机车车轮超声自动检测系统设计

机车车轮缺陷类型复杂,自动检测难度大,且手工超声检测效率低、可靠性差,基于该研究现状设计了一种机车车轮超声自动检测系统。针对该系统的机械模块、超声探伤工艺、运动控制与软件模块等几个方面进行研究。采用踏面、内侧面2个探头组共14个探头,实现对车轮缺陷的全面扫查。利用水浸法采集超声信号,通过车轮转动、探头相对固定的方式使系统能够快速、高效地检测车轮缺陷。相比于手工检测,该系统可显著提高车轮的检测效率和可靠性。     

基于Wav2vec2.0神经网络的轨道交通钢轨损伤压电阵列超声导波定位方法

鉴于普通超声波检测方法无法实现对轨道交通钢轨的长距离检测，基于超声导波的SHM (结构健康监测)技术难以从响应信号中提取损伤特征而影响损伤定位精度，提出了一种基于Wav2vec2.0神经网络的压电阵列超声导波定位方法对轨道交通钢轨损伤进行定位。基于压电阵列超声导波数据的特点，对该方法进行了简要介绍。搭建了钢轨损伤的超声导波检测系统，并利用该系统进行数据集的采集。采用ABAQUS有限元软件建立钢轨损伤超声导波检测三维有限元模型，并利用该模型进行数据集的采集。利用小波信号处理方法对超声导波试验信号进行重构，以达到信号去噪的目的；在仿真信号中加入随机噪声，将叠加随机噪声后的超声导波仿真信号作为补充数据集；通过计算模型中钢轨损伤定位的准确率和误差对模型的性能进行评估。结果表明，当迭代轮次达到第120次时，训练样本的准确率达到100%。利用基于Wav2vec 2.0神经网络的压电阵列超声导波定位方法可实现轨道交通钢轨损伤的准确定位。     

基于车载的轨道扣件同步采集系统设计及实现

线阵相机常用于轨道扣件检测时图像获取,在拍摄轨道扣件图像时受车辆变速和振动的影响,获取的图像信息容易出现失真现象;为了解决该问题,设计了一种基于车载的轨道扣件同步采集系统。通过建立测速及补偿模型和等距变换关系,实现线阵相机等间距拍摄轨道扣件图像的触发控制,通过建立传感器同步采集模型实现多传感器信息的同步采集控制。利用FPGA实现线阵相机等距触发控制和传感器信号同步采集功能。最后,搭建轨道检测小车对该系统进行实验验证,并在相同的测试条件下与基于常规光电编码器直接触发采集的方法进行对比;实验结果表明,基于车载脉冲等距触发采集的方法在变速条件下采集的轨道扣件图像不失真,并能准确同步采集各传感器信息。     

基于目标识别与跟踪的嵌入式铁路异物侵限检测算法研究

铁路线路异物侵限是威胁行车安全的一个重要隐患。基于机器视觉与嵌入式技术设计了异物侵限自动检测系统,利用FPGA和ARM芯片实现了图像采集处理硬件平台。提出异物目标分类和运动行为分析相结合的嵌入式异物侵限检测算法。算法采用两级判别结构,首先利用支持向量机及一组特征向量对背景差分图像得到的异物目标进行分类,根据分类结果滤除大部分行进列车目标,之后运用Kalman滤波器设计目标跟踪算法,对其余目标进行行为和运动趋势分析,滤除其中非侵限干扰信息提高报警准确率,并对有侵限趋势的异物提前预警。实验表明,该系统能够有效地识别检测区域内的异物目标,系统侵限报警准确率达到97.11%,平均检测频率达13帧/s。     

基于视频图像的复杂背景中流动人群数目的识别

客流数据的实时采集是轨道交通系统中客流安全疏散研究的关键问题之一,利用图像处理方法来进行流动人群监测在国内外已有研究,但在人流动性大并且数量多的复杂场景的监测并不令人满意。本文利用普通CCD采集图像,综合帧间图像差异和消除背景图像的处理技术来有效检测图像中的运动人群,克服传统方法中存在的测量误差,并依据所检测的前景图像区域面积与整个图像有效面积的比例来估测当前图像中人群数目。实验数据显示该方法在给定误差内能获得较好的结果。     

功率因数补偿式绕线异步电机串级调速方法研究

本文提出了一种新的绕线式异步电机串级调速方法,该方法利用电流型PWM整流器,在实现电机调速的同时对电机的功率因数进行补偿,使电机调速系统具有纯电阻特性,并具有效率高、功率因数接近1.0、成本低等特点。实验证明了该方法的可行性。     

基于线阵CCD相机的轨道图像采集系统设计

轨道图像信息的采集是对轨道状态实时监控的重要手段。设计了一种基于线阵CCD相机的新型图像采集系统,该系统利用线阵CCD相机连续快速的记录轨道信息,整个系统运行速度能达到10 km/h,钢轨表面图像的横纵分辨率为0.5 mm×0.5 mm,并且图像不失真,不漏采;同时解决了信号触发和里程记录等关键问题,实现轨道信息的完整采集。实验结果表明:系统不受小车速度变化的影响,并能准确记录里程信息,从而为后续缺陷的检测与定位奠定基础。     

司机控制器可靠性试验系统的设计与测试

司机控制器是司机操纵机车的重要部件,其性能的好坏直接影响列车的运行状况。对司机控制器进行可靠性测试是保障其质量最有效的方法。采用Lab VIEW作为系统的上位机开发平台,实时监测显示系统状态;用DSP(数字信号处理)作为控制采集模块,控制司机控制器运动并采集其输出数据。同时,采用一台上位机控制多个DSP系统的主从式网络结构,提高了系统效率并降低了成本。该系统同时对多台司机控制器进行试验。最后对可靠性进行了评估,结果表明该系统满足试验要求,为司机控制器的维修和维护提供了依据。     

基于“FPGA和单片机”的多通道超声信号发生器设计

采用FPGA和单片机相结合的方式,提出了一种多通道超声信号发生器的设计方法,通过使用单片机实现USB2.0数据通信和相关外设控制,利用FPGA实现多通道超声信号的并行数据处理、逻辑控制和波形输出,实现了FPGA与单片机两者优势的结合。给出了该系统的完整设计方案并详细阐述了FPGA内部信号处理过程。所设计的多通道超声信号发生器可用于超声检测设备的功能验证和性能测试。     

实时光学非线性联合变换相关运动目标跟踪研究

利用高对比度液晶光阀对联合功率谱进行非线性处理，实现了实时非线性联合变换相关，以此非线性联合变换相关器为核心，构成光电混合自适应运动目标跟踪系统，完成了对尺度，旋转等有连续畸变变化的运动目标的跟踪实验研究，本文给出非线性联合变换相关的实现方法，运动目标跟踪原理和跟踪实验结果。     

软PLC系统开发及其在机床主轴控制中的应用

利用VC 编译器成功开发出了软PLC系统,并实现了PLC程序的编译、运行和基本功能。在开放式数控机床主轴控制中的运行实例表明,所开发的软PLC系统能准确可靠地运行,达到了预期逻辑控制的目的;对软PLC的性能测试表明,软PLC的执行速度较硬PLC有了大幅度提高,为软PLC在开放式数控系统中的应用提供了借鉴。     

机车风缸简体数控四辊卷板机卷筒工艺改进

介绍机车风缸筒体的T艺特性及数控四辊卷板机简体卷制工艺,针对凸形筒体现象．优化预压圆弧工艺及卷制过程控制,实现机车风缸简体数控四辊卷板机的工艺优化。     

基于单片机的80 kV耐压机的研究与设计

文章是基于单片机控制的80 kV耐压机系统设计,利用软硬件结合实现对耐压机工作状态的手动控制、自动控制.通过单片机输出的CP脉冲和方向信号,准确控制步进电机从而实现对80 kV耐压机的升降压控制.80 kV耐压机控制系统既可以预先设定不同设备的试验耐压值,又可以根据用户需要随时选择手动操作和自动操作.基于单片机控制的8...     

盾构可编程控制器(PLC)系统设计研究

研究目的：自主开发设计盾构可编程控制器（PLC）系统，掌握盾构国产化研究的关键技术。 研究方法：针对盾构的结构特点，进行可编程控制器（PLC）的选型；通过对土压平衡盾构的工况、工作流程及功能要求分析，从系统设计、硬件配置、程序编写等方面对PLC控制系统的设计研究进行详细阐述，体现了检修维护方便，扩充灵活，降低造价的设计优点；从土压平衡控制、姿态控制、推进缸速度与压力协调控制等方面，对盾构的主要动作的控制原理进行了说明；并介绍了计算机控制系统对盾构进行参数设置、故障诊断，远程监视、数据采集分析的基本功能。 研究结果：已基本完成PLC控制系统的设计，为实现盾构可编程控制器（PLC）控制系统的国产化打下了基础。 研究结论：对盾构可编程控制器（PLC）系统的设计研究，已列入国家“863”攻关计划，为国产盾构的开发提供了试验参考。     

车站站场室外场景3D联锁仿真软件设计

车站站场室外场景3D联锁仿真软件实现了车站联锁控制过程的三维实时动态复示。该软件的设计采用3D MAX软件对各信号设备建模,采用C#编程语言在Unity3D平台下制作转辙机带动道岔转换、轨道电路光带显示及信号机点灯等动画;通过实时接收计算机联锁仿真软件数据驱动车站站场室外3D设备动作,直观地展示排列进路、模拟走车等车站室外作业和几类故障情况的仿真效果,为车站联锁控制系统的教学或培训服务。     

城轨AFC系统终端通用软件架构研究与实现

通过对城市轨道交通AFC系统以及终端设备特点详细分析,设计并实现一套适合自动售检票机、半自动售票机以及查询机的通用软件架构,终端应用软件采用多进程方式,进程间采用Socket通信,主业务进程架构基于PureMVC框架设计,通过单例设计模式、信号、锁等技术实现业务流程同步与异步的灵活控制。该架构具有扩展性强、易维护性、低耦合等特点,并在实际项目中得到验证与应用。     

中低速磁悬浮列车信号系统

主要介绍了适用于中低速磁悬浮列车的信号系统的构成、工作原理和功能.该信号系统采用一体化的设计思想,集自动闭塞、计算机联锁控制和列车控制与防护功能于一身,暂不设置列车自动监控(ATS)和列车自动运行(ATO)子系统.列车自动临控(ATS)的基本功能由联锁工作机代替,列车驾驶采用人工驾驶模式.经过3年多的运用表明该系统的开...     

基于有限状态机的自动切换机制的设计与实现

为应对各种复杂的无线通信环境,如乒乓效应、快速切换、异构网切换等问题,介绍一种基于有限状态机的移动终端自动切换的控制方法,通过记录状态对各种正常以及异常事件的响应,构建完备的有限状态机对终端的切换过程进行自动控制.本文还介绍了自动切换机制在实脸网络中的实现过程.结果表明,采用有限状态机控制的切换过程能够很好地处理各种可预见的事件,根据实际情况灵活调节各种参数,提高切换的灵活性和稳定可控性.     

铁路大型养路机械电气控制系统接地分析

分析了铁路大型养路机械电气系统的接地方式,阐述了因接地不当对电气控制系统造成的影响,并提出了改进措施.合理的接地能够改善大型养路机械的作业精度,并提高电气控制系统的可靠性和稳定性.     

复合地层盾构姿态纠偏与隧道成型质量控制

盾构法施工时盾构机的姿态控制是确保盾构法隧道成型质量的关键。盾构机在均一地层地质中掘进时盾构掘进控制较为容易,但在上软下硬的复合地层中掘进时容易出现刀具偏磨、地面沉降不易控制、盾构姿态纠偏困难等问题。本文依托盾构机在典型的上软下硬复合地层中遇到姿态出现向下纠偏困难的情况为背景,通过对地层地质、盾体姿态、盾构掘进参数及隧道管片成型姿态等数据进行综合分析,采取多种纠偏措施以及质量控制措施,使得盾构机姿态得以顺利完成纠偏且隧道质量得到良好控制的效果。此案例可为类似地下工程施工提供借鉴经验。