鋼軌探傷車檢測作業電氣系統控制方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及鐵路工程和維護領域，尤其是涉及一種應用于鐵路工程和維護領域鋼軌探傷車的檢測作業電氣系統控制方法。
【背景技術】
[0002]現有的鋼軌探傷車通常是由兩節車廂組成，一節為動力車，為整個探傷車提供動力，另一節為檢測車，鋼軌探傷檢測系統裝配在檢測車上。鋼軌探傷檢測系統主要由超聲波檢測系統、電氣控制系統和探傷裝置機械系統三大部分組成，它們的內部結構和組成連接關系示意圖如附圖1所示。在現有的鋼軌探傷車上，探傷檢測作業電氣控制系統包含多個功能的子系統，它們之間是相對獨立的，各個子功能系統相互協同，為鋼軌超聲波探傷檢測提供檢測條件和環境，以實現鋼軌探傷作業。
[0003]如附圖1中所示，超聲波檢測系統為核心系統，它主要包含超聲探輪、超聲波激勵接收，以及回波信號分析處理嵌入式系統、上層數據分析處理和圖形顯示檢測軟件三個主要單元。其中，嵌入式系統對應于電子柜，而檢測軟件則運行于工業計算機中。電氣控制系統為輔助系統，為超聲波檢測系統提供最佳檢測條件和用戶作業控制，它包含很多相對獨立的子系統，各自完成相應的子功能。探傷裝置機械系統為超聲波檢測系統和電氣控制系統提供承載平臺，安裝超聲波探輪、水路管道、風路管道和氣缸等傳感機構和執行機構。超聲波探輪是一種輪式結構體，軸中心架裝有幾種不同檢測角度的超聲波晶片，輪胎外膜內充滿耦合液，當機車運行時，探輪沿鋼軌滾動，檢測晶片移動方向與鋼軌平行。
[0004]然而，目前鋼軌探傷車檢測作業時多個輔助電氣子系統需要操作員根據實際作業情況來進行實時控制和調節，整個電氣系統是一個開環系統，缺少自動化分析和處理過程，不具備智能化特點，具體存在如下技術缺陷:
[0005](1)現有系統在開始作業時，操作員需要選擇行車作業方向，打開水栗進行噴水，打開風機，天氣寒冷時還需要開啟加熱器對風機吹出來的風進行加熱。停止作業或者臨時停車時，操作員需要關閉水栗，關閉風機及加熱器，以節約用水和用電。如果外界環境溫度很低(低于_5°C )，那么臨時停車也需要將整個水路管道中充滿防凍液，即切換水源為防凍液，然后人工下車確認防凍液已噴出并充滿整個水路管道，再關閉水栗。這些操作都由人工進行，容易出現遺忘和出錯，造成防凍液的浪費，同時也給操作員帶來較大工作量。現有技術鋼軌探傷車檢測作業電氣系統在開始作業和停止作業時，需要人工進行較繁瑣的設置，給操作員帶來不少工作量。當臨時停車，等待信號放行時，容易忘記關閉水栗和風機，造成用水和用電的浪費。當外界環境溫度很低時，臨時停車或者停止作業時如果沒有及時對水路管道充滿防凍液，那么管道接頭處就會出現因管內耦合水結冰膨脹而破裂，造成設備的損害，不能繼續進行探傷作業。
[0006](2)現有系統在實時作業過程中，超聲波探輪由于輪內液體受熱膨脹，同時探輪長時間受到擠壓，探輪輪膜出現變形，為了保持輪內超聲晶片與鋼軌表面的相對高度不變，因此探輪的下壓力需要隨之變化。而目前探輪的下壓力調節是由操作員通過目測進行的，這樣會造成調整不及時和調整不到位等技術問題。而在作業過程中，如果探輪在使用較長時間后未進行輪膜的更換，則輪膜會因膨脹而發生變形。為了保持輪內超聲晶片與鋼軌表面的距離不變，則需要操作員進行調整。而探輪下壓量需要進行調整的時刻不容易被操作員及時發覺，而且人工調整也不準確。
[0007](3)現有系統在實時作業過程中，探傷車在經過彎道(特別是彎道半徑小于800m)時，機車輪對與鋼軌發生摩擦，產生大量噪聲，這些噪聲被超聲晶片接收后對檢測系統造成大量噪聲干擾信號，從而影響鋼軌探傷的精度。因此，在這段線路檢測的過程中需要對機車輪對進行噴水以降低或消除噪聲。而目前在作業過程中經過彎道時，操作員首先需要根據超聲波檢測系統中的顯示圖像來判斷機車輪對與鋼軌之間的摩擦噪聲過大，然后再進行降噪處理。這些操作完全需要由操作員進行人工判斷，然后再開啟水栗對機車輪對進行噴水。由于機車作業速度最高為80km/h，人工操作沒有實時性，操作員分析判斷后再進行操作，此時探傷車已行走很長一段距離或者已駛出彎道，容易造成較長線路檢測無效。
【發明內容】
[0008]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種鋼軌探傷車檢測作業電氣系統控制方法，能夠解決現有作業電氣系統控制方法存在的操作繁瑣、抗干擾能力較弱和自動化程度較低的技術問題。
[0009]為了實現上述發明目的，本發明具體提供了一種鋼軌探傷車檢測作業電氣系統控制方法的技術實現方案，一種鋼軌探傷車檢測作業電氣系統控制方法，包括以下步驟:
[0010]S100:來自于電子柜的超聲信號和里程信號，以及來自于傳感器的溫度信號經過信號分析處理模塊進行分析處理后生成處理結果信號；
[0011]S101:電氣控制器接收來自于人機交互觸摸屏的操作命令，同時將所述信號分析處理模塊輸出的處理結果信號發送至所述人機交互觸摸屏進行顯示；
[0012]S102:所述信號分析處理模塊將處理結果信號輸出至所述電氣控制器，所述電氣控制器對處理結果信號進行分析處理后控制執行器動作；
[0013]S103:所述電氣控制器獲取所述執行器的狀態信息，所述人機交互觸摸屏顯示所述執行器的狀態信息。
[0014]優選的，所述控制方法進一步包括輪緣噪聲自動抑制控制過程，該過程包括以下步驟:
[0015]所述信號分析處理模塊的噪聲分析處理單元從超聲波檢測系統的電子柜中獲取多路超聲波顯示信號，分別經過模擬信號調理和模數轉換，再經過數字信號分析和處理后，最終向所述電氣控制器輸出輪緣噪聲偏大標志信號和噪聲大小量化數值。
[0016]優選的，所述控制方法進一步包括探輪下壓量自動控制過程，該過程包括以下步驟:
[0017]所述信號分析處理模塊的探輪下壓量分析處理單元從所述超聲波檢測系統的電子柜中獲取多路超聲波模擬信號，分別經過模擬信號調理和模數轉換，再經過數字信號分析和處理后，最終向所述電氣控制器輸出探輪下壓量過大或探輪下壓量過小標志信號，以及下壓量偏差數值。
[0018]優選的，所述控制方法進一步包括里程編碼器處理過程，該過程包括以下步驟:
[0019]所述信號分析處理模塊的里程編碼器處理單元從所述超聲波檢測系統的電子柜中獲取里程編碼器信號，分別經過調理電路處理，以及數字信號分析和處理后，最終向所述電氣控制器輸出鋼軌探傷車動車檢測信號或停止狀態標志信號，所述包括鋼軌探傷車動車檢測信號包括前向運動信號和后向運動信號。
[0020]優選的，所述控制方法進一步包括環境溫度處理過程，該過程包括以下步驟:
[0021]所述信號分析處理模塊的環境溫度處理單元從安裝在所述鋼軌探傷車車體外部的傳感器獲取溫度信號，分別經過調理電路處理，以及數字信號分析和處理后，最終向所述電氣控制器輸出溫度過低標志信號。
[0022]優選的，所述鋼軌探傷車檢測作業電氣系統包括水路，所述水路進一步包括前向檢測水路和后向檢測水路，所述執行器包括耦合水栗、車下風機、風箱加熱器和輪緣水栗，所述車下風機進一步包括前向檢測風機和后向檢測風機，所述風箱加熱器進一步包括前向檢測風箱加熱器和后向檢測風箱加熱器。
[0023]當鋼軌探傷車自動作業開始，自動作業使能時，如果所述電氣控制器檢測到所述里程編碼器處理單元輸出動車檢測信號，則切換水路的水源為耦合水，所述水路進一步包括前向檢測水路和后向檢測水路。此時如果所述電氣控制器檢測到所述里程編碼器處理單元輸出前向運動信號，則打開前向檢測風機，并檢測環境溫度處理單元是否輸出溫度過低標志信號。如果所述電氣控制器檢測到溫度過低標志信號，則打開前向檢測風箱加熱器，并打開前向檢測水路，如果未檢測到溫度過低標志信號，則直接打開前向檢測水路。
[0024]優選的，當所述電氣控制器檢測到所述里程編碼器處理單元輸出后向運動信號，則打開后向檢測風機，并檢測所述環境溫度處理單元是否輸出溫度過低標志信號。如果所述電氣控制器檢測到溫度過低標志信號，則打開后向檢測風箱加熱器，并打開后向檢測水路，如果未檢測到溫度過低標志信號，則直接打開后向檢測水路。
[0025]優選的，當鋼軌探傷車自動作業開始，自動作業使能時，如果所述電氣控制器檢測到所述里程編碼器處理單元輸出停止狀態標志信號，則所述電氣控制器檢測所述環境溫度處理單元是否輸出溫度過低標志信號。如果所述電氣控制器未檢測到溫度過低標志信號，則關閉水路和車下風機，如果所述電氣控制器檢測到溫度過低標志信號，同時所述電氣控制器進一步檢測到所述水路防凍液填充標志為零，則切換水路的水源為防凍液，并對水路的管道進行一次防凍液填充，當防凍液填充完畢，則關閉風箱加熱器，并關閉水路和車下風機。如果所述電氣控制器未檢測到所述水路防凍液填充標志為零，則直接關閉風箱加熱器，并關閉水路和車下風機。
[0026]優選的，操作人員通過按鈕手動輸入方式在所述人機交互觸摸屏的人機交互主界面中設置鋼軌探傷車自動作業使能模式。當所述電氣控制器接收到所述里程編碼器處理單元輸出鋼軌探傷車動車檢測信號，則水路防凍液填充標志被設置為零，所述水路防凍液填充標志用于保證所述鋼軌探傷車停車后只對所述水路的管道進行一次防凍液填充，所述防凍液填充時間到條件根據經驗值在所述電氣控制器中設定，以保