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随着轨道交通的蓬勃发展，断轨就一直是影响轨道交通安全的首要问题。国内比较实用的断轨检测设备只有轨道电路能在线检测钢轨线路的状态，但是该检测设备在潮湿、绝缘损坏、雷电冲击等因素的影响下，会造成空闲的红光带，是影响列车运输能力、行车安全的主要问题之一。因此目前在动态检测钢轨安全性的需求方面显得尤为突出，为了避免灾难性的事故不再重演，设计一套有效的、实时的检测钢轨的方案，具有实际价值和现实意义。 目前业内普遍看好超声波检测法，因为其成本低、速度快、灵敏度高，不易受周围环境影响等优点。本文根据超声导波无损探伤的原理，针对采用夹板固定插入短轨的线路设计了两种的检测系统方案：第一种是声波通过多根钢轨和两个夹板轨缝透射到另一段钢轨中，利用互相关算法判断钢轨是否断裂，但是由于声波的波长较长，所以这种方案容易忽略较小的钢轨裂缝；另一种是利用波长较短的超声波，通过回波互相关法检测插入短轨是否有断轨。 通过选用12.5米的带有夹板的钢轨线路进行实验分析得到以下结论： （1）声波可以透射两个轨道接头夹板，利用互相关算法来判断钢轨是否断裂，但是这种方案无法检测出较小裂缝； （2）超声波通过短轨夹板时，幅值迅速衰减，因此我们利用超声波回波互相关法来进行插入短轨区间内的断裂判断，这种方案可以判断出较小的裂缝。最后利用信号调理器、分压求和电路以及Tiny6410开发板等进行了声波验证，该验证平台不仅可以实时地显示出A/D采集的声波数据，还可以对采集到的信号进行互相关分析以及频域上的分析。 本文首先通过松动钢轨夹板，来模拟钢轨断裂，然后对比声波数据，进行互相关运算，实验结果表明：仿真结果和验证结果基本一致，目前可选取0.65到0.73作为判断插入短轨线路是否断裂的阈值，因此证明了声波检测钢轨断裂方案的可行性；然后通过移动超声波接收探头的位置，来模拟钢轨断裂，采用相关运算对比超声波回波的相关性，实验结果表明：当接收探头前移3.1m的时，超声波回波法的互相关仿真结果相差0.49，可选取平均值0.61作为判断插入短轨线路是否断裂的阈值，从而证明超声波回波法可以检测出钢轨发生断裂。实验结果表明了，声波法和超声波回波法在插入短轨检测方案有较好的实用价值，可以为轨道交通的检测钢轨完整性方面提供参考。