骤3；

步骤3、下位机使能供电，进行系统自检、初始化及对时等工作后转入步骤4；

步骤4、等待管理员配置采集任务，下发采集指令后转入步骤5；

步骤5、下位机开始工作；传感器网络采集的模拟信号经信号调理电路及数据采集卡前端处理后，被转化为数字信号被下位机获取，原始数据经过计算生成特征数据；下位机将原始数据及特征数据打上子站标签及时间戳后通过以太网发布，转入步骤6；

步骤6、上位机从以太网获取数据，按不同子站存储至相应数据库，转入步骤7；

步骤7、上位机不平顺度计算单元从步骤6所述数据库中获取数据，并据此换算得到不平顺度。