便携式动车组异音异响辅助诊断装置的制作方法

本发明属于动车组运用检测装置技术领域，具体涉及便携式动车组异音异响辅助诊断装置。

背景技术：

中国高铁自2007年4月开通以来，十多年来全路运行动车组多次发生途中异音异响故障导致停车检查，但因无专用异音异响检测工装，仅凭随车机械师凭个人经验通过耳听判断故障源发生位置及故障产生原因，很多情况下在嘈杂的列车运行环境中基本无法确定，存在较大安全隐患，并严重影响高铁动车组运行秩序，同时这样的方式对人的经验等各方面依赖性较强，而且很容易出现误判的情况。

现有的动车组多次发生途中异音异响故障且在嘈杂的列车运行环境中基本无法确定故障源发生位置及故障产生原因的问题，为此我们提出便携式动车组异音异响辅助诊断装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供便携式动车组异音异响辅助诊断装置，以解决上述背景技术中提出的动车组多次发生途中异音异响故障且在嘈杂的列车运行环境中基本无法确定故障源发生位置及故障产生原因的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：便携式动车组异音异响辅助诊断装置，所述装置包括信号定位处理系统、信号检测比对系统及声音接收/采集模块，其中，声音接收/采集模块将采集到的疑似故障声音波通过信号处理电路传输到频率比对器，频率比对器对输入到的疑似故障声音波采用频标比对中的双混频器时差测量设计，频率比对器结合空间位置检测播报系统输出已存故障原因，另一支路输出异常故障信号，储存于异常故障信号储存模块中，经过专业技术人员现场排查确认反馈给声音接收/采集模块的非故障信号源，或后台录入故障信号源。

优选的，所述非故障信号源与故障信号源是由专业技术人员故障现场排查确认而来。

优选的，所述故障信号源包括故障声音频率及故障产生原因、发生部位等。

优选的，所述信号处理电路由高频滤波电路与共射放大电路连接组成。

优选的，所述频率比对器采用对称公共振荡器连接的两个混频测量通道组成，左通道主要由移相器、双平衡混频器ⅰ、低通滤波器ⅰ及放大器ⅰ连接组成，右通道主要由双平衡混频器ⅱ、低通滤波器ⅱ及放大器ⅱ连接组成，所述频率比对器同时连接时间间隔计数器和输出端口。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明高效、快速、准确的确定故障源发生位置及故障产生原因，节省判断故障源发生位置及故障产生原因所用时间，避免长时间下检查影响高铁动车组运行秩序；本发明采用计算机控制与人工检测相结合的工作方式，可以快速准确的判断动车组行车的途中的异音异响，确定故障发生位置及造成的可能原因，同时可逐步积累完善动车组列车运行故障库，为后续动车组的运行维护提供技术支持。

附图说明

图1为本发明的系统原理及电路连接示意图；

图2为本发明的频率比对器的结构原理图；

图3为本发明的软件程序组成框图；

图中：1、故障声音波；2、声音接收/采集模块；3、高频滤波电路；4、共射放大电路；6、频率比对器；7、故障原因输出；8、异常故障信号；9、异常故障信号储存；10、故障现场排查确认；11、非故障信号源；12、故障信号源；13、后台故障信号信息录入；14、信息处理系统；15、空间位置检测播报系统；16、语音整合输出装置；19、信号丢弃；20、信号定位处理系统；21、信号检测比对系统；22、信号处理电路；601、被测频率fx；602、移相器；603、双平衡混频器ⅰ；604、公共振荡器；605、双平衡混频器ⅱ；607、参考频率f0；608、低通滤波器ⅱ；609、放大器ⅱ；610、低通滤波器ⅰ；611、放大器ⅰ；612、时间间隔计数器；613、输出端口。

具体实施方式

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。

实施例

如图1至图3所示，一种动车组行车异音异响监测系统，包括信号定位处理系统20、信号检测比对系统21及接收/采集模块2，声音接收/采集模块2可选择接收来自动车组行车途中的异常故障信号8，并将该疑似范围内的故障声音波1信号信息通过信号处理电路22转换处理，输入到频率比对器6中，其中所述信号处理电路22由高频滤波电路3与共射放大电路4连接组成，另一方面所述故障声音接收/采集模块2将疑似范围内的故障声音波1信号信息通过信息处理系统14输入到空间位置检测播报系统15进行定位处理，所述频率比对器6结合所述空间位置检测播报系统15输出信号故障原因输出7与异常故障信号8，输出异常故障信号8储存于异常故障信号储存9模块中，经过铁路专业技术人员对故障现场排查确认10动车组故障信息，并将非故障信号源11反馈给所述声音接收/采集模块2，或后台录入故障信号源12，铁路专业技术人员对疑似异常故障信号8进行疑似故障现场排查确认10，判断确定是否为影响行车安全的故障因素，其中所述非故障信号源11与所述故障信号源12包括故障声音频率及故障产生原因、发生部位，对所述非故障信源11信息进行确认丢弃并记录，并输入到所述声音接收/采集模块2中，以保证该频段内的声信号不被下次采集处理，所述故障信号源12信息人工后台录入所述频率比对器6中，以保证下次对该频段故障声信号的直接监测播报。

其特征在于，优选的，根据国际电工协会iec581标准及我国gb/t14277-93标准，5k-16khz为高频段，而在铁路行车技术规定中相关信息，一般指出在动车组高速运行过程中由于异物碰撞、配件脱落、轮对踏面缺陷等故障造成的声音信息常见为：10-30db，常见频率为8k-16khz，将目前现有行车途中遇到的异音异响故障进行现场确认分析，明确该类故障常见产生原因及发生位置，同时将该类故障对应声音信号信息确定出一个故障常发频率及振幅，预先输入到声音接收/采集模块2中。

其特征在于，优选的，频率比对器6采用频标比对中的双混频器时差测量设计，采用经典双混频测量原理，运用数字信号处理技术实现频标的比对测量。

其特征在于，优选的，该系统采用计算机控制与人工检测相结合的工作方式，可以快速准确的判断动车组行车的途中的异音异响，确定故障发生位置及造成的可能原因，同时可逐步积累完善动车组列车运行故障库，为后续动车组的运行维护提供技术支持。

本发明的工作原理及使用流程：经过专业技术人员对故障现场排查确认10反馈给声音接收/采集模块的非故障信号源11，或后台录入故障信号源12，频率比对器6结合所述空间位置检测播报系统15输出已存故障原因，另一支路输出异常故障信号8，储存于异常故障信号储存9模块中，铁路专业技术人员对疑似异常故障信号8进行现场疑似故障排查确认，判断确定是否为影响行车安全的故障因素，其中所述非故障信号源11与所述故障信号源12包括故障声音频率及故障产生原因、发生部位，对所述非故障信源11信息进行确认丢弃并记录，并输入到所述声音接收/采集模块2中，以保证该频段内的声信号不被下次采集处理，所述故障信号源12信息人工后台录入所述频率比对器6中，以保证下次对该频段故障声信号的直接监测播报。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。