车载非接触式钢轨磨耗测量方法研究及应用

车载非接触式钢轨磨耗测量方法基于激光摄像三角测量原理,利用安装在列车转向架端头的图像采集设备获取钢轨断面结构光图像,将其传输至图像处理单元进行图像预处理、图像匹配、坐标转换,得到钢轨轮廓的实测值,并与标准轨进行比对得出钢轨的实测磨耗值。采用该方法对京承铁路、宝成铁路、成昆铁路、大秦重载铁路等线路进行了多次线上试验,结果表明,测量结果的重复性误差低于0.2 mm,满足现场作业要求。     

钢轨几何尺寸自动测量系统研究

在不改变现有钢轨焊接工艺的条件下,研究采用非接触式测量方法的钢轨几何参数在线自动测量系统.该系统主要由传感器集成控制单元、测量单元以及数据处理与管理单元组成;采用激光三角测量法、三点等弦弦测法和共面法以及16个相同型号的激光测距传感器,分别完成对钢轨断面几何尺寸、钢轨平直度和扭曲度的测量;采用限幅滤波法消除由钢轨表面因素引起的测量误差,采用中值数绝对偏差的决策滤波算法消除由钢轨运动过程中跳动引起的测量误差.重复性试验和对比试验的结果表明,在采用基恩士IL-065型激光位移传感器且采集频率为2 kHz、钢轨运动速度不超过1.5 m·s-1的情况下,该系统的动态测量精度可达0.2mm,能够满足生产实际的需求.     

非接触式接触网动态检测系统

《非接触式接触网动态检测系统》由上海铁路局技术中心主持开发。该成果采用了基于两台共面线阵摄像机的三角法立体测量技术，能在电气化铁路接触网不停电、不影响运输秩序的情况下，实现对接触线磨损和几何位置（导高、拉出值、导线坡度、偏磨等）进行非接触式动态检测，并且不受行车速度制约。该成果实现了非接触式接触网测量技术的创新，属国内首创。     

线阵列CCD摄像技术在铁路检测领域的应用

为了实现电力接触导线磨损非接触式动态检测和轨道磨损非接触式动态检测,上海铁路局科研所采用高速线阵列电荷耦合器件(CCD)摄像技术研发了非接触式动态检测平台,应用到上海局鹰厦线电力接触导线磨损检测.以此为背景,介绍了CCD传感器成像过程,描述了非接触式电力接触导线动态检测和非接触式轨道磨损动态检测技术的原理、数学模型、设备配置、软件开发环境和线阵列CCD单色图像处理用户软件类的设计.     

波浪形磨耗测量方法研究

通过对角度编码器采集的信号进行处理,利用测量小车的传递函数计算得到了轨道磨损的外形。该移动式测量方法与现有的固定式测量方法相比可测量更长范围内的钢轨;与移动式加速度传感器测量方法相比,剔除了移动速度对测量结果的影响。     

几种钢轨磨损检测方法和仪器的对比分析

对钢轨进行打磨前,必须对钢轨磨耗进行测量.针对国内钢轨磨损检测方法,从技术原理、使用情况和各自优缺点进行对比分析,并列举出相应产品,为我国钢轨磨损检测技术研究提供参考,为进一步提升我国钢轨磨损检测方法和技术奠定基础.     

钢轨截面曲线圆弧圆心精确求取方法

0引言铁路工务部门在对钢轨打磨过程中,首先需要通过各种测量手段获取钢轨截面的廓形,然后将该廓形与标准钢轨截面廓形进行对比,从而求取钢轨的磨损值。国产钢轨的截面廓形由3段圆弧构成,以60kg/m钢轨为例,钢轨截面廓形有R300、R80和R13等3段圆弧组成(见图1)。因此,对钢轨截面廓形上的某点而言,求取在该点的磨损值需要求取钢轨截面廓形圆弧的圆心,然后根据圆心求取钢轨截面廓形在该点处的法线,进而求得该点的磨损值。考虑到当前在求取钢轨磨损值时,采用AutoCAD作图     

轮对几何参数动态非接触测量技术综述

车轮几何参数对机车车辆的安全行驶有很重要的影响,本文对国内外轮对几何参数的测量方法作了综合概述。对动态非接触式测量的各种方法进行详细的介绍,并列举了对应的产品及技术指标。通过分析比较指明非接触光学测量是今后的发展趋势。     

钢轨打磨车用波磨轨廓检测装置研究

针对钢轨横断面磨损、波浪磨耗现象,提出了研制安装于钢轨打磨车上的波磨轨廓检测装置的课题.该装置主要采用非接触式激光传感器三角测量法进行轨廓检测,采用激光传感器不等弦测量法进行波磨检测,借助CAN(控制器局域网)总线技术,开发相应的软件,对激光测量数据进行了分析处理.介绍了该装置的各组成部分及相应的软件系统,通过对检测数据的分析,提出了钢轨波磨打磨石的验收标准.     

机器视觉在钢轨磨耗检测中的应用研究

随着铁路运输的快速发展,钢轨磨耗测量对保障铁路运输安全越来越重要,机器视觉技术作为一种非接触式的测量手段,可以对钢轨状态进行快速、精确、连续测量,大大提高了钢轨磨耗检测的效率。介绍机器视觉的概念、主要组成部分、工作原理以及工作特点,对其在钢轨磨耗测量中的国内外应用状况进行分析和总结,并对其检测方式做出了分类和比较,得出机器视觉技术相对于传统钢轨磨耗测量方式的优越性。机器视觉以其快速获取大量信息、易于自动处理、检测结果可靠等一系列优点,越来越受到国内铁路科研单位的重视。可以预见,随着机器视觉技术的日益成熟和发展,其在包括钢轨磨耗测量在内的轨道状态检测领域的应用将越来越广泛。     

基于视觉测量技术的钢轨轮廓测量系统

采用视觉测量技术,以轨道检查仪为安装平台,研制一种非接触式的钢轨轮廓测量系统。介绍系统的设计原理、硬件构成和机械结构等,详细说明图像处理与分析流程。系统软件图像处理精度达到亚像素级,能够满足钢轨轮廓测量的要求。     

客专百米钢轨焊前自动测量优选配轨系统研究

通过对钢轨焊前激光自动测量方案的分析、论证，提出计算机仿真拟合虚拟钢轨外型，由计算机与标准钢轨参数比对，计算出钢轨外型数据的测量方法。在此基础上，利用多组钢轨外型轮廓进行自动优选配轨的模式，提高配轨精度和效率。     

非接触式轨道静态几何参数检测仪获太原铁路局2005年度技术创新一等奖

太原铁路局原平工务段和北京交通大学经过近5年的攻关,在国内首次研制出了一整套全新的非接触式轨道静态几何参数测量系统,利用嵌入式系统、激光、传感器和CCD技术,实现了对线路几何参数的实时检测,并且能够顺利通过各种钢轨、道岔、道口,避免钢轨飞边、钢轨磨耗对测量的影响。非接触式轨道静态几何参数检测仪具有成本低、易拆卸、安装方便等优点,其主要技术指标达到国内领先水平,荣获太原铁路局2005年度技术创新一等奖。在经过试用和改进后,已投入批量生产,为铁路行车安全提供了技术与设备保障,满足了我国铁路的实际需要。(非接触式轨道…     

钢轨磨损检测卡规

目前，在俄罗斯测量钢轨垂直和侧向磨损使用的是通用的ПШВ型线路卡尺。但这种卡尺有很大缺点：钢轨垂直磨损取决于轨底平面。Ｐ６５型钢轨高度为１８０±０．８ｍｍ，因此，原始误差可为０．８ｍｍ；测量前必须清除轨底平面的碎石和脏物，而这是一项很劳神费力的工作，...     

基于非接触式测量技术的捣固车作业线路纵向水平检测系统的研发及试验研究

捣固车作业线路纵向水平测量采用传统钢丝绳弦线法，长周期使用存在钢弦磨损、断裂的风险，且钢弦抖动会影响测量精度及稳定性。针对这些问题，本文研发了一套基于非接触式测量技术的捣固车作业线路纵向水平检测系统。该系统基于位敏探测器（Position Sensitive Detector,PSD）激光测量原理，采用E型激光发射器和接收器实现激光偏移量的测量。以DCL-32连续式捣固车为例，通过加速度传感器和激光传感器获取捣固车的振动特性，在振动实验室利用该系统进行现场工况模拟试验，并与现场试验数据进行对比。结果表明：该系统能够实现35 Hz振动频率跟随，可靠、稳定地采集线路纵向水平数据。     

基于激光位移传感器的城市轨道交通车辆轮对尺寸在线检测系统

车轮磨损是城市轨道交通日常运营的一大安全隐患。提出了一种基于2D激光位移传感器的列车轮对尺寸在线测量的新方法,阐明了该测量方法的系统构成及在线测量原理。系统由两组激光位移传感器和两组激光对射开关组成,通过激光位移传感器测量轮对外形轮廓线,然后根据踏面几何关系得到轮缘高、轮缘厚尺寸值;提取同一车轮通过该在线测量系统时传感器输出的各时刻轮缘顶点坐标,经时空还原将轮缘顶点变换到同一时刻的轮缘顶点圆上;通过最小二乘拟合圆得到车轮直径。现场试验结果表明,该轮对尺寸在线测量系统能满足轮对尺寸的现场实际测量要求,为轮对尺寸在线非接触式测量提供了一种新的解决方案。     

基于图形技术的钢轨头部磨损监测系统

基于图形技术的钢轨头部磨损监测系统代替了传统的机械式卡尺测量方式,实现了对钢轨头部磨耗的自动监测,通过两个位移传感器记录钢轨的垂直和侧面磨耗量,并自动计算出钢轨的综合磨耗,以旋转编码器记录测量部位.测量数据采用Access关系型数据库保存,通过ADO操作和SQL语言访问,提高了访问速度和数据安全性.系统能够对监测数据分析统计,预测钢轨的磨损趋势,最后以图形方式显示钢轨的磨耗量和磨损趋势.系统操作方便,消除了传统机械式卡尺测量中人为读数误差,测量结果精确,且人机交互性好,结果直观明了.     

基于多目立体视觉的接触网几何参数测量方法

采用多目立体视觉技术,研究基于4个线阵相机的接触网几何参数非接触式测量方法。运用欧式空间变换和透视投影变换建立线阵相机模型,运用立体视觉的三角法测量原理建立拉出值和导高的几何参数测量模型,经过图像差分预处理、目标探测、特征描述和目标定位4个环节,实现接触网几何参数的非接触测量。基于该非接触式测量方法的检测装置经在中国铁道科学研究院环形铁道试验基地和沪昆客运专线进行现场测试,结果表明:拉出值和导高的测量精度满足±10mm的要求;在160~385km·h-1列车速度下,测量数据的重复性良好,可用于新建接触网工程的低速静态检测以及运营线路接触网的周期性动态巡检。     

道岔钢轨铣削精度在线检测技术

采用非接触式测量技术,通过分布在被测钢轨两侧的传感器扫描钢轨断面,由计算机处理软件进行数据采集和分析处理,将最终结果与设计值进行比较分析,对钢轨铣削精度予以评价。利用数字处理技术,由协议转换模块实现检测系统与移动式镗铣床数控中心之间的数据交换,实时获取铣削工装精确位置;采用机械结构紧凑、便于装拆与维护的传动机构,实现测量装置的横向和垂向调整,保证在线检测系统与铣削工装互不干扰。通过数字处理和集成技术,实现道岔钢轨断面尺寸的自动化检测和精细化管理。     

对曲线内侧高柱信号机限界测量问题的探

轨旁信号设备的建筑接近限界测量数据的准确与否,直接关系到超限车辆的安全通行。从现场实际出发,分析了人工测量数据在考虑曲线限界加宽因素后,判断超限车辆通行条件存在的问题,提出了解决方法,并针对传统测量方法存在的诸多问题,提出了采用红外线非接触式测量仪器的解决方案。