运行机车距离识别方法、系统、介质和电子设备

本发明涉及轨道车辆，尤其涉及一种运行机车距离识别方法、系统、介质和电子设备。

背景技术：

1、各类机车，在其出厂时，即拥有其自身的固有频率特性。这个固有频率来源于机车上的机械设备配置，机车组成的结构特性以及机车上配置的电气设备，每个设备都有其自身的固有频率，当这些设备安装于特定机车上时，由这些设备的固有频率，就构成了运行机车固有频率的频谱特性。

2、人们在享受高铁带来的便捷性与舒适性的同时，由铁路产生的人员伤亡和财产损失事故也频频发生。当施工人员在轨道上或者附近施工，再或者其他人员靠近轨道时，若无法对运行机车是否行驶至安全距离范围进行预警，施工人员或者靠近轨道的其他人员则无法及时撤离，从而容易造成轨道交通安全事故。因此，有必要提供一种对运行机车距离进行识别和预警的方案，以防止轨道交通安全事故地发生。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提供一种运行机车距离识别方法，该方法能够识别运行机车距离是否进入到安全距离范围，并进行预警，从而能够及时驱散轨道附近人员，防止轨道交通安全事故地发生。

2、本发明的第二个目的在于提供一种运行机车距离识别系统。

3、本发明的第三个目的在于提供一种计算机可读存储介质。

4、本发明的第三个目的在于提供一种电子设备。

5、为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

6、一种运行机车距离识别方法，包括：

7、获取运行机车完整的固有噪声频带；

8、基于所述固有噪声频带设置滤波器，以使所述滤波器只接收所述固有噪声频带的信号；

9、通过信号采集传感器采集轨道上的信号，将采集信号输入所述滤波器，判断所述滤波器是否输出信号；

10、所述滤波器不输出信号，判定轨道上无运行机车；所述滤波器输出连续信号，判定轨道上有运行机车；

11、根据所述连续信号判断运行机车距离是否达到安全距离范围，当运行机车距离达到安全距离范围时，发出报警信号，以进行安全预警。

12、优选的，所述获取运行机车完整的固有噪声频带，包括：

13、在进行运行机车距离识别之前，通过所述信号采集传感器采集所述运行机车由远及近，再由近及远的完整过程信号；

14、将所述完整过程信号按单位时间划分为n个切片；

15、对n个切片信号分别进行傅里叶变换，得到预设频率范围内的n个切片信号的频谱；

16、基于n个切片信号的频谱，进行两次数据清洗操作，得到所述运行机车完整的固有噪声频带。

17、优选的，基于n个切片信号的频谱，进行第一次数据清洗操作，以滤除不连续噪声，得到第一频带。

18、优选的，基于所述第一频带，进行第二次数据清洗操作，以滤除连续噪声，得到第二频带，所述第二频带为所述运行机车完整的固有噪声频带。

19、优选的，所述基于n个切片信号的频谱，进行第一次数据清洗操作，包括：

20、在所述预设频率范围内，按从小到大的顺序依次筛选出n个切片信号的频谱中均出现的频点，并将筛选出的频点定义为第一频点，且将所有第一频点纳入至所述第一频带。

21、优选的，基于所述第一频带，进行第二次数据清洗操作，包括：

22、从所述第一频带中获取所有的第一频点；

23、依次确定各第一频点在n个切片信号的频谱中的振幅；

24、将每一第一频点在n个切片信号的频谱中的振幅按照时间顺序进行排列，得到对应第一频点排列后图像；

25、若排列后图像不满足类正态分布，则剔除对应的第一频点；

26、若排列后图像满足类正态分布，则将对应的第一频点进一步定义为第二频点，且将清洗后得到的所有第二频点纳入至所述第二频带。

27、优选的，所述根据所述连续信号判断运行机车距离是否达到安全距离范围，包括：

28、确定所述连续信号的频率段；

29、对所述频率段的连续信号进行傅里叶变换，得到相应频谱；

30、从所述相应频谱中按序提取出第二频点的振幅，并与预设阈值进行比较，若所提取出的第二频点的振幅大于所述预设阈值，则判定运行机车距离达到安全距离范围。

31、为达到上述目的，本发明第二方面提供了一种运行机车距离识别系统，包括：

32、获取模块，用于获取运行机车完整的固有噪声频带；

33、设置模块，用于基于所述固有噪声频带设置滤波器，所述滤波器只过滤通过所述固有噪声频带的信号；

34、采集模块，用于采集轨道上的信号，并将采集信号输入所述滤波器；

35、判断模块，用于判断所述滤波器是否输出信号；所述滤波器不输出信号，判定轨道上无运行机车；所述滤波器输出连续信号，判定轨道上有运行机车；并且，根据所述连续信号判断运行机车距离是否达到安全距离范围，当运行机车距离达到安全距离范围时，发出报警信号，以进行安全预警。

36、为达到上述目的，本发明第三方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述所述的运行机车距离识别方法。

37、为达到上述目的，本发明第四方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述所述的运行机车距离识别方法。

38、本发明至少具有以下技术效果：

39、本发明提供了一种运行机车距离识别方案，各运行机车在其制造时就拥有固有频率，频率振幅大小与采集信号源距离有关系，根据该两个特征，即可分析得到运行机车固有噪声频带。进一步的，采集轨道上信号，将采集信号输入滤波器，若滤波器没有信号输出，说明没有运行机车；若有连续信号输出，说明有运行机车。然后，将连续信号进行傅里叶变换得到相应频谱，再从相应频谱中按序提取出运行机车固有频率的振幅，并与预设阈值进行比较，若某一固有频率的振幅大于预设阈值，则判定运行机车距离达到安全距离范围，并发出预警，及时驱离轨道附近人员，以防止轨道交通安全事故地发生，从而可保障轨道运行安全。

40、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

技术特征：

1.一种运行机车距离识别方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的运行机车距离识别方法，其特征在于，所述获取运行机车完整的固有噪声频带，包括：

3.如权利要求2所述的运行机车距离识别方法，其特征在于，基于n个切片信号的频谱，进行第一次数据清洗操作，以滤除不连续噪声，得到第一频带。

4.如权利要求3所述的运行机车距离识别方法，其特征在于，基于所述第一频带，进行第二次数据清洗操作，以滤除连续噪声，得到第二频带，所述第二频带为所述运行机车完整的固有噪声频带。

5.如权利要求4所述的运行机车距离识别方法，其特征在于，所述基于n个切片信号的频谱，进行第一次数据清洗操作，包括：

6.如权利要求5所述的运行机车距离识别方法，其特征在于，基于所述第一频带，进行第二次数据清洗操作，包括：

7.如权利要求1所述的运行机车距离识别方法，其特征在于，所述根据所述连续信号判断运行机车距离是否达到安全距离范围，包括：

8.一种运行机车距离识别系统，其特征在于，包括：

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-7中任一项所述的运行机车距离识别方法。

10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如权利要求1-7中任一项所述的运行机车距离识别方法。

技术总结
本发明公开了一种运行机车距离识别方法、系统、介质和电子设备，该方法包括获取运行机车完整的固有噪声频带；基于固有噪声频带设置滤波器，以使滤波器只接收固有噪声频带的信号；通过信号采集传感器采集轨道上的信号，将采集信号输入滤波器，判断滤波器是否输出信号；滤波器不输出信号，判定轨道上无运行机车；滤波器输出连续信号，判定轨道上有运行机车；根据连续信号判断运行机车距离是否达到安全距离范围，当运行机车距离达到安全距离范围时，发出报警信号，以进行安全预警。本发明能够识别运行机车距离是否进入到安全距离范围，并进行预警，从而能够及时驱散轨道附近人员，防止轨道交通安全事故地发生。

技术研发人员：秦宗锋,石岩,杨斌,谭新兴,周立青,程泽堃,高宇琦
受保护的技术使用者：武汉城市学院
技术研发日：
技术公布日：2024/11/14