度-长度曲线，其中长度等于测点之间的点距乘以测点数；以及对振动速度-长度曲线及动刚度-长度曲线进行判断，其中当曲线图上振动速度数值高的区段与动刚度数值低区段吻合时，则表明该区段可确定为支承层不稳定的区段。
[0021]其中，所述步骤“对采集得到的力信号数据及振动信号数据进行运算，以得到归一化的振动速度及动刚度，并根据得到的归一化的振动速度及动刚度分别绘制振动速度-长度曲线及动刚度-长度曲线，其中长度等于测点之间的点距乘以测点数”包括:对力信号数据F(t)及振动信号数据V(t)分别进行傅里叶变换，以得到力信号数据F(t)及振动信号数据V(t)的振幅谱，分别记为F (f)及V(f);在振动信号数据V(t)的振幅谱V (f)中O-1OOHz的范围内找到最大峰值所对应的振幅V(f0);在力信号数据F(t)的振幅谱F(f)中找到与上述振幅V(f0)的频率相同的振幅F (f0);将上述得到的振幅V (f0)以及振幅F(f0)分别转换为振动速度C(mm/s)及力N(N)，其中振动速度C(mm/s) = V (f0)/ β , β为振动速度传感器的灵敏度，力N(N) =F(fO)/a, a为力锤的灵敏度；将上述振动速度C(mm/s)及力N(N)进行归一化处理，以得到归一化的振动速度C(mm/s.N) = C(mm/s)/N(N);将振幅谱V(f)在0-40HZ的范围除以F(f)，以得到一组无量纲数据K(f);运算得到上述无量纲数据K(f)与f的曲线，并将K(f)_f曲线的拟合直线的斜率的倒数k除以β之后再除以a，以得到动刚度K ;以及根据上述得到的归一化处理后的振动速度C(mm/s.N)及动刚度K分别绘制振动速度-长度曲线及动刚度-长度曲线。
[0022]本发明的有益效果是:本发明利用振源锤击高铁支承层表面并利用振动速度传感器感测锤击所引起的振动数据，再通过对振动数据(振动的速度、位移或加速度)和力数据进行分析来确定待检测的高铁支承层是否稳定；该检测方案与高铁支承层下的脱空深度无关，只要支承层下有空隙就可引起支承层不稳定，就可被检测发现，因此能够为高铁支承层的稳定性检测提供一套快速有效的技术手段，使得高铁路基的稳定性还没有影响列车正常运行前就可以发现需要加固处理的区段；同时，加固处理后，是否达到了预期效果，也可以利用本发明的检测系统进行评价，从而可保障高铁的正常运行。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；
[0024]图1是本发明高铁支承层稳定性检测系统的较佳实施方式的方框图。
[0025]图2是图1中数据处理中心的较佳实施方式的方框图。
[0026]图3是本发明高铁支承层稳定性检测方法的较佳实施方式的流程图。
【具体实施方式】
[0027]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0028]首先，在对实施例进行描述之前，有必要对本文中出现的一些术语进行解释。例如:
[0029]本文中若出现使用“第一”、“第二”等术语来描述各种元件，但是这些元件不应当由这些术语所限制。这些术语仅用来区分一个元件和另一个元件。因此，“第一”元件也可以被称为“第二”元件而不偏离本发明的教导。
[0030]另外，应当理解的是，当提及一元件“连接”或者“联接”到另一元件时，其可以直接地连接或直接地联接到另一元件或者也可以存在中间元件。相反地，当提及一元件“直接地连接”或“直接地联接”到另一元件时，则不存在中间元件。
[0031]在本文中出现的各种术语仅仅用于描述具体的实施方式的目的而无意作为对本发明的限定。除非上下文另外清楚地指出，则单数形式意图也包括复数形式。
[0032]当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包括有”时，这些术语指明了所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是也不排除一个以上其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其群组的存在和/或附加。
[0033]关于实施例:
[0034]为了能更好的对本发明高铁支承层稳定性检测系统的工作原理进行描述，先行对高铁支承层进行简单的阐述。高铁支承层出现稳定性问题，其实是支承层下路基出现了问题，一是填土路基的不均匀沉降，在沉降较大处形成支承层和路基间的脱空；二是路基土渗水后，在列车动荷载作用下，软化使得其刚度降低。
[0035]请参考图1所示，为本发明铁路支撑层稳定性检测系统的较佳实施方式的方框图。本发明高铁支承层稳定性检测系统的较佳实施方式包括振源1、振动速度传感器2、信号采集器3、数据处理中心5及数据线。其中，本实施方式中，振源I采用力锤，且其行程应大于10KN，振动速度传感器2的灵敏度应大于20mv/mm/S，信号采集器3的量程大于±2V、采样率大于ΙΟΚΗζ，数据处理中心5可采用便携式计算机。
[0036]振源I通过数据线与信号采集器3的第一通道通信连接，振动速度传感器2通过数据线与信号采集器3的第二通道通信连接，信号采集器3还通过数据线与数据处理中心5通信连接。
[0037]上述整个稳定性检测系统在检测时被设置于待测铁路的一侧。具体来说，被测试的支承层6的表面应该平坦光滑，且应清除每个测点位置的污垢，当表面粗糙时，应进行打磨。测线纵向布置，即顺着列车行驶的方向布置，测点则位于测线上，且每两个相邻的测点之间的点距为1.0-2.0米，振动速度传感器2则使用黄油或者凡士林耦合安置在测点上。振源I的锤击点与振动速度传感器2之间的距离为10cm。
[0038]整个稳定性检测系统安放结束之后，通过人工或者其他方式利用振源I锤击支承层6的表面，同时，振源I锤击的力信号被信号采集器3所采集，其中，信号采集器3的采集时间长度需大于204.8msο同时，安置于测点上的振动速度传感器2感测到振动信号，振动信号同样会被信号采集器3所采集。信号采集器3采集到振源I的锤击的力信号及振动信号之后，将其传输至数据处理中心5 (即便携式计算机)进行存储，力信号数据记为F (t)，振动信号数据记为V (t)。
[0039]请继续参考图2所示，数据处理中心5包括振幅谱运算单元50、振动信号最大峰值运算单元51、力信号振幅谱对应单元53、振动速度转换单元55、归一化处理单元56、无量纲数据运算单元57、动刚度运算单元58及曲线绘制单元59。
[0040]振幅谱运算单元50用于对力信号数据F(t)及振动信号数据V(t)分别进行傅里叶变换，以得到力信号数据F(t)及振动信号数据V(t)的振幅谱，分别记为F(f)及V(f)。
[0041]振动信号最大峰值运算单元51用于在振动信号数据V(t)的振幅谱V(f)中O-1OOHz的范围内找到最大峰值所对应的振幅V(f0)，该振幅V(f0)的单位为电压毫伏(mv)。力信号振幅谱对应单元53则用于在力信号数据F(t)的振幅谱F(f)中找到与上述振幅V (f0)的频率相同的振幅F (f0)，该振幅F (f0)的单位为电压毫伏(mv)。
[0042]振动速度转换单元55用于将由上述振动信号最大峰值运算单元51所得到的振幅v(f0)以及由上述力信号振幅谱对应单元53所得到的振幅F(f0)分别转换为振动速度C (mm/s)及力N (N)，其中振动速度C (mm/s) = V(fO)/0, β为振动速度传感器2的灵敏度，力N (N) = F(f0)/a , a为力锤的灵敏度。
[0043]归一化处理单元56用于将上述振动速度C(mm/s)及力N(N)进行归一化处理，以得到归一化的振动速度C (mm/s.N) = C (mm/s)/N (N)。具体来说，归一化处理是一种简化计算的方式，即将有量纲的表达式，经过变换，化为无量纲的表达式，成为标量。
[0044]无量纲数据运算单元57用于将振幅谱V(f)在0-40HZ的范围除以F(f)，以得到一组无量纲数据K (f)，即K (f) = V (f) /F (f)。
[0045]动刚度运算单元58用于得到上述无量纲数据K (f)与f的曲线，并将K(f)_f曲线的拟合直线的斜率的倒数k除以β之后再除以α，以得到动刚度K，即动刚度K = k/f3/a (kN/m)。
[0046]曲线绘制单元59用于根据上述得到的归一化处理后的振动速度C(mm/s.N)及动刚度K分别绘制振动速度-长度曲线及动刚度-长度曲线，其中长度L =点距乘以测点数，上述曲线分别记为C (mm/s.N) -L曲线以及K (kN/m) -L曲线。上述两个曲线图中