构架式轨距——轨向检测系统信号合成算法及系统验证

通过对图像传感器输出的轨距左右偏移信号和左右高低偏移信号、加速度计输出信号和车体惯性平台输出的轨道倾角信号进行合成处理,得到准确的轨距和轨向测量结果。从理论上推导轨向的合成算法,对安装于轨距测量梁中心的轨向加速度计的响应进行重力和旋转运动修正后,与三角窗函数卷积运算,得到轨距测量梁中心横向位移的二阶差分,然后再通过二次积分和滤波得到左右轨向值。通过设计模拟低通滤波和相应的数字滤波器,实现了加速度滤波器的幅频响应与检测车速度无关,保证了系统的检测精度。对轨向加速度计测得的位移和摄像式轨距系统测得的位移进行比较,验证了系统测量原理和合成算法的正确性。经静态验证和现场试验,结果证明构架式轨距—轨向检测系统具有检测精度高、性能稳定和故障率低的优点。     

鲁棒实时钢轨表面擦伤检测算法研究

应用图像处理和模式识别技术,分析高速线阵扫描相机采集的钢轨数字图像,提出鲁棒实时的钢轨表面擦伤检测算法。这种算法首先分析采集图像在垂直方向的投影曲线,提取准确钢轨图像;之后,借鉴人类视觉对比度感知机理,将钢轨灰度图转换为灰度对比图,并基于最大熵原理进行二值化处理,分割出可疑擦伤区域;然后根据经验知识判定钢轨表面的可疑擦伤。实验验证表明:新算法的检测性能高,平均准确率为90.7%,平均漏检率为3.95%;检测速度快,平均检测时间不超过40 ms。     

轨道高低自适应测量系统

轨检车的CP-3型轨道高低测量装置采用惯性法测量,测量结果受到行车速度影响.因此在轨检车的CP-3型轨道高低测量装置中将速度分成了三档,测量时依据行车速度由人工进行调节,这给测量带来较大的不便,并容易引入测量误差.为此作者通过对左右高低加速度计输出的加速度信号、位移传感器输出的左右高低加速度计和左右高低测量点的垂向位移信号、车体惯性平台输出的车体倾角信号进行合成处理,并结合自行设计的模拟低通滤波和相应的数字滤波器,实现了加速度滤波器的幅频响应与检测车速度无关,即自适应测量.该系统的现场试验结果表明,高低的检测结果是正确的,可以满足现场使用要求.     

高速综合检测列车

高速综合检测列车以高速动车组为载体,加装了轨道检测、弓网检测、轮轨动力学检测、通信检测、信号检测等精密测量设备,集成现代测量、时空定位同步、大容量数据交换、实时图像识别和数据综合处理等先进技术,在高速运行中可对轨道、接触网、通信、信号等基础设施状态进行等速检测,是提高铁路基础设施检测效率、指导现场养护维修、确保列车运营安全的重要技术装备。     

基于GPU的高速铁路扣件实时探测技术

针对传统的图像模式识别算法提出一种GPU加速新方法,结合对CUDA架构的分析,通过充分利用GPU优秀的并行计算能力和高存储器带宽提高图像处理速度.分别对不同大小及不同批数量(单次处理图像数)的图像进行识别处理,并对其进行了多种优化,实验证明相同算法在GPU上的实现与CPU相比处理速度最高提升了 600倍左右,达到了平均...     

GJ-4型轨检车轨距-轨向检测系统改造

原GJ—4型轨检车的轨距-轨向测量装置安装于轴箱上的轨距吊梁上。随着我国铁路行车速度不断提高,轨距吊梁相对于安装基准的位移加大,梁本身震动增大,造成轨距、轨向测量准确性显著下降,甚至有时无法检测,严重影响线路检查工作。为此对轨检车轨距-轨向系统进行改造。以激光摄像式轨距-轨向系统替换现有的光电伺服式轨距-轨向系统。采用加大延时的方法解决轨距轨向信号与其他检测信号的同步问题。数据处理系统的升级改造采用面向字节的同步协议优化传输数据,实现网络中资源共享、实时显示和几何波形打印,以及实时超限编辑和汇总资料打印。该项技术已在全路GJ—4型轨检车上推广使用。     

GJ-3型轨检车检测系统的升级改造

文章介绍了改造后GJ-3型轨道检查车的系统组成,说明高低、轨向、水平、三角坑、速度里程及车体加速度的测量原理,以及测量数据的处理过程,并将改造后GJ-3型轨道检查车检测结果和GJ-4型轨道检查车的性能进行了对比。     

车载轨道巡检系统研制

论述了车载轨道巡检系统结构及各子系统设计方案。巡检系统由轨道图像采集、数据分析和数据管理3个子系统构成。图像采集子系统采用线阵CCD等间距运动扫描获取轨道图像。基于机器学习理论构建了数据分析子系统,可对钢轨表面伤损、扣件异常进行智能识别。数据管理子系统可对检出缺陷进行组合查询并输出报表。该系统目前已应用于我国各高速铁路干线,对轨道主体设备外观进行普查,最高检测速度可达160 km/h。     

轨道状态巡检系统

随着既有线提速和高速铁路的陆续建设,动车组高速运行对铁路各项基础设施养护维修提出了更高要求.轨道作为重要的铁路基础设施,其运用状态对行车安全具有直接和至关重要的影响.因此,必须加强对其动态检测和状态监控,及时指导养护维修.轨道状态巡检系统基于非接触测量理念,应用视觉测量、图像处理、模式识别等技术,对轨道图像信息进行采集、分析和综合处理,其高效、智能的特点能满足高速铁路巡检的需求.     

射频识别定位技术在高速铁路动态检测中的应用

为了解决高速铁路基础设施动态检测中检测数据的精确定位问题,提出了基于射频识别( RFID)定位技术的检测列车定位方案：在接触网支柱安装电子射频标签,在检测列车内安装射频阅读器,当检测列车高速通过电子标签时,车内的射频阅读器可瞬时获取到标签里程信息,实现检测列车精确定位。通过性能比选和大量现场试验,选定了作为定位源的电子射频标签,并在北京局管内的京沪高速铁路对该定位方案进行了试验验证,结果表明单点里程定位重复性平均达到0.37 m,定位精度达到2 m,满足高速铁路基础设施检测定位需求。