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。     

基于机器视觉的钢轨对接焊高精度检测方法

为提高闪光对接焊设备焊接过程的焊接精度,提出一种基于机器视觉和图像处理技术结合的钢轨对接焊高精度定位检测方法。该方法采用黑白面阵CMOS工业相机、线激光器作为主要检测硬件,其中线激光器发射的激光分别垂直投射在与轨道轴线平行的轨顶面和轨侧面上,通过对工业相机所采集的图像进行特征提取,针对多种不同特征进行模式识别,从而获得钢轨顶部和侧面高度差。通过重复性与可靠性试验,表明该方法满足工程实际检测要求。与传统的手工检测方法相比,本方法具有更高的精度,且受外部环境的影响较小,满足工况环境条件下的焊接精度要求,在复杂环境下同样可获得较好的检测效果。     

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。     

基于Camera Link的双相机高速同步采集系统的研制

提出一个基于Camera Link的双相机高速采集系统,介绍该系统的特点和主要硬件组成。通过重点讲述双相机的外触发同步采集方式和海量存储技术、阐述主要的软件架构和图像采集、显示的软件实现,从而达到利用这些技术为铁路的现场检测带来新的解决途径的目的。     

轮对参数在线自动检测方法与系统的研究

介绍了一种针对运行列车基于激光三角法原理的轮对参数在线自动检测系统,论述了其测量原理和工作方法。该方法是将线激光器和摄像机分布在钢轨的内外两侧,线激光器投射到车轮的踏面上,外时钟同步触发摄像机,获取车轮截面轮廓图像,采用基于平面靶标的方法实现CCD摄像机的标定,通过坐标变换,求解算出轮对的各个参数。实测表明,该系统可完成运行列车轮对参数的自动测量。     

电传动机车控制系统(6)

一、概述第五讲介绍了相控整流电路触发系统,该系统中的一个重要组成部分是移相装置,通常它有两种移相方法。一是用余弦波作为同步信号电压;二是采用同步锯齿波。它们与直流控制电压相比较,即两个模拟电压的相交点,决定了主电路晶闸管的导通时刻(控制角α)。因为同步电压和控制电压都是模拟量,故称为模拟量控制系统。由于两个模拟量都可能受到     

基于控制器局域网总线的车载轨道检测系统设计研制

为提高检测性能、简化系统结构,设计研制基于控制器局域网(CAN)总线的车载轨道检测系统,全部使用数字信号传感器,并将分立式传感器集成,将检测梁安装在车下,以检测梁作为惯性器件、激光摄像组件和数字式地面标志传感器ALD的安装平台;基于惯性基准测量技术、激光摄像测量技术、图像处理技术,通过CAN总线网络进行数字信号同步采集和传输,并根据检测梁与轨道之间的运动姿态关系,结合数字滤波及误差补偿和修正技术,建立与系统结构相匹配的数学计算模型,得到轨道的轨距、高低、轨向和水平等几何参数。通过实验室标定、第三方检验和现场实车测试,基于CAN总线的车载轨道检测系统的准确性、重复性和再现性等技术指标均达到相应的要求,且与现有型号的车载轨道检测系统相比零备件损耗可降低46%。     

基于OCR的CRTSⅢ型轨道板类型和编号自动识别技术研究

研究一种基于OCR技术的无砟轨道板类型和编号自动识别技术。采用工业相机对轨道板的喷绘区域进行拍照,获取原始影像,然后对影像进行目标区域提取、OSTU二值化、膨胀腐蚀等预处理操作,从而获取目标影像。利用Tesseract-OCR对目标影像进行字符识别、字符相似度计算和白名单设置,并对识别过程和识别结果进行控制和优化。轨道板类型和编号自动识别系统是轨道板智能检测系统的一部分,可为轨道板智能检测系统提供稳定可靠的识别结果,提高轨道板智能检测系统的自动化程度。     

一种交直流供电检测电路及其控制方法

针对轨道车辆需在交流和直流供电制式下穿梭运行的问题,设计了一种对交流和直流供电制式进行诊断的检测电路和控制方法.该方案在轨道车辆牵引、制动、惰行和过分相工况均可准确计算电网电压并判断相应制式,控制列车牵引系统工作于相匹配的状态,当发生异常时,可自动进行诊断和保护.通过现场列车在AC 25 kV与DC 3 000 V供电...     

一种整车动态试验台同步控制系统设计方案

为解决机车试验过程中试验模式转换繁琐及工人工作强度大的弊端,提出了一种新的同步控制系统设计方案。该设计方案提出了对变流器控制模式的改变及优化同步齿轮箱设计的方法,可方便地实现整车动态试验台车控、架控、轴控3种控制模式的转换以满足机车的各项试验需求。     

基于三点激光准直原理的轨道几何参数测量技术

针对既有激光准直系统存在激光弦抖动现象和人工测量无法直接检测轨道中长波平顺性的问题,为进一步提高轨道几何参数测量精度,结合捣固车现场实际作业模式,提出发射车+接收车+接收车的“一发两收”模式,开展基于三点激光准直原理的轨道测量技术研究。通过激光弦、轨距、超高、里程计等多传感器数据融合,测量轨道内部几何参数;构建三点式激光准直矢距测量模型,解决了激光弦抖动漂移误差问题;采用接收车跟随自走行技术,提高了测量效率。现场试验结果表明：使用三点弦技术方案测量得到的轨向、高低、正矢、轨距、超高等轨道内部几何参数满足现场使用的误差要求,可为数字化、智能化捣固提供数据支撑。     

接触网和轨道同步检测技术研究

将车体振动姿态检测数据引入到接触网检测系统,以消除由车体振动造成的接触网几何参数检测误差。采用接触网检测系统,通过对锚段、支柱、吊弦等关键零部件的识别,实现检测数据定位;,将定位数据与数据库中公里标称信息相关联,可消除轮径定位造成的累计误差,提高轨道检测数据定位精度。基于传统接触网和轨道检测技术,构建同步检测系统,实现接触网和轨道检测数据的共享,对于指导现场维护工作具有重要意义。     

轨道动态几何状态与轮轨力检测数据里程校准方法及应用

轨道动态几何状态与轮轨力是服役状态的重要指标,对这两种指标进行综合分析能更全面、准确地评价轨道质量,但由于轮径值偏差、线路长短链、车辆运行中产生滑动摩擦等原因,检测结果里程与线路真实里程偏差较大,影响数据分析应用的准确性,且难以对两种数据进行关联分析。本文提出了统一采集和分散采集模式下轨道动态几何状态与轮轨力检测数据的里程校准方法。统一采集模式下,先校准轨道动态几何状态检测数据的里程,再将轮轨力检测数据的里程与之同步对齐校准。分散采集模式下,采用特殊区段、线路要素与检测波形关联分析的方法,实现对轮轨力检测数据的里程校准。对某地铁线路真实检测数据进行校准验证,结果表明：统一采集模式下校准后误差小于0.6 m,分散采集模式下校准后误差小于2.0 m。将该校准方法应用于轨道动态几何状态与轮轨力检测数据可视化展示软件,进一步证明了该方法的有效性与应用价值。     

基于相机垂直拍摄的机车轮轨相对横移检测系统

为了检测机车动力学性能参数及监测机车运行状态,当前通常采用了基于传感器的接触式测量方法,因而存在动态测量困难、零漂大和抗干扰能力差等缺点。轮轨接触点位置变化能直观的反映出机车运行状态,所以设计了一套基于相机垂直拍摄的机车轮轨相对横移检测系统。该系统将相机垂直安装在转向架上,利用相机相对于转向架保持相对静止的特点,通过轨道在图像中的坐标变化来测量轮轨的相对横向位移,并分别在无砟和有砟轨道两种不同条件下实现了机车轮轨相对横移检测、数据显示和存储。实验结果表明,该系统不仅能显示轮轨相对横向位移,而且对检测环境有较强的适应性,这对进一步探索和评价机车运行安全性机理有重要意义。     

基于双目定位和同步触发的城市轨道交通工务综合检测车

[目的]目前城市轨道交通隧道及轨道的工务巡检大多仍采用传统的人工巡检方式,亟需有效提升巡检效率及准确率。[方法]提出了一种基于双目定位和同步触发技术的城市轨道交通工务综合检测车(以下简称“综合检测车”),阐述了该综合检测车的系统架构,并介绍了同步定位模块、供电模块及人机交互模块的功能,以及工务病害故障检测所采用的识别算法。介绍了该综合检测车的定位计算和同步控制技术,并对其在城市轨道交通工程中的实际应用效果进行了分析,对其技术优势进行了总结。[结果及结论]该综合检测车可在2 h内完成城市轨道交通线路隧道及轨道的巡检工作,实现对多类病害故障的智能综合检测。与人工检测相比,其准确率提升了60%,巡检成本降低了30%。     

钢轨轮廓全断面及轨道几何参数检测系统

阐述钢轨轮廓全断面及轨道几何参数检测系统整体设计,以及钢轨轮廓全断面的检测方法。钢轨轮廓全断面检测基于激光摄像非接触测量技术,主要由激光摄像组件、数据处理组件、里程定位组件等组成。通过检测数据分析与现场验证,钢轨轮廓全断面和轨道几何参数检测系统运用稳定可靠,准确度高,重复性好,满足现代铁路轨道基础设施检测的需要。     

电力机车通用触发脉冲发生器的设计与实现

介绍一种新型的用于电力机车主整流柜综合测试台的数字式同步触发脉冲发生器,对晶闸管触发的原理、硬件电路、软件编程做了详细的论述.实际结果表明,该系统具有结构简单,电路新颖,性能可靠,调试、维护方便的特点.     

400V／100A并联有源滤波装置的仿真与试验

有源滤波器与无源滤波器相比具有较好的滤波性能,能实现在大功率场合下的谐波抑制。根据主电路拓扑结构,设计了其控制电路,包括触发电路、同步信号电路和缺相电路检测的设计。在成熟的p-q和ip-iq两种瞬时无功理论的基础上．提出了一种新的基于瞬时无功理论的三相四线制谐波检测新方法,此方法能将三相电流中的零序电流剔除。最后利用Matlab／Simulink构建了400V／100A并联有源滤波器仿真模型,并通过仿真结果和试验波形验证了该方法的准确性和有效性。     

城轨车辆车载式轨道检测系统设计

针对既有轨道检测系统不能实时监测轨道状态,且无法直接安装于城轨车辆的问题,文章根据实际需求分析轨道检测系统的技术要求,从硬件设计和电气控制设计方面阐述了城轨车辆车载式轨道检测系统的设计方案。样机试验结果表明,该城轨车辆车载式轨道检测系统满足技术规范及轨道日常检测需求。     

跨座式单轨交通CBTC后备模式的解决方案

后备模式是移动闭塞系统在非ATC模式下的一种简化运营。它不但可以解决移动闭塞系统部分或全部故障情况下城市轨道交通的正常运营,而且能够解决CBTC正式开通前的临时过渡问题。单轨系统由于轨道梁的结构形式和限界的要求,其后备模式站间闭塞难以实现。通过对单轨交通运行控制的研究和工程实践,提出了TD环线系统、光电检测系统、垂直计轴系统等三种跨座式单轨后备模式的解决方案。介绍了各后备模式方案的工作原理及设备的安装,比较了三种方案的优缺点,认为垂直计轴系统既解决了单轨信号系统车辆位置检测和道岔区防护的难题,也解决了单轨工作车的夜间使用管理,且工程费用较低,容易实现。