“筒仓装车激光雷达偏重报警系统”通过太原铁路局技术评审

<正>2016年1月6日由太原铁路局科委组织评审委员会,对大秦公司科研所、太原铁路局货运处联合研制的"筒仓装车激光雷达偏重报警系统"进行了技术评审。"筒仓装车激光雷达偏重报警系统"主要用于对散堆装货物筒仓装车发生偏重等情况进行实时监测、预警。该系统由三维测量分析系统、高清图像处理系统、三维测量展示系统三个子系统组成,系统在筒仓空车侧、满车侧各设置一组激光雷达和一组高清摄像机用于监测车厢内状态,激光雷达扫描车厢轮廓数据,经过数据转换、插值滤波、去遮挡等处理,     

基于激光雷达的铁路货运超限检测系统研究

针对铁路货运超限人工检测中劳动强度大、效率低、易漏检等问题,以及目前自动动态检测方式的不足,研究设计激光雷达铁路货运超限检测系统,实现对运行状态下的货运机车车辆动态扫描与外轮廓尺寸测量.根据激光雷达铁路货运超限检测系统主要功能,对系统的整体架构进行设计,通过激光雷达数据采集与过滤、激光雷达数据处理关键技术,将超限检测结...     

基于工控机的铁路货车超限测量系统的设计与实现

介绍一种结构新颖的铁路货车超限测量系统,该测量系统以单台激光雷达作为测量核心,利用工控机进行数据处理和控制,用数码照相机进行辅助监视,建立分析了超限数据的智能化软件系统,实现了货车装载状况和超限等级的快速精确测量,为铁路承运大型货物提供了新的检测手段,解决了铁路运输装载超限状况的快速检测问题.实验表明,该测量系统能成功检测装载超限数据,测量结果精确可信.     

并行激光雷达接触网高度快速检测系统

接触网高度检测系统采用了多个激光雷达以并行的方式对电力机车接触网导线高度进行等间隔循环扫描测量,满足了电力机车受电弓反馈的实时性要求。     

边坡清筛机侧犁防碰撞技术研究与应用

边坡清筛机对铁路有砟轨道进行道床清筛作业时,其侧犁必须超出限界对干净的石砟进行坡度整形,容易发生侧犁碰撞线路两侧接触网支柱等设施的事故。针对此问题,提出了一套侧犁防碰撞装置的技术方案和现场装车应用方法。该方案采用了具有障碍物标识功能的无线测距传感器检测侧犁与接触网支柱等设施的距离,采用了拉绳和角度传感器测量侧犁超限界的外伸量。现场试验表明,所设计的侧犁防碰撞装置能实现不报警、断续报警、持续报警、自动停车4个避障预警等级,有效防止侧犁碰坏接触网支柱等设施的意外事故。装置功能不受尘土等环境因素影响。     

新型配砟车避障系统的研发与应用

研究发了一种新型的配砟车辅助避障系统,该系统可实现作业时对前方障碍物加以规避及作业后对道床轮廓予以检测,其采用了传感器测量技术、AD采集技术、非接触测量技术及可视化人机界面,既能实时采集障碍物信息,又可结合侧犁外伸参数对车辆前方的障碍物进行智能判断并记录相关信息。现场应用表明该系统精度高,性能稳定,简单易用。     

非接触式接触网检测车车体振动位移补偿系统

介绍了一种采用激光雷达(LMS)测距定位,非接触式测量接触网检测车车体振动位移系统,其基本原理是LMS得到车体相对于轨道的位移和角度,并通过以太网向从机发送数据.从机处理后向上级检测主机实时传输补偿数据,对动态拉出值进行补偿.     

基于旋转变压器的牵引电机转速与转角测量技术研究

牵引电机的转速和转子角度对列车的运行控制至关重要,但恶劣环境下光电编码器存在测量不准确问题。针对这一问题,提出一种基于旋转变压器的电机转速与转角测量技术,为提高该测量技术的准确性,文中构建并实现以双广义二阶积分器和TypeⅡ锁相环为核心的新型解码方案,引入对称分量法抑制旋转变压器解码误差,采用双广义二阶积分器提取旋转变压器输出信号的正序分量,利用TypeⅡ锁相环进行跟踪计算,获得准确的转速和转角信息。仿真和实验结果表明该测量技术能够在极端恶劣环境下准确解码牵引电机转速与转角信息,证实本方案应用于列车牵引电机转速与转角测量的可行性。     

铁路汽车装载激光雷达技术应用

为有效解决铁路汽车装载现有引导方式存在装载时间长、耗费人力等问题,在充分发挥激光雷达技术优势的基础上,提出一种基于激光雷达技术的车辆辅助引导系统。结合铁路平车特征和激光雷达技术特点,选取可以满足应用需求的硬件设备,确定车辆辅助引导系统的结构和基本构成。同时,参照平车特征设计一种激光雷达检测算法,包括计算确定雷达高度、雷达距离平车边沿距离、车辆偏角及偏离量。最后,通过现场试验获取激光雷达测量数据,并对比分析测量数据的误差特征,选取最优误差矫正方法,以降低随机误差,优化检测算法,进一步提升铁路汽车装载的作业效率和安全性。     

基于激光雷达的高铁路基正常高测量方法

研究目的:在铁路测量工作中,传统水准测量费时费力,GNSS水准测量只能算是准动态测量方式,GNSS/INS水准测量需要车体经过已知控制点且只能获取载体轨迹点处正常高。以GNSS/INS和车载激光雷达为核心传感器的车载移动测量系统可以快速获取包含三维空间信息的点云数据,经过融合处理后可以得到对应的大地坐标。本文研究如何基于车载激光雷达快速、精确地获取大量未知点的正常高,介绍其中涉及的各种误差并分析其影响,除考虑趋势误差项和随机误差项外,还根据车载激光雷达测量原理建立常数项误差项。针对其中趋势项和随机项误差,建立二次项拟合模型进行处理。针对常数项误差项,利用未参与解算的CPⅢ控制点信息进行常数项误差的改正。研究结论:(1)移动测量系统能以近乎动态连续的方式快速获取大量未知点的正常高,相比于传统水准测量等测量方式,获取高程点的数量和效率都明显提升;(2)常数项误差对高程精度也有很大影响,本文试验结果与精密水准测量测得的检核点高程对比得:常数项误差改正前计算出的扫描点正常高的标准差为0.074 m,最大偏差绝对值为0.115 m;改正后扫描点正常高的标准差为0.002 m,最大偏差绝对值为0.006 m;(3)基于激光雷达的高铁路基正常高快速测量方法测量效率完全能够满足铁路建设作业的精度要求,同时也可大大提升作业效率,在铁路路基高程维护和检修方面起到重要作用。     

地面激光雷达用于既有铁路危岩调查的应用实例

以我国建设难度最高的宜昌至万州铁路沿线高危路段的隧道出入口作为调查对象,采用无接触测量手段,使用地面激光雷达对危岩悬崖进行观测及数据采集,并对采集的点云数据及影像数据进行处理分析,得到调查对象的数字高程模型及三维真彩色模型。根据用户需求,提供纵断面、隧道地形、危岩位置等成果数据。     

利用线阵列相机对钢轨长波不平顺检测的工程实践

提出一种基于机器视觉技术的轨道高低不平顺的检测方法,采用CCD相机和绿色方形光源构成检测系统进行定标分析:采用阀值分割、边缘提取进行分割,利用图像灰度差异去除噪声,应用加权平均处理,通过连续测量获取轨道高低不平顺曲线.该方法能有效地实现轨道不平顺高差的高精度动态测量.     

大型养路机械轨道纵向水平光电测量技术研究

捣固车利用弦测法测量轨道纵向水平时，由于采用钢丝绳弦线而具有一定的局限性，针对这一问题，提出了一种用激光弦替代钢丝绳弦线的光电测量系统。该系统采用单弦法检测轨道纵向水平，在后司机室位置放置激光发射器，在前司机室门口及后司机室前方4 500 mm位置放置光电探测器。该系统包括数据采集、数据处理、图像分析与处理、多传感器数据融合四部分，通过对采集到的数据进行处理，准确定位激光图像光条中心的位置，并对接收到的传感器测量值进行滤波处理，使数据变得平滑，噪声得以有效去除。现场试验结果表明，该光电测量系统与捣固车原有测量系统测量数据的时间响应基本一致，且测量差值最大不超过0.5 mm，能够满足实际测量的需求。     

一种提高铁路车载激光雷达测量精度的方法

为了提高铁路车载激光雷达扫描精度,在铁路两侧布设并测量控制点,基于控制点对激光雷达数据进行精化,对比分析不同密度控制点的精化效果,找到控制点密度与激光雷达数据精度间的关系,从而确定满足既有线测量的控制点密度。结果表明:加入控制点后可明显提高车载激光雷达扫描精度,每400 m布设一个控制点,激光雷达平面和高程精度可达0.15 cm,满足除高速铁路中线和高程测量外的所有既有线测量工作的精度要求。控制点布设和测量在铁路两侧进行,不影响铁路的正常运营,可有效保证测量人员和行车的安全。     

机载激光雷达(LIDAR)技术在铁路勘测设计中的应用探讨

机栽激光雷达(LIDAR)技术是一种综合利用激光、全球定位系统(GPS)、惯性导航系统(INS)的数据采集技术,相较于传统航空摄影测量技术,具有自动化程度更高,受天气影响较小,数据生产周期短、精度高等特点.介绍了机载激光雷达系统的原理和优点.概述了机栽激光雷达技术在铁路勘测设计过程的应用以及注意的要点.     

非接触障碍检测技术在清筛机污土带避障中的应用

针对国内清筛机作业时,污土带经常发生碰倒接触网支柱的问题,本文介绍了一种清筛机污土传送带自动避障系统.该系统用激光和超声波两种非接触式检测技术对障碍物进行检测,采用自主研发的污土带转角传感器对污土带位置进行测量,用 DSPIC30F6012单片机作为控制器,提出了避障算法,通过设计的相关软件,结合数字图像监控技术,辅助清筛机驾驶员实现避障操作,提高了系统的交互性,此系统解决了清筛机污土带安全生产避障问题,使用后产生了良好的社会和经济效益.     

轻小型激光雷达在铁路勘测中的应用研究

为解决短小铁路项目航飞数据难以及时获取和既有铁路上线测量困难等问题,将轻小型激光雷达引入铁路勘测项目中,并与大型航摄设备在使用方便性、空域申请周期、有效航飞天数等方面进行对比分析。在执行短小铁路项目航飞作业时,小型激光雷达较大型航摄设备可提高效率50%以上。结合轻小型激光雷达在铁路勘测项目初测、定测和既有线测绘等工作中的应用试验,总结不同测绘工作的技术流程和精度控制方案,其激光点云精度可以达到5 cm,满足新建铁路项目大比例成图、断面测量、工点地形测绘,既有铁路平面测绘、横断面测量等要求(但不能满足既有线中平测量2 cm的精度要求),可以减少上线测量工作量70%以上。研究证明,轻小型激光雷达技术适合短小铁路项目航飞、小范围补飞及既有线测绘等工作。     

Kistler公司的车载发动机燃烧分析仪

Kistler公司研发出一种新的车载发动机燃烧分析系统,被命名为“KiBox To Go”。用这套系统获得的重要燃烧分析参数具有很高的精度,能与实际工况条件下的实时状态相一致。通过“CankSmart”技术,车辆传感器的曲轴转角信号也可以用于准确地测量示功图,这样可以省去传统的光学曲轴转角传感器,从而大大节省了安装和维护费用。该系统简洁明了的工作界面、传感器     

采用光纤传感器对既有桥梁加固效果监测研究

介绍测量系统原理,提出光纤传感器在桥梁监测中的布设方案.从挠度分析处理机制、桥梁动载弯矩测量与处理、桥梁横向振幅和自振频率、测量数据方面,阐述采用光纤传感器对既有桥梁加固效果监测原理.采用光纤光栅传感器对桥梁加固前后的挠度、动载弯矩等参数进行监测,可对桥梁加固前后健康状态进行精确判断,建立完整的桥梁加固检测方案,实现对桥梁横隔板加固前后的健康状态评估,为桥梁加固质量评定提供依据,为桥梁新的加固技术提供参考数据.     

梁端位移对无砟轨道扣件系统的影响分析

针对采用小阻力扣件系统的无砟轨道,分析梁端转角、梁端悬臂长度、错台高度、坡道桥梁伸缩等因素对扣件系统的影响,其中扣件间距、坡道上桥梁伸缩的影响较小,而错台高度、梁端转角和胶垫刚度的影响较大,综合考虑竖向荷载、梁端转角、错台等主要因素对扣件系统的受力影响,从限制扣件上拔力不超过弹条扣压力的角度提出了不同胶垫刚度、不同错台高度情况下的梁端转角限值,其中单侧正转角限值大于对称转角限值,对称转角限值大于单侧负转角限值。扣件刚度越大、错台高度越高,梁端转角限值越小,不同的扣件设计参数将有不同的限值要求。