一种移动式噪声检测方法、系统、存储介质和电子设备与流程

1.本发明涉及噪声检测技术领域，尤其涉及一种移动式噪声检测方法、系统、存储介质和电子设备。


背景技术：

2.随着我国轨道交通的快速发展，地铁列车引起的环境噪声问题也日益得到关注。尤其是有一些区段出现钢轨的异常病害，导致列车—轨道系统各部件工作状态加速恶化，同时使地铁列车在运行过程中产生振动噪声，这会影响乘客的舒适度和轨道交通沿线居民的生活质量。
3.因此，亟需提供一种技术方案解决上述技术问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供了一种移动式噪声检测方法、系统、存储介质和电子设备。
5.本发明的一种移动式噪声检测方法的技术方案如下：
6.当地铁列车在目标轨道上运行时，获取设置在所述地铁列车上传声器所采集的目标声信号；
7.对所述目标声信号进行异常特征提取，当从所述目标声信号中提取到至少一个异常特征值时，将每个异常特征值分别确定为所述目标轨道的噪声点。
8.本发明的一种移动式噪声检测方法的有益效果如下：
9.本发明的方法通过非接触式的间接检测方式，能够提高对于轨道噪声检测的效率。
10.在上述方案的基础上，本发明的一种移动式噪声检测方法还可以做如下改进。
11.进一步，所述对所述目标声信号进行异常特征提取的步骤，包括：
12.获取目标声信号对应的频谱特征图，当所述频谱特征图中存在异常频谱特征时，对所述频谱特征图对应的每个异常频谱特征进行提取。
13.进一步，还包括：
14.当所述地铁列车在所述目标轨道上运行时，获取所述地铁列车在所述目标轨道上的实时位置；
15.基于每个噪声点在所述目标声信号中所出现的目标时间点，获取所述地铁列车在所述目标时间点的目标位置，并将所述目标位置确定所述目标轨道的故障点，直至得到每个噪声点在所述目标轨道中的故障点。
16.采用上述进一步技术方案的有益效果为：通过噪声检测实现快速获取轨道故障点，以实现对于轨道故障的快速预警。
17.进一步，所述传声器具体设置在所述地铁列车的车厢下的转向架。
18.本发明的一种移动式噪声检测系统的技术方案如下：
19.包括：采集模块和检测模块；
20.所述采集模块用于：当地铁列车在目标轨道上运行时，获取设置在所述地铁列车上的预设位置的传声器所采集的目标声信号；
21.所述检测模块用于：对所述目标声信号进行异常特征提取，当从所述目标声信号中提取到至少一个异常特征值时，将每个异常特征值分别确定为所述目标轨道的噪声点。
22.本发明的一种移动式噪声检测系统的有益效果如下：
23.本发明的系统通过非接触式的间接检测方式，能够提高对于轨道噪声检测的效率。
24.在上述方案的基础上，本发明的一种移动式噪声检测系统还可以做如下改进。
25.进一步，所述检测模块具体用于：
26.获取目标声信号对应的频谱特征图，当所述频谱特征图中存在异常频谱特征时，对所述频谱特征图对应的每个异常频谱特征进行提取。
27.进一步，还包括：故障确定模块；所述故障确定模块用于：
28.当所述地铁列车在所述目标轨道上运行时，获取所述地铁列车在所述目标轨道上的实时位置；
29.基于每个噪声点在所述目标声信号中所出现的目标时间点，获取所述地铁列车在所述目标时间点的目标位置，并将所述目标位置确定所述目标轨道的故障点，直至得到每个噪声点在所述目标轨道中的故障点。
30.采用上述进一步技术方案的有益效果为：通过噪声检测实现快速获取轨道故障点，以实现对于轨道故障的快速预警。
31.进一步，所述传声器具体设置在所述地铁列车的车厢下的转向架。
32.本发明的一种存储介质的技术方案如下：
33.存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如本发明的一种移动式噪声检测方法的步骤。
34.本发明的一种电子设备的技术方案如下：
35.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，使所述计算机执行如本发明的一种移动式噪声检测方法的步骤。
附图说明
36.图1示出了本发明提供的一种移动式噪声检测方法的实施例的流程示意图；
37.图2示出了本发明提供的一种移动式噪声检测方法的实施例中频谱特征图的示意图；
38.图3示出了本发明提供的一种移动式噪声检测系统的实施例的结构示意图。
具体实施方式
39.图1示出了本发明提供的一种移动式噪声检测方法的实施例的流程示意图。如图1所示，该方法包括如下步骤：
40.步骤110：当地铁列车在目标轨道上运行时，获取设置在所述地铁列车上的预设位
置的传声器所采集的目标声信号。
41.其中，
①
目标轨道为：地铁列车所运行的轨道，即本实施例中需要进行检测的轨道。
②
传声器具体设置在地铁列车的车厢下的转向架，也可根据实际情况进行调整，在此不设限制。
③
传声器采用型号为bk4189的传声器，也可采用市面上常见的传声器，在此不设限制。
④
目标声信号为：传声器所采集到的地铁列车运行状态下与目标轨道的轮轨发生振动所产生的声信号。
42.在本实施例中，当地铁列车在目标轨道上运行时，上位机获取设置在地铁列车上的车厢下的转向架的传声器所采集的目标声信号。
43.需要说明的是，
①
本实施例中可先通过下位机获取传声器所采集的目标声信号，再通过上位机获取下位机所采集的目标声信号。
②
上位机选用通用rt系统，能够在存储的同时进行实时的数据处理，通过网络通信的方式获取下位机采集的数据。
③
下位机选用ni的compactrio平台作为下位机系统。下位机主要实现在地铁列车上实时稳定地进行噪声数据(目标声信号)的采集、与gps信号的实时获取，并将这些信号进行存储通过tcp/ip通信实时传输至上位机。
④
在下位机中搭载了运行linux系统的嵌入式控制器，并且可以根据应用需要搭配不同的硬件模块。在本系统中，搭配了串口通信模块、gps模块以及动态信号采集模块。
⑤
上位机可划分为五个功能区域。一是数据列表区，用于记录保存的数据文件名，并展示在列表中；二是特征显示区，该区域显示采集声信号过程中实时计算的各类特征值。三是波形显示区，实时模式中显示最近一段时间的数据，数据长度可设。四是模式选择区，可以选择采集模式还是回放模式。在回放模式中可以对采集的数据进行截取，选择特定时间段进行后处理，进一步分析；五是设置区域，可以对存储路径、ui参数、算法参数、里程点参数进行设置。
44.步骤120：对所述目标声信号进行异常特征提取，当从所述目标声信号中提取到至少一个异常特征值时，将每个异常特征值分别确定为所述目标轨道的噪声点。
45.对所述目标声信号进行异常特征提取，得到所述目标声信号对应的至少一个异常特征值。
46.其中，
①
异常特征包括但不限于：异常幅值、异常相位和异常频率等特征参数。
②
异常特征值包括：异常特征的具体值，可从频谱特征图、色谱图、声压级倍频程图、运行图和里程图等特征图中获取；本实施例默认从频谱特征图中获取，也可通过其他特征图进行获取，在此不设限制。
③
噪声点为：存在异常特征的点。
47.需要说明的是，从声信号中提取特征的具体过程为现有技术，在此不过多赘述。
48.具体地，对所述目标声信号进行异常特征提取的步骤，包括：
49.获取目标声信号对应的频谱特征图，当所述频谱特征图中存在异常频谱特征时，对所述频谱特征图对应的每个异常频谱特征进行提取。
50.其中，频谱特征图如图2所示，异常频谱特征为超过阈值的频谱特征。如：某一频率的幅值明显高于其他频率的幅值等。
51.较优地，还包括：
52.当所述地铁列车在所述目标轨道上运行时，获取所述地铁列车在所述目标轨道上的实时位置。
53.其中，
①
采用下位机的gps功能获取地铁列车在目标轨道上的实时位置。
②
地铁列
车在目标轨道上的每个位置处均对应有一个时间点。
54.具体地，当地铁列车在目标轨道上运行时，上位机获取地铁列车在目标轨道上的实时位置。
55.需要说明的是，在本实施例中，可通过下位机地铁列车在目标轨道上的实时位置并发送至上位机，以使上位机获取到地铁列车在目标轨道上的实时位置。
56.基于每个噪声点在所述目标声信号中所出现的目标时间点，获取所述地铁列车在所述目标时间点的目标位置，并将所述目标位置确定所述目标轨道的故障点，直至得到每个噪声点在所述目标轨道中的故障点。
57.其中，
①
目标时间点为：噪声点在目标声信号中所出现的时间。
②
目标位置为：地铁列车在目标时间点的位置坐标。
③
故障点为：目标轨道中产生噪声的位置坐标。
58.本实施例的技术方案通过非接触式的间接检测方式，能够提高对于轨道噪声检测的效率；通过噪声检测实现快速获取轨道故障点，以实现对于轨道故障的快速预警。
59.图3示出了本发明提供的一种移动式噪声检测系统的实施例的结构示意图。如图3所示，该系统200包括：采集模块210和检测模块220。
60.所述采集模块210用于：当地铁列车在目标轨道上运行时，获取设置在所述地铁列车上的预设位置的传声器所采集的目标声信号；
61.所述检测模块220用于：对所述目标声信号进行异常特征提取，当从所述目标声信号中提取到至少一个异常特征值时，将每个异常特征值分别确定为所述目标轨道的噪声点。
62.较优地，所述检测模块220具体用于：
63.获取目标声信号对应的频谱特征图，当所述频谱特征图中存在异常频谱特征时，对所述频谱特征图对应的每个异常频谱特征进行提取。
64.较优地，还包括：故障确定模块；所述故障确定模块用于：
65.当所述地铁列车在所述目标轨道上运行时，获取所述地铁列车在所述目标轨道上的实时位置；
66.基于每个噪声点在所述目标声信号中所出现的目标时间点，获取所述地铁列车在所述目标时间点的目标位置，并将所述目标位置确定所述目标轨道的故障点，直至得到每个噪声点在所述目标轨道中的故障点。
67.较优地，所述传声器具体设置在所述地铁列车的车厢下的转向架。
68.本实施例的技术方案通过非接触式的间接检测方式，能够提高对于轨道噪声检测的效率；通过噪声检测实现快速获取轨道故障点，以实现对于轨道故障的快速预警。
69.上述关于本实施例的一种移动式噪声检测系统200中的各参数和各个模块实现相应功能的步骤，可参考上文中关于一种移动式噪声检测方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。
70.本发明实施例提供的一种存储介质，包括：存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如一种移动式噪声检测方法的步骤，具体可参考上文中的一种移动式噪声检测方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。
71.计算机存储介质例如：优盘、移动硬盘等。
72.本发明实施例提供的一种电子设备，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，使所述计算机执行如一种移动式噪声检测方法的步骤，具体可参考上文中的一种移动式噪声检测方法的实施例中的各参数和步骤，在此不做赘述。
73.所属技术领域的技术人员知道，本发明可以实现为方法、系统、存储介质和电子设备。
74.因此，本发明可以具体实现为以下形式，即：可以是完全的硬件、也可以是完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，还可以是硬件和软件结合的形式，本文一般称为“电路”、“模块”或“系统”。此外，在一些实施例中，本发明还可以实现为在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该计算机可读介质中包含计算机可读的程序代码。可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(ram)，只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(eprom或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种移动式噪声检测方法，其特征在于，包括：当地铁列车在目标轨道上运行时，获取设置在所述地铁列车上传声器所采集的目标声信号；对所述目标声信号进行异常特征提取，当从所述目标声信号中提取到至少一个异常特征值时，将每个异常特征值分别确定为所述目标轨道的噪声点。2.根据权利要求1所述的移动式噪声检测方法，其特征在于，所述对所述目标声信号进行异常特征提取的步骤，包括：获取目标声信号对应的频谱特征图，当所述频谱特征图中存在异常频谱特征时，对所述频谱特征图对应的每个异常频谱特征进行提取。3.根据权利要求1所述的移动式噪声检测方法，其特征在于，还包括：当所述地铁列车在所述目标轨道上运行时，获取所述地铁列车在所述目标轨道上的实时位置；基于每个噪声点在所述目标声信号中所出现的目标时间点，获取所述地铁列车在所述目标时间点的目标位置，并将所述目标位置确定所述目标轨道的故障点，直至得到每个噪声点在所述目标轨道中的故障点。4.根据权利要求1至3任一项所述的移动式噪声检测方法，其特征在于，所述传声器具体设置在所述地铁列车的车厢下的转向架。5.一种移动式噪声检测系统，其特征在于，包括：采集模块和检测模块；所述采集模块用于：当地铁列车在目标轨道上运行时，获取设置在所述地铁列车上的预设位置的传声器所采集的目标声信号；所述检测模块用于：对所述目标声信号进行异常特征提取，当从所述目标声信号中提取到至少一个异常特征值时，将每个异常特征值分别确定为所述目标轨道的噪声点。6.根据权利要求5所述的移动式噪声检测系统，其特征在于，所述检测模块具体用于：获取目标声信号对应的频谱特征图，当所述频谱特征图中存在异常频谱特征时，对所述频谱特征图对应的每个异常频谱特征进行提取。7.根据权利要求5所述的移动式噪声检测系统，其特征在于，还包括：故障确定模块；所述故障确定模块用于：当所述地铁列车在所述目标轨道上运行时，获取所述地铁列车在所述目标轨道上的实时位置；基于每个噪声点在所述目标声信号中所出现的目标时间点，获取所述地铁列车在所述目标时间点的目标位置，并将所述目标位置确定所述目标轨道的故障点，直至得到每个噪声点在所述目标轨道中的故障点。8.根据权利要求5至7任一项所述的移动式噪声检测系统，其特征在于，所述传声器具体设置在所述地铁列车的车厢下的转向架。9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有指令，当计算机读取所述指令时，使所述计算机执行如权利要求1至4中任一项所述的移动式噪声检测方法。10.一种电子设备，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，使所述计算机执行如权利要求1至4中任一项所述的移动式噪声检测方法。

技术总结
本发明提供了一种移动式噪声检测方法、系统、存储介质和电子设备，所述方法包括：当地铁列车在目标轨道上运行时，获取设置在所述地铁列车上传声器所采集的目标声信号；对所述目标声信号进行异常特征提取，当从所述目标声信号中提取到至少一个异常特征值时，将每个异常特征值分别确定为所述目标轨道的噪声点。本发明通过非接触式的间接检测方式，能够提高对于轨道噪声检测的效率。道噪声检测的效率。道噪声检测的效率。


技术研发人员：于卿 刘天正 王宁 路清泉 孙希波 李舜 冉隆波 吴彬 万小飞
受保护的技术使用者：北京市轨道交通建设管理有限公司
技术研发日：2023.01.17
技术公布日：2023/6/27