钢轨波磨的波谷深度计算方法及装置

1.一种钢轨波磨的波谷深度计算方法，其特征在于，包括：对轴箱加速度振动信号，进行二次频域积分，得到轮轨位移信号；所述轴箱加速度振动信号由钢轨检测车对目标钢轨进行数据采集得到；对轴箱加速度振动信号，进行二次频域积分，得到轮轨位移信号，包括：对轴箱加速度振动信号，进行一次频域积分，得到轴箱速度信号；对轴箱速度信号，进行二次频域积分，得到轴箱位移信号；将轴箱位移信号，作为轮轨位移信号；基于ACMD信号分解算法，对轮轨位移信号进行信号分解，得到轮轨位移信号的二阶模态；基于ACMD信号分解算法，对轮轨位移信号进行信号分解，得到轮轨位移信号的二阶模态，包括：基于ACMD信号分解算法，对轮轨位移信号进行信号分解，得到轮轨位移信号的所有模态；从轮轨位移信号的所有模态中提取轮轨位移信号的二阶模态；将所述轮轨位移信号的二阶模态，作为钢轨的动态响应波磨成分，计算钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度；获取钢轨的现场复核数据；所述钢轨的现场复核数据包括钢轨的短波不平顺数据；将钢轨的短波不平顺数据，转换为与所述轴箱加速度振动信号的时间采样频率一致的转换数据；基于ACMD信号分解算法，对所述转换数据进行信号分解，得到转换数据的一阶模态；基于ACMD信号分解算法，对所述转换数据进行信号分解，得到转换数据的一阶模态，包括：基于ACMD信号分解算法，对所述转换数据进行信号分解，得到转换数据的所有模态；从转换数据的所有模态中提取转换数据的一阶模态；将所述转换数据的一阶模态，作为钢轨的现场复核波磨成分，计算钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度；根据钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度、和钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度的相似度，确定钢轨波磨的波谷深度的目标值；根据钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度、和钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度的相似度，确定钢轨波磨的波谷深度的目标值，包括：在钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度、和钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度的相似度大于预设数值时，发出对钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度、和钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度进行的检验通过的通知信息；将钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度、和钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度的均值，作为钢轨波磨的波谷深度的目标值。 2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按如下公式对轴箱加速度振动信号，进行二次频域积分，得到轮轨位移信号：其中，s(k)＝∫∫a(k)dk，s(k)表示轮轨位移信号；a(k)表示轴箱加速度振动信号，a(k)为采样频率为Fs的离散时域信号，a(k)的积分频率为傅里叶变换的全频域 表示傅里叶变换； 表示傅里叶变换的逆变换；ω为圆频率； j表示虚数单位；1/(jω) 2 表示积分因子。 3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按如下公式基于ACMD信号分解算法，对轮轨位移信号进行信号分解，得到轮轨位移信号的所有模态：s(k)＝s 1 (k)+s 2 (k)+γ s (k)其中，s(k)表示轮轨位移信号；s 1 (k)为轮轨位移信号的一阶模态，代表位移的趋势项；s 2 (k)为轮轨位移信号的二阶模态，代表滤除趋势项之后的主要频率成分；γ s (k)为轮轨位移信号的其余阶模态。 4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按如下公式将所述轮轨位移信号的二阶模态，作为钢轨的动态响应波磨成分，计算钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度：其中，i表示第i个采样点，N为钢轨对应区段的采样点数； 表示钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度的区段平均波深；s 2 (k)为轮轨位移信号的二阶模态。 5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：对钢轨的短波不平顺数据进行带通滤波处理，得到预设波长范围的低频短波不平顺数据；将钢轨的短波不平顺数据，转换为与所述轴箱加速度振动信号的时间采样频率一致的转换数据，包括：将预设波长范围的低频短波不平顺数据，转换为与所述轴箱加速度振动信号的时间采样频率一致的转换数据。 6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按如下公式基于ACMD信号分解算法，对所述转换数据进行信号分解，得到转换数据的所有模态：c(k)＝c 1 (k)+γ c (k)其中，c(k)表示转换数据；cx(k)为转换数据的一阶模态，代表信号的主要频率成分；γ c (k)为转换数据的其余阶模态，代表次要频率成分和干扰成分。 7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，按如下公式将所述转换数据的一阶模态，作为钢轨的现场复核波磨成分，计算钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度：其中，i表示第i个采样点，N为钢轨对应区段的采样点数； 表示钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度的区段平均波深；c 1 (k)为转换数据的一阶模态。 8.一种钢轨波磨的波谷深度计算装置，其特征在于，包括：轴箱加速度振动信号处理模块，用于对轴箱加速度振动信号，进行二次频域积分，得到轮轨位移信号；所述轴箱加速度振动信号由钢轨检测车对目标钢轨进行数据采集得到；轴箱加速度振动信号处理模块，具体用于：对轴箱加速度振动信号，进行一次频域积分，得到轴箱速度信号；对轴箱速度信号，进行二次频域积分，得到轴箱位移信号；将轴箱位移信号，作为轮轨位移信号；轮轨位移信号分解模块，用于基于ACMD信号分解算法，对轮轨位移信号进行信号分解，得到轮轨位移信号的二阶模态；轮轨位移信号分解模块，具体用于：基于ACMD信号分解算法，对轮轨位移信号进行信号分解，得到轮轨位移信号的所有模态；从轮轨位移信号的所有模态中提取轮轨位移信号的二阶模态；钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度计算模块，用于将所述轮轨位移信号的二阶模态，作为钢轨的动态响应波磨成分，计算钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度；现场复核数据处理模块，用于获取钢轨的现场复核数据；所述钢轨的现场复核数据包括钢轨的短波不平顺数据；将钢轨的短波不平顺数据，转换为与所述轴箱加速度振动信号的时间采样频率一致的转换数据；现场复核数据信号分解模块，用于基于ACMD信号分解算法，对所述转换数据进行信号分解，得到转换数据的一阶模态；现场复核数据信号分解模块，具体用于：基于ACMD信号分解算法，对所述转换数据进行信号分解，得到转换数据的所有模态；从转换数据的所有模态中提取转换数据的一阶模态；钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度计算模块，用于将所述转换数据的一阶模态，作为钢轨的现场复核波磨成分，计算钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度；波谷深度的目标值确定模块，用于根据钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度、和钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度的相似度，确定钢轨波磨的波谷深度的目标值；波谷深度的目标值确定模块，具体用于：在钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度、和钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度的相似度大于预设数值时，发出对钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度、和钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度进行的检验通过的通知信息；将钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度、和钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度的均值，作为钢轨波磨的波谷深度的目标值。 9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，轴箱加速度振动信号处理模块，具体用于：按如下公式对轴箱加速度振动信号，进行二次频域积分，得到轮轨位移信号：其中，s(k)＝∫∫a(k)dk，s(k)表示轮轨位移信号；a(k)表示轴箱加速度振动信号，a(k)为采样频率为Fs的离散时域信号，a(k)的积分频率为傅里叶变换的全频域 表示傅里叶变换； 表示傅里叶变换的逆变换；ω为圆频率； j表示虚数单位；1/(jω) 2 表示积分因子。 10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，轮轨位移信号分解模块，具体用于：按如下公式基于ACMD信号分解算法，对轮轨位移信号进行信号分解，得到轮轨位移信号的所有模态：s(k)＝s 1 (k)+s 2 (k)+γ s (k)其中，s(k)表示轮轨位移信号；s 1 (k)为轮轨位移信号的一阶模态，代表位移的趋势项；s 2 (k)为轮轨位移信号的二阶模态，代表滤除趋势项之后的主要频率成分；γ s (k)为轮轨位移信号的其余阶模态。 11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度计算模块，具体用于：按如下公式将所述轮轨位移信号的二阶模态，作为钢轨的动态响应波磨成分，计算钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度：其中，i表示第i个采样点，N为钢轨对应区段的采样点数； 表示钢轨的动态响应波磨成分的波谷深度的区段平均波深；s 2 (k)为轮轨位移信号的二阶模态。 12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，还包括：带通滤波处理模块，用于：对钢轨的短波不平顺数据进行带通滤波处理，得到预设波长范围的低频短波不平顺数据；现场复核数据处理模块，具体用于：将预设波长范围的低频短波不平顺数据，转换为与所述轴箱加速度振动信号的时间采样频率一致的转换数据。 13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，现场复核数据信号分解模块，具体用于：按如下公式基于ACMD信号分解算法，对所述转换数据进行信号分解，得到转换数据的所有模态：c(k)＝c 1 (k)+γ c (k)其中，c(k)表示转换数据；c 1 (k)为转换数据的一阶模态，代表信号的主要频率成分；γ c (k)为转换数据的其余阶模态，代表次要频率成分和干扰成分。 14.如权利要求8所述的装置，其特征在于，钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度计算模块，具体用于：按如下公式将所述转换数据的一阶模态，作为钢轨的现场复核波磨成分，计算钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度：其中，i表示第i个采样点，N为钢轨对应区段的采样点数； 表示钢轨的现场复核波磨成分的波谷深度的区段平均波深；c 1 (k)为转换数据的一阶模态。 15.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在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权利要求1至7任一所述方法。 16.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一所述方法。 17.一种计算机程序产品，其特征在于，所述计算机程序产品包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一所述方法。