武汉华目信息技术有限责任公司TFDS使用说明书

1、货车运行故障动态图像检测系统（TFDS-1）使用说明书 武汉华目信息技术有限责任公司目 录一、系统简介1二、系统组成2三、系统原理10四、系统主要特点及技术参数11五、系统安装14六、系统维护与保养19七、常见故障分析与处理29八、系统产品易损件31九、技术服务与支持31一、 系统简介(一) TFDS-1系统的定义货车运行故障动态图像检测系统（TFDS系统）的定义是：应用计算机、网络通讯、自动控制、软件识别和图像采集处理技术并引进科学的管理方法和系统化的开发方法，为铁路货车运行故障检测提供故障图片信息动态收集、存储、传输及预警服务，提高列检作业质量和效率以及车辆安全防范的水平，加强货车运行中故

2、障基础信息收集、管理的人机系统。(二) TFDS-1系统的检测范围 TFDS系统应提供清晰可辨的图像，供室内检车员对直通货物列车车辆的可检测部位进行外观检查，重点检测配件下部及外侧。检测范围和质量标准如下：1. 滚动轴承外圈前端、前盖、承载鞍前端无裂损，轴端螺栓无丢失，滑动轴承轴箱及配件齐全。2. 侧架及一体式构架侧梁外侧、摇枕底部无裂损，侧架立柱磨耗板无窜出、丢失，交叉支撑装置盖板下平面无变形、破损，交叉杆无裂损、弯曲、变形，交叉杆支撑座无破损，轴箱及摇枕弹簧无窜出、丢失，外簧无折断，转K4型转向架弹簧托板底部无破损、斜楔主摩擦板无丢失。3. 钩尾框底部无裂损，钩尾框托板无裂损、螺栓螺母无丢

3、失，从板、从板座、缓冲器底部无破损，钩尾扁销螺栓、螺母、开口销无丢失。4. 闸瓦托吊、制动梁支柱、槽钢及弓形杆无弯曲、变形、裂损，制动梁吊的圆销、开口销、U形插销（螺栓）无丢失，闸瓦、闸瓦插销无折断、丢失，下拉杆无变形、折断、丢失，安全吊无折断、脱落、丢失，制动梁支柱、下拉杆、固定杠杆支点、移动杠杆、上拉杆的圆销、开口销无折断、丢失。5. 制动缸、副风缸无松脱，闸调器无破损，各拉杆无折断。(三) TFDS-1系统图像采集数量为了确保TFDS系统采集到的图像清晰、检测范围全面、明确，TFDS系统对每辆车统一采集照片53幅。其中，各部件图像数量如下：1. 钩缓部件：采集11幅，其中底部9幅，侧面2

4、幅；2. 侧架部件：采集12幅，其中左右各6幅；3. 基础制动部件：采集12幅；4. 车底架部件：采集18幅；二、 系统组成从数据的角度可以将整个系统分成三大部分：数据采集站、数据中转站和数据分析检测中心。(一) 硬件组成1. 数据采集站1 地线a) 设备地线：与2米机柜外壳相连b) 防雷地线：电源防雷2 磁钢a) 功能说明u 1，2号磁钢：计轴、计量、测速u 3，4号磁钢：定位拍图3 轨侧保护箱a) 照片b) 箱内设备u 高速相机一台：Basler A312f CCD数字摄像头，图像数据接口采用1394总线，采用外触发方式。左边一个接口为1394线视频接口，右边为外部触发线接口。摄像机采用5

5、mm镜头，光圈、焦距都可调节。镜头图片如下：镜头的焦距和光圈都可以进行调节，且调节适当后可以锁定，上边为焦距锁定钮，下边为光圈锁定钮。u 补偿灯四个每个灯里面为2个氙气灯管，采用HID冷光源，型号为KT9006，单支功率35W，每支灯管与一个安定器相连，工作电压为直流24V。u 安定器八个每个安定器与一个氙气灯相连，为其提供电源，工作电压DC24V，最大电流10A。u 电机一台保护门电机型号：55LYX04直流永磁力距电机。电机减速器型号：RV25(30:1)涡轮涡杆减速器。u 行程开关一个行程开关用来判断保护门开关是否到位。4 轨心保护箱a) 照片b) 箱内设备（和轨边保护箱设备完全一样，只

6、是数量不同）u 高速相机3台u 补偿灯8个u 安定器16个u 电机2台u 行程开关2个5 轨边箱当远端电缆进轨边机房超过10米时，则必须用到轨边箱。这时，所有的电缆及视频等线全部经过轨边箱。6 车号天线接收列车车次及车辆车号5. 数据中转站1 2米机柜内设备 a) 显示器b) 功率放大器 实时监控系统的音频放大设备。c) 切换器 四台计算机共用一个显示器及一套键盘、鼠标的切换设备。d) 键盘、鼠标e) 交换机 将轨边机房四台计算机、音视频服务器组成的局域网。f) 音视频服务器 实时监控系统的主机服务器。g) 光纤收发器将轨边机房和检测中心的设备连接成一个整体。h) 动态检测仪u 为相机提供外部

7、触发u 从AEI车号设备读取车号等数据，传送给信息采集计算机i) AEI车号读取装置 读取货车车号标签，该设备只与动态检测仪相连接。j) 信息采集计算机u 完成车号等数据的处理，并写入到服务器Oracle数据库u 实现用软件对室外设备：轨心保护箱、轨侧保护箱、补偿光源、相机电源等的控制k) 图像采集计算机I 与轨心2号相机相连，处理2号相机的拍图并传送到服务器上的存图目录：Trainbmp里。l) 图像采集计算机II 与轨心1，4号相机相连，处理1，4号相机的拍图并传送到服务器上的存图目录：Trainbmp里。m) 图像采集计算机III 与轨心3，5号相机相连，处理3，5号相机的拍图并传送到服

8、务器上的存图目录：Trainbmp里。n) 信号防雷箱磁钢信号防雷2 电源控制柜包括控制电路，开关电源DC24V，DC12V；空气开关10A（控制电路电源）、空气开关60A（控制室外设备如灯、相机、电机的电源）3 电涌防雷箱系统总电源防雷6. 数据分析检测中心1 IBM双机服务器存储TFDS系统所有的数据及图片，并对终端浏览提供数据查询及图片浏览服务。2 光纤收发器 将检测中心及轨边机房的设备连成一个局域网。3 交换机 将服务器、所有终端浏览窗口机连成局域网。(四) 软件组成TFDS系统软件组成1. 信息采集程序1 车号等数据的处理2 外部设备的手动控制2. 图像采集程序1 图像采集2 相机实

9、时图像3 相机参数设置3. 窗口浏览程序（2008年8月开始使用统一平台）1 数据的查询2 图片的浏览3 故障图片的提交4 报表打印4. 报文上传程序1 按标准格式将列车及车辆信息、图片上传到局端服务器三、 系统原理TFDS系统是应用计算机、网络通讯、自动控制、高速图像采集处理、图像模式识别技术，并引进科学的管理方法和系统化的开发方法，为铁路货车运行故障检测提供故障图片信息动态收集、存储、传输及预警服务的人机系统。 (一) 图像和数据生成模型1. 图像生成过程模型 2. 数据生成过程模型(二) 系统流程四、 系统主要特点及技术参数(一) 系统硬件技术参数标准1. 适应列车速度：5120Km/h

10、；2. 保护门开启、关闭反应时间：1.5S；3. 补偿光源开启关闭响应时间：1S；4. 摄像机：Basler A312f CCD数字摄像头，分辨率782X582，5个；5. 抓拍最高速率：53fps；6. 控制方式：使用车轮传感器，数量：4个；7. 服务器：采用IBM服务器双机热备；8. 部件信息浏览终端：采用IBM计算机，10台；9. 存储容量：故障检测原始数字信息及故障图像在TFDS系统内保存不少于一个段修期，过期移出信息做永久保存，并建立备份；其他图像信息保存不少于30天。 10. 工作环境：室外：-4070ºC，室内：-2060ºC；11. 探测站地线设置：设防雷地

11、和设备地两点，防雷接地与设备地小于4欧姆； 12. 防雷措施：采用法国CITEL防雷器，标称放电电流（8/20s）：In：70KA，冲击电流（10/350s）：Limp：15KA，保护水平：Up： 2.5KV(二) 系统软件技术参数1. 系统应能自动屏蔽客车；2. 系统应能自动计轴计辆；3. 系统应能自动测量车速；4. 图像采集时系统应能根据环境状况自动调整摄像机参数，确保获取清晰图像；5. 图像采集后应立即存入服务器，保证图像数据的安全，便于图像数据集中管理；6. 图片清晰无明显干扰，部件显示终端亮度、对比度能够自动调整，并自动记录个性化设置参数；7. 图片统一采用JPG格式存储；8. 同步

12、检车：列车机车通过探测设备之后，图像数据即可同步在部件信息浏览终端上显示；9. 系统能够处理当前所有货车车型，能够清晰准确的抓拍检测部位图片，不需人工调整；10. 系统不能具备删除部件图像功能； 11. 系统能够按整体部件组合显示图像，拼接良好；12. 系统能够用图像还原整车侧下部部件状态；13. 系统数据库采用ORACLE8i数据库；14. 系统采集、控制、服务器程序能够自动维护，过期图片信息能自动备份或自动删除；15. 系统能够实现按检车要求自动分配检测车辆和检测部件；16. 系统能够自动记录检车员看图的工作信息，并提供报表；17. 系统数据编码需符合HMIS编码规范和“5T”测报数据 规

13、范，能够与HMIS及其它“5T”系统兼容和数据交换；18. 系统图像浏览终端应能够按车次车号查询部件图片和车辆信息；19. 系统能够自动生成含列车车次、编组辆数、过车时间、编组类型、故障车位、车号、制造时间、制造厂、故障部位、故障名称、检测员、处理员、处理方法等内容的列车检查报告，并将上述信息自动转入HMIS系统，提高HMIS数据录入的速度和准确率；20. 系统应能提供室内检车员方便的故障标记工具,用于在故障部位准确标注,并在故障图片中显示出车次,车号,图片部位,标记时间,标记人,故障名称等信息,便于故障图片的管理和通知现场对故障的准确定位，处理；21. 系统具有自检功能，能够自动检测通信链路

14、、采集设 备、光源补偿装置、防护装置出现的故障并报警；22. 系统初步具备故障自动识别功能。对钩缓、侧架、基础制动、车底架等四个部位的故障，系统至少应能初步实现制动梁脱落、摇枕及侧架可视部分裂损、枕簧丢失、安全链脱落、制动梁支柱元销丢失及关门车故障的自动识别与报警，积累经验。逐步提高图像故障自动识别的准确率和兑现率。五、 系统安装本系统安装分二大类：硬件安装、软件安装。(一) 硬件安装1. TFDS系统设备分布示意图行车方向2. 磁钢安装3. 基础施工图4. 摄像机布局列车行驶方向钢轨123455. 摄像机视频线、触发线布局6. 电缆线铺设7. 网络布线(二) 软件安装1. 信息采集计算机软件

15、的安装u WindowsXP SP2安装u 麦卡非杀毒程序安装u 设置XP登录的用户名及密码与服务器的一致u 工控机驱动安装u Oracle数据库系统u .NET框架2.0u 信息采集程序2. 图像采集计算机软件的安装u Windows 2000 SP4安装u 打系统补丁u 麦卡非杀毒程序安装u 设置XP登录的用户名及密码与服务器的一致u 工控机驱动安装u .NET框架2.0u 图像采集程序3. 终端窗口机软件的安装u WindowsXP SP2安装u 麦卡非杀毒程序安装u 设置XP登录的用户名及密码与服务器的一致u 窗口机驱动的安装u Oracle客户端安装u .NET框架1.0u 统一平台

16、程序安装4. 服务器端软件的安装u 详细步骤另见服务器安装资料六、 系统维护与保养TFDS系统的检修分为日常检修和定期检修。设备检修工作必须坚持日常维修和定期检修相结合的原则，提高定期检修质量，搞好日常维修工作，保证设备正常使用。(一) 日常维修日常维修包括：日检、周检、临时故障处理。日检的重点是检查外部设备、设施的紧固、清洁等，以及对设备的使用、网络情况、运行状态进行确认，并对摄像机镜头进行校验。周检的重点是检查外部设备、设施的紧固，各项技术指标的测试、校验、调整以及端口处理器的磁盘整理，确保端口处理器运行正常。(二) 定期检修：定期检修分为：小修、中修、大修三级修程，检修质量标准见附件。定

17、期检修周期：修 程小修中修大修备注周期1年3年6年(三) 在设备检修中，当多种修程重叠时，以高级修程为 主。各级修程可以提前或错后进行，提前或错后时 间为：小修15天，中修一个月，大修两个月。(四) 定期检修工作应遵循以下原则：小修以全面检测为主；中修以保持状态为主；大修以恢复为主，第二个大修以更新为主 。(五) 检修时间、方式和地点：项目周检小修中修大修修时1天3天15天15天地点现场现场指定单位指定单位方式包人包组定人定人(六) 系统主要部件使用寿命和质量保证期：部件摄像机镜头磁钢前置处理器电缆计算机及附件 寿命2年1年2年5年6年3年质保期1年半年1年1年1年1年(七) 系统遇下列情况无

18、法正常使用时，须立即通知列检所进行列车技检：1. 系统发生软件及设备硬件故障暂时无法恢复；2. 设备受到干扰出现异常时；3. 列车在检测数据采集站处调速停车时；4. 停电；5. 遇到不可抗拒因素，如自然灾害发生设备故障时；6. 发生以上情况停机时，须认真记录并及时向有关部门和人员汇报。(八) TFDS系统检修工具序号名称型号单位数量主要功能1万用表(机械)Mf-47个12万用表(数字)个13钢卷尺个14水平仪个15组合板手套16网线钳个17高斯计个1磁钢磁通量8测网仪个1测量网线9光纤测量仪台1测量光纤10电工工具套111吹尘器个112500V 兆欧表个1测量地线电阻13300mm寸板手把11

19、4450mm板手把1磁钢安装15450mm管钳把216热风枪个1加温热缩管1750M卷尺个118TFDS动态模拟装置台1对系统进行调试,模拟接车(九) 数据采集站日检标准项目日检标准测试条件备注1、车轮传感器及卡具 清洁无尘 连接部须紧固、无松动，须给油直观检查直观检查2、轨侧探测装置 各部须清洁无尘 摄像机箱镜片须用脱脂棉擦拭干净 箱体无破损 各连接部需紧固、无松动 摄像机位置正确（仰角1517°） 保护门开关正常直观检查直观检查直观检查直观检查直观检查直观检查3、补偿光源 灯架无松动 补偿光源保护玻璃清洁无污，无破损 来车后补偿光源应开启直观检查直观检查直观检查4、轨心探测装置

20、各部须清洁无尘 保护门开关正常 各连杆、圆销、转轴润滑 各连接、转动部须给油 各连接部须紧固、无松动 摄像机位置正确直观检查直观检查直观检查直观检查直观检查直观检查5、电气控制柜 插接头无松动 各组件无异状直观检查直观检查(十) 数据处理中转站日检标准项目日检标准测试条件备注1、设备外观检查 室内清洁无尘 设备清洁、主机运行无异状直观检查直观检查2、电源 不间断电源运行正常，能自动转换 动力电源箱无异状直观检查直观检查3、光纤收发器 指示灯显示正常直观检查(十一) 数据分析中心日检标准项目日检标准测试条件备注检查系统工作状况 设备运行正常 图像清晰直观检查直观检查检查系统网络通畅光纤收发器、交

21、换机指示灯显示正常直观检查检查窗口计算机 图像无错误 无掉图现象直观检查直观检查调整光圈光圈是否可调整直观检查检查系统工作日期时间北京时间直观检查检查打印机字正、图像清晰直观检查检查网络服务器数据容量数据存储空间不小于3G直观检查室内卫生室内清洁无尘、设备整洁无尘直观检查(十二) 数据采集站周检标准项目周检标准测试条件备注1、轨侧探测装置 各部须清洁无尘 摄像机箱镜片须用棉纱擦拭干净 箱体无破损 各连接、转动部须给油 各连接部须紧固、无松动 摄像机位置正确 保护门开关正常直观检查2、磁传感器及卡具 清洁、无松动、破损 C1、C2磁钢中心距270±2mm C3、C4磁钢中心距270&#

22、177;2mm C0、C3磁钢中心距8±0.5m C3与摄像机中心距110±2mm 磁钢中心距钢轨内侧50±5mm 磁钢顶面距钢轨上平面35-40mm直观检查工具测量工具测量工具测量工具测量工具测量工具测量3、补偿光源1 灯架无松动2 补偿光源保护玻璃无破损3 来车后补偿光源应开启4 玻璃清洁无污、灯架须清洁无尘直观检查直观检查直观检查直观检查4、轨心探测装置 各部须清洁无尘 保护门开关正常(用铁器敲c0磁钢，保护门应打开，5秒后关闭) 各连杆、圆销、转轴润滑 各连接部须紧固无松动，接线端子无松动直观检查直观检查直观检查直观检查5、电气控制柜1 磁钢噪音（毫伏 表

23、测）静噪50mV2 摄像机电源： 12V±0.5V 3 光圈步进电机， 调节时4 正转A+A-电压24V±2V5 反转B+B-电压24V±2V6 保护门开关电源：24V±0.5V7 补偿光源输出电 压：200V250V用表测量用表测量用表测量用表测量用表测量用表测量(十三) 数据处理中转站周检标准项目周检标准测试条件备注1、设备外观检查 室内清洁无尘 设备运行无异状直观检查直观检查2、电源 不间断电源运行正常，转换正确输入电压为170V250V 动力电源箱无异状用表测量直观检查3、光纤收发器 指示灯显示正常直观检查4、光圈调节器 光圈、灯光可调节(观察镜

24、头校验窗口)直观检查5、各接口电路插件、显示器1 各部接口接插件无脱落、松动2 显示器显示正常直观检查直观检查 （十四）数据处理中转站周检标准项目周检标准测试条件备注清扫擦拭设备室内整洁无尘直观检查系统供电1 不间断电源运行正 常，转换正确2 电源接插件牢固、无 松动直观检查直观检查光纤收发器和交换机1 光纤收发器运行正常。2 交换机接插件牢固可靠、显示灯显示正确直观检查直观检查光圈远程调节1 调出调节菜单适时调节 光圈2 调节光圈脉冲数正确直观检查直观检查检查系统工作状况1 系统运行正常2 图像清晰、无错位直观检查直观检查连接部件光纤及其收发器、计算机、显示器、键盘、打印机、交换机各部分连接可靠直观检查检查网络服务器数据容量数据存储空间不小于3G直观检查对窗口计算机进行磁盘整理使系统运行加快直观检查七、 常见故障分析与处理(一) 电源系统1. 三台图像采集计算机都找不到相机1 相机12V电源是否打开；2 12V开关电源是否烧坏； 2. 补偿光源灯有不亮的1 对应的24V开关电源是否有电源输出2 氙气灯是否损坏3 对应的安定器是否损坏3. 轨边机房4台计算机同时重启动1 输入电源功率是否符合要求(二) 机械系统1. 轨心保护门或者轨侧