GA。
[0024]所述的中断信号调理模块和信号调理模块可以对所述的车轮电压脉冲信号进行去干扰噪声预处理，得到准确的车轮信息。
[0025]步骤三:所述的数据采集系统中的信号调理模块对车轮传感器产生的车轮电压脉冲信号进行处理后发送给可编程门阵列FPGA，所述的可编程门阵列FPGA对车轮电压脉冲信号和轴承声音数字信号进行采集处理，并通过数据缓存模块与主控系统进行数据交换。
[0026]步骤四:主控系统由微处理器模块(包括微处理器MCU、内存RAM和硬盘)、电机闭环控制模块、射频车号模块和中断信号调理模块组成。微处理器MCU通过中断信号调理模块获取列车车轮电压脉冲信号，形成车轮信号序列，通过射频车号模块获取列车车辆的车号信息，综合车号信息和车轮信号序列，可进行计轴计辆，计算行车速度。
[0027]微处理器MCU通过电机闭环控制模块，可以在来车时打开轨边保护柜的保护门，并在过完车以后关闭轨边保护柜的保护门，同时完成对数据采集系统的开启与关闭。微处理器MCU可对硬盘进行读写操作完成数据的存取；微处理器MCU通过数据缓存模块与可编程门阵列FPGA数据交换；微处理器MCU可通过车轮电压脉冲信号及行车速度来节选重组轴承声音数字信号，为每个轴承形成完整的声音文件，并通过声音文件判断轴承的故障；微处理器MCU形成数据报文存储在硬盘中；
[0028]步骤五:主控系统通过网络设备与中心服务器连接，进行数据交换，把每次过车形成的数据报文上传中心服务器，以便工作人员察看并进行故障报警。
[0029]所述的开机传感器安装在铁轨上，位于来车方向距离轨边保护柜50米处，所述的开机传感器为标准的传感器，也称接近开关，当有铁磁介质的物体靠近开机传感器时，会产生电平变化，当车轮经过所述开机传感器上方时，形成车轮电压脉冲信号，主控系统根据该车轮电压脉冲信号启动接车状态。
[0030]所述车轮传感器设置三个，依次安装在轨边保护柜前方的铁轨上，距离轨边保护柜的来车方向的2?3m距离以内，相邻两个车轮传感器之间距离20?50cm。当车轮经过车轮传感器上方时，形成车轮电压脉冲信号，主控系统根据该车轮电压脉冲信号进行车速计算。
[0031]所述的轨边保护柜内设置安装有主控系统、数据采集系统、网络设备、电机闭环控制模块、数字麦克风阵列和电源模块。
【主权项】
1.一种铁路车辆轴承声学探测系统的数字化方法，其特征在于:具体包括以下几个步骤， 步骤一:开机传感器采集列车车轮信息转换成车轮电压脉冲信号，发送给主控系统；主控系统中的中断信号调理模块响应开机传感器产生的车轮电压脉冲信号，启动数字采集系统； 步骤二:车轮传感器采集列车车轮信息并转换成车轮电压脉冲信号同时发给主控系统中的中断信号调理模块和数字采集系统中的信号调理模块；数字麦克风阵列把列车通过时的轴承声音信号转换成轴承声音数字信号，发送给数字采集系统中的可编程门阵列FPGA ; 步骤三:所述的数据采集系统中的信号调理模块对车轮传感器产生的车轮电压脉冲信号进行预处理后发送给可编程门阵列FPGA，所述的可编程门阵列FPGA对车轮电压脉冲信号和轴承声音数字信号进行采集处理，并通过数据缓存模块与主控系统进行数据交换； 步骤四:主控系统对通过数据缓存模块从数据采集系统中获取的轴承声音数据和车轮电压脉冲数据进行处理:对声音数据进行节选和重组，提取出每个车轮轴承对应的声音文件，通过声音文件判断轴承故障，并形成数据报文存储于硬盘中；微处理器MCU通过中断信号调理模块获取列车车轮电压脉冲信号，形成车轮信号序列，通过射频车号模块获取列车车辆的车号信息，综合车号信息和车轮信号序列，可进行计轴计辆，计算行车速度，并形成数据报文存储于硬盘中； 步骤五:主控系统通过网络设备与中心服务器连接，进行数据交换，把每次过车形成的数据报文上传中心服务器，以便工作人员察看并进行故障报警。2.根据权利要求1所述的一种铁路车辆轴承声学探测系统的数字化方法，其特征在于:所述的中断信号调理模块和信号调理模块对所述的车轮电压脉冲信号进行去干扰噪声预处理。3.根据权利要求1所述的一种铁路车辆轴承声学探测系统的数字化方法的实现装置，其特征在于:所述数字化装置包括主控系统、数据采集系统、车轮传感器、开机传感器，数字麦克风阵列及网络设备，其中主控系统包括微处理器模块、射频车号模块、电机闭环控制模块及中断信号调理模块，所述的微处理器模块包括微处理器MCU、内存RAM和硬盘，所述内存RAM、硬盘直接连接微处理器MCU，所述的微处理器MCU上连接电机闭环控制模块，并通过串口连接射频车号模块，通过网络接口连接网络设备，通过中断接口连接中断信号调理模块，所述的中断信号调理模块用于接收开机传感器和车轮传感器的信号并发送给微处理器MCU ;数据采集系统包括可编程门阵列FPGA、数据缓存模块、信号调理模块，所述的数据缓存模块用于可编程门阵列FPGA与微处理器MCU之间的数据通讯，所述的信号调理模块用于接收车轮传感器的信号给FPGA，所述的数字麦克风阵列连接在所述的FPGA上；上述各模块均通过电源模块进行供电。4.根据权利要求3所述的一种铁路车辆轴承声学探测系统的数字化方法的实现装置，其特征在于:所述的开机传感器安装在铁轨上，位于来车方向距离轨边保护柜50米处，当有铁磁介质的物体靠近开机传感器时，会产生电平变化，当车轮经过所述开机传感器上方时，形成车轮电压脉冲信号，主控系统根据该车轮电压脉冲信号启动接车状态； 所述车轮传感器设置三个，依次安装在轨边保护柜前方的铁轨上，距离轨边保护柜的来车方向的2?3m距离以内，相邻两个车轮传感器之间距离20?50cm ;当车轮经过车轮传感器上方时，形成车轮电压脉冲信号，主控系统根据该车轮电压脉冲信号进行车速计算。5.根据权利要求3或4所述的一种铁路车辆轴承声学探测系统的数字化方法的实现装置，其特征在于:所述的轨边保护柜内设置安装有主控系统、数据采集系统、网络设备、电机闭环控制模块、数字麦克风阵列和电源模块。
【专利摘要】本发明公开了一种铁路车辆轴承声学探测系统的数字化方法及其实现装置，属于列车安全监控技术领域。本发明在轨边保护柜里设置主控系统、数据采集系统、车轮传感器、开机传感器，数字麦克风阵列及网络设备对列车信号进行处理，获得过车数据，通过高速网络以特定报文的方式上传至车辆段数据中心。本发明中将车辆轴承声音采集直接使用数字麦克风，和其他信号同在轨边保护柜内直接进行处理，现场数据全部数字化，避免了模拟信号长线传输带来的信号噪声，信号质量好，抗干扰能力强；数字化数据直接由高速网络通道传送至中心服务器，节约电缆线路资源。
【IPC分类】B61K9/04
【公开号】CN105000032
【申请号】CN201510394735
【发明人】周毛毛, 陈曦, 张亨, 张益 , 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10月28日
【申请日】2015年7月7日