承声学分析主机110。
[0039]列车车号识别系统分为图像车号识别系统和射频车号处理系统；当列车标有AEI射频标签时，使用射频车号采集箱103获得列车车辆车号信息编码；否则采用车号图像采集箱105获取车号信息；
[0040]射频车号采集箱103通过卡具固定在铁轨内的两根枕木之间，不高于铁轨平面，与来车方向的首个车速测量传感器102的间距保持2米。通过电缆106接入射频车号分析处理主机109，经过分析处理获得射频车号信息，并通过串口通讯方式送入滚动轴承声学分析主机110。射频车号采集箱103用来采集射频车号的信息；列车的AEI射频标签触发射频车号采集箱103后，射频车号采集箱103将AEI射频标签携带的列车车辆车号信息编码，通过电缆106送入室内射频车号分析处理主机109，通过分析处理获得射频车号信息，并送入滚动轴承声学分析主机110。
[0041]车号图像采集箱105包括保护机柜、补偿光源和线阵相机。
[0042]车号图像采集箱105固定在滚动轴承声学采集箱104的主机柜附近0.5米处。与滚动轴承声学采集箱104同侧并列放置，通过调整车号图像采集箱105的仰角角度使设备内部的线阵相机对准列车车号图像范围。
[0043]当列车通过时，车号图像采集箱105开始工作，保护机柜保护门打开，补偿光源启动，发出激光伴随线阵相机开始对列车的动态进行捕捉，获取列车车身侧面图像信息，通过网络通信电缆将图像信息传送至图像车号识别主机111，网络通信电缆优选光纤网络；图像车号识别主机111采用形态学图像处理、连通域分析、阈值分割等图像处理技术实现车号区域的快速准确定位分割。对车身侧面图像信息进行预处理操作后调用字符识别引擎，识别出初步的车号信息，然后根据车号规则对初步的车号信息进行自动校正，得到最终的车身图像车号信息通过网络路由112送入滚动轴承声学分析主机110。
[0044]轨边机房107中滚动轴承声学分析主机110，图像车号识别主机111通过网络路由器112组成工作局域网，实现信息数据的交换。
[0045]滚动轴承声学分析主机110作为核心功能模块，包括数据处理主机，声学信号调理机和轨边信号处理机。其中，数据处理主机包含串口，网络通讯接口和数据采集板卡；轨边信号处理机包含滚动轴承声学采集箱的开关机模块和车轮传感器信号调理模块。
[0046]滚动轴承声学分析主机110统一调度，具体步骤为:
[0047]步骤一、接到开机信号，完成设备开机启动，进入接车状态，完成数据采集与预处理。
[0048]具体为:
[0049]步骤101、启动滚动轴承声学采集箱，将开机信号上传至数据处理主机。
[0050]当开机信号到达轨边信号处理机时，滚动轴承声学采集箱的开关机模块启动滚动轴承声学采集箱104，并将开机信号上传至数据处理主机。
[0051]步骤102、启动射频车号采集箱，将射频车号信息报文上传数据处理主机。
[0052]数据处理主机通过串口模块发送开机信号给射频车号分析处理主机109，启动射频车号采集箱103，完成射频车号采集处理工作，并通过串口把射频车号信息报文上传数据处理主机。
[0053]步骤103、启动车号图像采集箱，将车号信息报文上传数据处理主机。
[0054]数据处理主机通过网络通讯接口发送开机信号给图像车号识别主机111，使其启动车号图像采集箱105，完成图像车号采集处理工作，并通过网络通讯把车号信息报文上传数据处理主机。
[0055]步骤104、声学信号调理机对滚动轴承声学采集箱采集的声音信号进行预处理。
[0056]滚动轴承声学采集箱104采集的声音信号通过声学信号调理机对信号进行预处理，后经过数据处理主机的数据采集板卡完成数据采集与存储；
[0057]步骤105、轨边信号处理机对车速测量装置测量的车轮信号进行预处理；
[0058]车速测量传感器102测量的车轮信号通过轨边信号处理机的车轮传感器信号调理模块进行预处理，后经过数据处理主机的数据采集板卡完成数据采集与存储。
[0059]至此，滚动轴承声学分析主机110完成过车数据信息的采集与存储。
[0060]步骤二、综合测速车轮信号和车号信息，经过计轴计辆的轴辆数据，计算车速形成整列列车的车辆轮对信息。
[0061]根据车速测量传感器102采集的测速车轮信号，射频车号采集箱103采集的射频车号信息或者车号图像采集箱105获取的车号信息，经过计轴计辆的轴辆数据，计算车速后的速度数据，形成整列列车的车辆轮对信息。
[0062]步骤三、根据车辆轮对信息，对车轮轴承声学信号进行分析，完成对车轮轴承声学信号的节选和重组，使车轮轴承声学信号与车辆轴承一一对应。
[0063]然后根据整列列车的车辆轮对信息，对滚动轴承声学采集箱104采集的车轮轴承声学信号进行分析，将射频车号信息和线阵相机拍摄的车身图像车号信息综合处理，判别技术轴位，完成对车轮轴承声学信号的节选和重组，使车轮轴承声学信号与车辆轴承一一对应。
[0064]步骤四、结合行车车速对节选重组完成的车轮轴承声学信号分析处理并进行故障判定，完成对列车轴承故障的判定。
[0065]列车轴承故障包括内圈、外圈和滚子故障。
[0066]滚动轴承声学分析主机110对经过列车的过车数据进行封装存储，完成对运行态列车轴承的自动在线检测，并恢复系统到待探测状态。
[0067]一种铁路车辆滚动轴承声学诊断装置对列车进行计轴计辆、速度测量、车号识别、数据上传、自检、远程维护等工作，实现对故障轴承的识别和报警，从而完成对轴承的动态监测。
【主权项】
1.一种铁路车辆滚动轴承声学诊断装置，其特征在于:包括轨边设备及轨边机房内设备; 轨边设备包括:滚动轴承声学采集箱、车号图像采集箱、射频车号采集箱、开机传感器和车速测量传感器； 轨边机房内设备为机房机柜，包括:滚动轴承声学分析主机、图像车号识别主机和射频车号分析处理主机； 滚动轴承声学采集箱包括2个轨边保护机柜和2个麦克风阵列，2个麦克风阵列分别安置于2个轨边保护机柜中；2个轨边保护机柜分别对称固定在距离铁轨两侧1.7-2米处，滚动轴承声学采集箱上边缘与列车轴承上边缘位于同一水平高度，滚动轴承声学采集箱连接滚动轴承声学分析主机； 开机传感器通过卡具固定在铁轨内侧，位于来车方向距离滚动轴承声学采集箱的50-120米处，连接滚动轴承声学采集箱和滚动轴承声学分析主机； 车速测量传感器为4个，依次通过卡具固定于开机传感器所在铁轨内侧，通过电缆连接滚动轴承声学分析主机； 射频车号采集箱通过卡具固定于铁轨两枕木之间，不高于铁轨平面，与来车方向的首个车速测量传感器的间距保持2米；通过电缆接入射频车号分析处理主机，射频车号分析处理主机通过串口通讯方式连接到滚动轴承声学分析主机； 车号图像采集箱包括保护机柜、补偿光源和线阵相机，与一个滚动轴承声学采集箱并列放置，同时通过网络通信电缆连接图像车号识别主机，经过网络路由器连接滚动轴承声学分析主机； 滚动轴承声学分析主机包括数据处理主机，声学信号调理机和轨边信号处理机。
2.如权利要求1所述的一种铁路车辆滚动轴承声学诊断装置，其特征在于:所述的数据处理主机包含串口，网络通讯接口和数据采集板卡；轨边信号处理机包含滚动轴承声学采集箱的开关机模块和车轮传感器信号调理模块。
【专利摘要】本实用新型公开了一种铁路车辆滚动轴承声学诊断装置，包括轨边设备及轨边机房内设备；轨边设备包括：滚动轴承声学采集箱、车号图像采集箱、射频车号采集箱、开机传感器和车速测量传感器；轨边机房内设备包括：轨边机房和机房机柜；机房机柜设在轨边机房内，机房机柜包括：滚动轴承声学分析主机、图像车号识别主机和射频车号分析处理主机；在滚动轴承声学分析主机的统一调度下，通过对采集到的声学信号、轴辆数据、速度数据、射频车号信息及车身图像车号信息等数据的综合处理，对列车进行计轴计辆、速度测量、车号识别、数据上传、自检、远程维护等工作，实现对故障轴承的识别和报警，从而完成对轴承的动态监测。
【IPC分类】G01M13-04
【公开号】CN204556257
【申请号】CN201520247686
【发明人】陈曦, 张益 , 周毛毛, 李渊, 袁高斌, 姚剑博, 张析, 陈佳斌, 周立玮, 黄跃
【申请人】北京康拓红外技术股份有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年4月22日