深度学习在接触网定位器缺陷检测中的应用

高速动车接触网运营安全的需求使得接触网关键零部件的缺陷自动检测成为一份有意义的工作。针对接触网巡检图像的定位器缺陷检测问题,本文提出了一种基于图像深度表示和直线检测的目标检测一体化算法。该算法采用选择搜索算法获得定位器在图像中可能存在的备选区域,利用深度卷积神经网络计算图像的深度特征,通过多任务学习的算法求得定位器的局部区域。随后,利用Canny边缘提取和Hough直线检测的方法在局部区域内精确检测定位器直线。针对接触网巡检图像的实际应用场景,对该算法在不同场景下进行验证,试验结果表明,该算法可以有效解决实际场景下的定位器缺陷检测问题。     

基于计算机视觉技术的接触网定位器坡度动态测量算法

为实现对接触网定位器坡度的动态测量,提出基于计算机视觉技术的定位器坡度的动态检测算法。采用中值滤波算法和维纳滤波算法对拍摄到的图像序列进行图像预处理;对序列图像中的接触网定位器进行提取识别以及角点检测;选用NCC角点匹配算法对检测序列图像中检测到的角点进行匹配;在匹配角点的基础上,利用基于仿射不变性的直线匹配算法,对各幅图像中的直线进行匹配,从而可以自动获取图像序列中各图像直线的夹角,实现定位器坡度的自动动态测量并且减小了测量结果的不确定性。     

一种非侵入式接触网导线舞动监测方法

接触网导线舞动会危害电气化铁路的运行安全,造成较大的经济损失.为预防接触导线舞动而导致灾害发生,基于视频图像技术,提出一种非侵入式的接触网导线舞动监测方法.该方法利用侧方位安装的摄像机获取接触网实时图像,将图像进行预处理以减少运算量.采用区域边缘检测结合形态学运算完成接触导线边缘轮廓的提取,在此基础上应用Hough变换...     

基于图像处理的定位器坡度计算

传统的定位器坡度检测方法效率低下且精度不高,本文提出了一种利用图像处理技术和Hough变换原理的定位器坡度自动检测方法。考虑相机拍摄角度对计算结果造成的误差,对检测结果进行校正。通过工程实例验证了该方法的可行性。     

基于自编码器的接触网定位器底座开口销缺失识别算法研究

随着接触网故障检测技术的发展,接触网悬挂状态检测系统可得到接触网定位器的海量高清图像用于线下故障排查。为提高接触网定位器底座开口销缺失检测的准确性和效率,基于自编码器无监督网络模型,根据定位装置开口销区域的图像特征设计开口销缺失识别算法,并通过实际现场图像数据验证算法的有效性和通用性。试验分析表明,该算法对于背景复杂、光照不均等现场实际图像均具有良好的适应性,算法检测准确率达90%以上,可提高接触悬挂零部件缺陷检测效率,具有重要的实际工程意义。     

基于相对位置不变性的接触网鸟巢识别检测

针对高速铁路接触网非接触式图像检测中鸟窝难以自动识别定位的问题,结合鸟类筑巢的平台特点,提出一种基于鸟窝和硬横梁相对位置不变性的检测方法。将预处理后的检测图像利用Sobel水平边缘检测算子得到图像边缘,然后再利用概率Hough变换直线检测方法对图像进行角度校正,并结合待分析图像中线段长度关系实现最前景硬横梁的检测,最后对图像进行Otsu二值化处理,通过统计硬横梁之间的白色区域面积,判断该横梁上是否存在鸟窝。实验表明:该方法对于位于硬横梁之间的鸟窝定位准确,识别率较高,实时性强,为铁路接触网的安全检测提供了一定的参考价值。     

基于激光位移传感器的定位触发技术研究

接触网悬挂状态检测监测装置(4C)对接触网零部件进行检测,需要接收触发信号。定位触发设备运用激光测距传感器测量得到定位器相对车顶的高度信息,经过编码器脉冲分频、定位器高度自识别、定位器判断、脉宽调制4个环节,实现对接触网悬挂状态检测监测装置相机、光源的精准触发。基于定位触发设备的接触网悬挂状态检测监测装置在某试验基地和运营线路进行现场测试,结果表明:触发信号精准,检测装置可清晰地拍摄出支持装置、吊柱座、接触悬挂等设备照片,照片重复性良好。     

基于级联Faster R-CNN的高铁接触网支撑装置等电位线故障检测

在高速铁路接触网支撑与悬挂装置中,等电位线起到保证定位管与定位器间可靠电连接的作用。当其发生散股故障时,会对定位器支座造成电化学腐烛,甚至导致定位器与支座连接处断裂脱离,影响行车运行安全。针对高速铁路接触网支撑装置等电位线散股问题,提出一种基于级联Faster R-CNN目标定位的等电位线不良状态检测方法。通过分析接触网4C检测车采集到的接触网支撑及悬挂装置图像,利用第一级Faster R-CNN获得定位器支座部件特征并实现定位;利用第二级Faster R-CNN学习等电位线散股故障特征;通过对比分析等电位线正常及故障占比,实现等电位线正常与故障分类。实验表明,本方法能够较准确地实现等电位线不良状态检测,测试集识别准确率达到94.5%。     

接触网定位器的张力分析

对曲线和直线2种工况下接触网定位器的张力进行分析,认为应该对接触网定位器的最小和最大张力进行明确规定,指出了影响接触网定位器的最小和最大许用张力取值的因素。     

基于二代曲波变换的电气化铁路接触网连接装置旋转双耳不良状态检测

针对电气化铁路接触网连接装置中旋转双耳耳片状态检测问题,提出一种基于二代曲波变换的非接触式自动检测方法。为降低复杂背景对后期状态检测的干扰,利用快速鲁棒性特征SURF(Speeded-up Robust Features)匹配方法完成旋转双耳模板与待检测旋转双耳局部不变特征点的匹配,实现双耳快速初识别;然后应用Hough变换实现耳片固有特征识别及耳片精确定位;最后利用二代曲波变换的多方向性和各向异性特点分解耳片局部图像,通过曲波系数分布规律及统计特性判别耳片状态。实验表明,基于二代曲波变换的系统方法能在复杂图像中较准确地识别耳片断裂特征,为旋转双耳的状态检测提供一定参考。     

基于卷积神经网络的接触网支柱号识别方法研究

接触网支柱号是铁路供电部门现场运营维护的重要定位参数。基于卷积神经网络的接触网支柱号自动识别方法结合接触网图像的实际特点,对视频图像进行了归一化图像预处理,并对实际的支柱图片进行了卷积神经网络的训练,在支柱号识别确定的过程中考虑了接触网支柱号的分布特点,提高了支柱号识别的准确性。利用实际线路数据进行测试,取得了较好的识别精度和较快的识别速度。通过实验验证,该方法能够辅助铁路基础设施检测系统中缺陷的定位,指导现场运营维修。     

坡度和曲线线路对弓网受流性能影响规律研究

在高速列车关键力学问题的研究中,坡度和曲线线路对弓网受流性能的影响不可忽视,为此,采用有限元技术和多体动力学理论,搭建了全空间范围内的车弓网动力学仿真模型,对定坡度、竖曲线和平曲线区段的弓网受流性能进行了研究。研究结果表明:接触线在坡度变化率为零时,线路对弓网动态响应影响并不明显;坡度变化率为正时,线路会使弓网机械磨耗降低,受流稳定性也会降低,但弓网电气损耗增加;而坡度变化率为负时影响正好相反;平曲线和竖曲线半径越小,弓网受流稳定性越差,仿真时不可忽略,且应在平曲线和竖曲线区段的线路设计、施工、区间限速中加以考虑。     

高速铁路接触网定位点振动测试与振动试验技术条件探讨

运用非接触图像测量法对京沪高铁接触网振动进行现场测试,得到典型跨距内定位点及吊弦悬挂点的动态振幅。通过分析数据,比照现行标准,提出针对高速铁路接触网零部件进行振动试验的技术条件建议。     

高速铁路接触网零部件的重要度分析

牵引供电接触网通常所采用的可靠性指标可用概率、频率、持续时间的分布等概率性指标来表示.为了更好地描述接触网各零部件对接触网整体失效的影响程度,本文结合近期开通的高速铁路和客运专线工程,阐述了接触网零部件的概率重要度的分析方法,并给出了与实际运营经验相符的概率重要度排序研究数据,对探索新建高速铁路接触网系统的可靠性规律和...     

Research on the high-speed railway catenary systems online real-time testingEI北大核心

Research purposes: Some catenary system vibrated largely after the train since Chinese high-speed railway running, which came from an oral report of one rail worker on duty. Its accurate displacement must be measured in order to solve the problem. The measurement technique based on image has the advantages of non-contact and dynamic which is suitable for unique structure such as catenary system. The computer gets displacement value through analyzing image which may ensure train's safety when on-line test is carrying out. The research not only can be used to analyze the cause of abnormal existing catenary shaking and swaying amplitude, but also can provide the technical support for catenary of electrified railway online real-time test. Research conclusions: (1) The measured amplitude of cantilever, shoulder brace of positive feeder and carrier cable was small relatively and consistent with other normal sections of the whole line. (2) The interaction between catenary and pantograph was the main reason for its vibration, without the coupling effect between up-bound and down-bound. (3) The accurate value of test result indicated that the amplitude of catenary is under the range allowably, which verified the uncertainty of human sense and further clarified the safety hazard. (4) The non-contact measurement technique based on image can get the dynamic real time test data and have simple and convenient operation, which supplies subtle and suitable way for high-speed railway catenary systems real-time on-line test.     

接触网几何参数测量仪检定台架的可靠性评估

介绍针对DJ J-8激光接触网检测仪的接触网几何参数测量仪检定台架的结构以及测量模拟接触线高度、拉出值、支柱侧面限界、轨距和水平（超高）等关键参数的测量方法.并依据JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》开展检定台架接触线高度、拉出值、支柱侧面限界、轨距和水平等关键测量项目的测量不确定度评定,结果表明,该检定台架满足Ⅰ级精度的接触网几何参数测量仪的检定要求.     

车载接触网运行状态检测装置系统设计及应用

接触网作为电气化铁路牵引供电的关键设备,其状态好坏直接影响铁路运行安全。为了在运营动车组上装备一套接触网运行状态检测装置对接触网运行状态进行全程监控,从系统的设计要求、设计原则、设计方案着手,引入非接触式的图像处理、机器视觉以及红外测温关键技术,完成装置的系统设计,同时通过静态和动态试验验证装置的性能。试验和现场的实际应用反馈表明,装置满足技术条件要求,同时装置对接触网的检测结果能够为接触网检修提供依据。     

基于图像处理的接触网动态几何参数测量研究

为了保证高速列车安全运行,需要对接触网的高度以及拉出值等几何参数进行经常性的检测。接触式检测在高速铁路试验中会增大试验数据与实际运行数据之间的差异,从而导致接触网测试参数误差变大。现利用车顶摄像机测量接触网几何参数进行可行性分析,提出了一种利用图像处理技术,对摄像机影像进行处理,提取并计算接触网动态高度以及拉出值等参数的方法。试验结果表明系统具有设备安装简单,测量精度高等特点,具有充分的可行性。     

一种受电弓与接触网的接触力检测方法

从原理上分析受电弓和接触网之间的接触力,根据国内外现有检测接触力的方案提出一种新的检测接触力的方法,给出该方法的流程图和预期指标,得出检测弓网接触力的可行性方案,最后根据实验情况分析理论误差以及实际误差的比较,证明其方法是可行的.