[发明专利]一种用于提升列车走行部红外检测效果的自适应加热方法

说明书

本发明公开了一种用于提升列车走行部红外检测效果的自适应加热方法。现有列车车底部件红外检测方法，采集到的图像缺乏一致性。本发明在垂直于轨道方向设n个高度传感器，获取不同车体部件的高度数据；列车行进方向上，设置加热装置；控制模块通过列车速度获知列车到达加热装置的时间，并依据车体部件的高度数据，调节对应加热阵元的输出功率，确保到达所有车体部件的加热功率相等。本发明结合列车速度信息和高度信息对加热装置各阵元的功率进行动态调节，达到不同距离的部件，红外图像一致的效果；使得原始采集到的数据质量得到提升，降低后端处理的难度，可采用更普通的算法达到原来的效果。

技术领域

本发明属于红外检测技术领域，具体涉及一种用于提升列车走行部红外检测效果的自适应加热方法。

背景技术

铁路不断作为我国国民经济发展的基础支撑性行业之一，不断高速发展，目前我国铁路建设和线路里程均位居全球领先地位，其中中国高速铁路具有世界上发展最快、系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行时速最高、建设规模最大的特点，引领着世界高铁发展的新潮流。铁路列车通过走行部实现在预先铺设的轨道上行驶，走行部作为铁路列车的关键部件，在整个列车系统中起着承载、走行和牵引等作用，走行部的服役状态对轨道列车的安全运行至关重要。

随着铁路建设和运营技术的不断发展，针对铁路列车运行过程中的地面监测检测技术不断发展。其中，货车领域率先建成了以5T为代表的轨边动态检测设备体系，经过多年发展，现在已发展成更广泛的轨边检测设备，包括基于红外的进行轴温检测的THDS检测系统、基于压力进行车轮运行品质检测的TPDS检测系统，基于图像技术进行车体外观检测的的TFDS系统，基于声学技术进行轴承故障检测的TADS系统，基于光学检测的TWDS系统等。本发明主要针对红外检测系统。

现有铁路列车走行部车底部件的检测方法主要包括两种：一种是通过安装在轨道外侧的点温传感器进行温度测量，通过传感器的测量数值与报警阈值对比，以及绝对基于历史的趋势，对轴承的状态进行综合判断，实现故障检测。

另一种是通过安装在车底的红外相机，采集车底的红外图像，通过对采集的红外图像进行处理，实现故障的诊断。

第二种方法技术上领先于第一种方法，但为了有效提升检测效果，该方法需要进行有效的加热，通过外部热源让车底部件的表面温度发生变化，若存在裂纹等缺陷，由于其散热效果与周围存在差异，在红外图像上就会有不同的表征。然而，由于车底部件复杂，不同的器件的高度差异较大，使用恒定的加热功率，会导致采集到的图像缺乏一致性，需要通过后端的算法来进行校正，不仅增加运算量，效果也较有限。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种用于提升列车走行部红外检测效果的自适应加热方法，根据车体部件高度的不同，控制热源进行功率调节，确保到达不同车体部件的加热功率趋于一致。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

一种用于提升列车走行部红外检测效果的自适应加热方法，其特征在于：

在轨道上设置速度传感器，用于获取列车当前位置的速度；

在垂直于轨道方向设置n个高度传感器，所述高度传感器用于获取列车当前位置处，不同车体部件的高度数据；

在列车行进方向上，距离高度传感器一定位置处设置加热装置，所述加热装置包含n列沿轨道宽度方向设置的加热阵元，每列加热阵元包含M个沿列车行进方向设置的加热阵元；

控制模块通过列车速度获知列车到达加热装置的时间，并依据车体部件的高度数据，调节对应加热阵元的输出功率，确保到达所有车体部件的加热功率相等。

具体地，所述每列加热阵元与高度传感器沿轨道宽度方向位置对应。