致远评审报告册研制

目1系统概 .-22研制阶 .-3目1系统概 .-22研制阶 .-3 .-3 .-4 .-4 .-5 .-6 .-7 .-8 .-8 .-8 .-153系统技术参数指 .-18 .-18 .-193.3检测范 .-20 .-20 .-214系统关键技 .-22 .-22 .-22 . .-23 .-23 .-24 .-25 .-255应用价 .-256发展展 .-26近年来，由于铁路的高速发展，客车运行车次与日俱增，日的客运量也越来越大，特别是高峰时段，旅客发送量屡创新高的发展的发展和生存，对国家的经济发展和社会的稳定意义重车检修运用质量，加强对客运列车运行过程中的质量监控至关重客车底部侧部结构复杂，零部件多，对于运行过程中因为异物击目前，客车的检修多为人工查看，劳动强度大，工作效率低，传统的检测系统也是通过人工看图，对每一个部件的图像进行分析查看（rainCachMachineonDeonsem，简称TVDS。该系统利用在轨边安装面阵和线阵组合摄像头，采集运行异常报警信息及大容量图像数据实时传输至本地或异地客车列检所内报警终端，人工仅需对异常报警信息进行人工确认。系统实现了对客车在线运行部件状态及通过网络对异地列检所检修作业质量的监控，提高了故障产生初期的预警能力和联网追踪能该系统以人机结合的该系统以人机结合的方式实现全面检和重点检相结合，利用结构规范统一、线路运行规律的特点，采用机器视觉检测及图像识别比效手前期调研系统试运用20131~2013620136~2013820139~201310201311~20131220141~20149针对客车检测中的问题，上海铁路局车辆处与苏州华兴致远行重新设计高速电气采集处理摄像辅助光源、数辅助光源、数据传输、结构设计及异常图像预警等多个方面配合。明确解决思路后，项目组开始进行分项技术攻关和大量2.2.1系统结经过分析，客车底部、侧部结构复杂,零部件多，在运行过程个细小部件的故障都有可能造成重大事故，因此图像检测系统应该尽2013年9验结果对系统结构进行了特殊设计系统采 个高清工业检测高摄像头，其中底部4个摄像头，侧部5个摄像头分别对转向架连接部，底板，轨外侧轮对轴箱及车体底板、车号进行图像采集2.2.2图像传2.2.2图像传输浏览技从图像数据的统一管理综合运用角度考虑，系统设计采用B/S维护，图像检测终端无须安装特殊软件，通过WEB页形式实时的浏览图像。系统采用特殊的图像压缩传输及处理算法配合定制的GPU工业加速服务器即图像传输与处理加速器系统，可以实现在低带宽下多个图像检测终端同时实时浏览图像。同时通过IE浏览器，段局各级管理部门可方便在本地实时浏览图像 高速 高速图像采集控经过前期实验发现，采用线阵相机进行拍摄，可以获取客车机仅能扫描到与相机芯片垂直的目车走行部零部件结构复便处理，检测系统应该在安装在距离客车进8-10里的地方，给情况进行处理。而在距离车站8-10公里距离的地方，车速最高160km/h对这项160km/h对这项设计标准，项目组于2013年6月成客车关键位置精确（定位精度1米以内拍摄以及车号图像的准确抓拍，专门研制了新型的高速中断控制板，高速IO制板等硬广泛的联系和深入探讨，并进行了分项技术攻关和大量试验，定制出MP处理等最新的高速了每秒100帧百万像素级图像的采集、处理及存储，完全满足系统对于适应车速的2.2.4系统车号识别模系统要实现准确的图像异常分析和预警，实现与其他客车信传统系统通过客车原有RFID子标签，对车号进行识别获取，而本在车辆侧面，系统通过实时采集客车车辆车号图像，实现了客车车号的自动识别。车号的自动识别。通过车号实现了图像与车辆的唯一对应，实现过车号信息与客运车辆信息管理系统及其他客车检测系统的信息享 系统异常分析报项目组研究发现，目前传统的运行故障图像检测系统均采用一定数量的作业人员以三班倒的形式对采集到的每张图像进行人工看图浏览方式来检查车辆是否存在故障。此种方式需要大量作业人员，而于20XX年XX像识别算法对同一车辆的统一部位的图像在进库和出库时进行比对进行二次核查，减少故障的2.3.1设备安系统轨上设备包括底部沉箱、侧箱以 车号天线模块，现安装效果如下2.3.2设备安装完成后，对过车图像采集并进行拼2.3.2设备安装完成后，对过车图像采集并进行拼图，拼图如经过近9个月的运用，共计接车16122列，日均65.8列。采过车数据并发现故障型故障有底板底板缺失闸片异常、排水管变形等。以下为发现的部分故障截图：故障的时间、车型、车号侧箱盖帽脱落（7月29YW-底板刮伤(727日底板刮伤(727日YW-蓄电池箱刮伤（723RW-底板异物击打（722YZ-闸瓦环丢失（729闸瓦环丢失（729YW-底部异物（81日YW-通过实际运用证明系统能对过探测点客车、向架等部位进行高清图像采集向架等部位进行高清图像采集，并能准确比对分析找出故障所在到了预期的目适应列车速度：5-保护门开启、关闭反应补偿光源开启关闭响应–车轮传感器，数量：4核心图像传感器：高清数字摄像头6个,最高帧核心图像传感器：线阵摄像头3个，最高线速线阵相机补偿光源：24伏高亮激光无影光源，8套数据存储服务器：2台，采用IBM服务器，双机热图像识别服务器：2台，采用IBM图像信息检测终端：采用IBM计算机，2台；存储容量：故障信息存储两年，其它信息存储一个月以探测站地线设置：设防雷地和设备地两点，防雷接地电4欧姆，设备地小于10欧姆系统轨边设备功率轨边设备功率检测中心设备车号图像识别系统：1套系统能自动识别过车车型，并屏系统能自动对过车进行系统能自动测图片统一采用JPG系统能够显示车底全息无缝拼接系统能自动区分客车组车辆一位系统具备图像放大功能，能够对细小部件进行多级放大系统采 结构各级部门通过网页即可实时浏览客车各系统采 结构各级部门通过网页即可实时浏览客车各位图系统采用的图像传输与处理加速器系统技术可以实 宽通道下的图像实时浏系统采用ORACLE9i及以上版本数据库存储数据系统具备与KMIS进行信息共享KMIS交换，可以实时当前检测的车辆的车次信息，便于车辆所作员进行故障的预报和确系统图像浏览终端能够按车号查询部件图片和列车系统能够自动生成含车组辆车时车号、异常部位等内容的检查报系统能提供故障标记工具,便于故障图片的管理和通知现故障的准确定位系统具有车号图像自动识别功能，可以自动将图像信息信息与车号信息自动对应，无须人工手工客车故障轨边图像检测系统（TVDS）检测范围主要包括：客车行部、制动配件、底架悬吊件、钩缓连接、转向架、车体两侧下各部详细检测范围3.3.1转向架转向架构架、轴箱3.3.1转向架转向架构架、轴箱、轴箱螺栓、导柱螺栓；轴箱弹簧折断窜出、失以及转向架各安装管纵向牵引拉杆裂损，横向拉杆裂损、窜出；CW列转向架横向轴端发电机大小皮带轮裂损，螺栓折损、丢失，轴端发电机吊装置配3.3.2基础制制动装置各拉杆、杠杆折断、丢失；各圆销、开口销折断、丢失杠杆吊座裂制动梁、闸瓦及托裂损；制动盘外观状态，轴盘安3.3.3车端连1)钩差；制动软管及连接器状态；折角塞门、防跳装车钩、尾框、托板、从板及座裂损，托板螺栓丢失；钩尾销螺栓螺母丢各垂下品状车端电力、播音、通讯及控制等连接3.3.4各风缸3.3.4各风缸及配件丢失蓄电池箱、下油箱、电器箱等下部悬吊装各排水管、排污管客车底部和侧部部件结构复杂，部件数多，大量的图像和零状态，如果仅靠人工检查，人很难准确记住所有部件的正常状态和形（通过车号图像自动识别技术实现客运车辆的唯一性标识图像在两次通过探测站时进行比对和分析，对出现异常的图像进行自动报警和提示系统采用线面结合方式，采用一个4K的线阵相机获取客车底全息图像，部件图像无拼接，有利于人工对大部件的状态检测。扫描到与相机芯扫描到与相机芯片垂直的目统采用多个面阵相机辅助拍点部位的图像，确保关键部位图像细节全面清晰。同时面阵相机摄的图像可以作为部件变动异常预警进行比对分析的模版图传统客车通过AEI设备获取到客车车号，建立车辆部件图号的一一对应关系，实现同一车辆的部件图像自动比对和异常分级报该方法中主要通过如下步骤执行：首先，纹理定位法结合颜色定位法进行字符区域粗定位，然后数学形态学定位法结合神经网络方法字符精确定位，采用投影法和模板匹配法对字符和数字进行有效的分骤为满足对正线运行的客车进行实时的图像获取，系统适应车求达到10kmh，对该系统的辅助光源有很高的要求，通常的单个大功率激光光源在工作时发热量很大，在轨边的恶劣环境下长时间工本系统采用低功率分离式多芯激光器，该产品是为线扫描相光补偿而特光补偿而特殊设计生产其发光部件是由数十个分离的激光芯与单个大功率激光芯片制作的补偿光源相比，多芯激光器，因多点灯亦可放置在同一线上，提供更长的均匀对于高速运行中客车，图像的超高速采集、处理、传输及存一个以往的图像检测系统中没有遇到的问本系统需要同时对9个高速摄像头的图像数据进行当客车运行速度达到160km/h时，系统每秒需要处理的数据量高达2GB，如果采用传统的图像采集处数据压缩，其次通过新型内存管道技术构建数据通道，然后利用内存二次映射技内存二次映射技术建立数据缓冲区采用多线程并 处理对多相机数据同时进行处理，提高数据处理速度，实现了每秒100万像素级图像的采集、处理及存系统采用B/S理和图像识别均在高性能工器上完成。图像检测终端无须安装特殊软件，通过WEB页就可以的GPU业加速服务器即图像传输与处理加速器系统，可以实现在2Mbps带宽下，多个图像检测终端同时实时浏览图像。同时通过浏览器，段局各级管理部门均可方便在本地实时浏览图系统为解决客车快速通过探测站设备时实现实时的计轴计辆车关键位置精确（定位精度1米以内拍摄以及车号图像的准确抓拍，专门研制了新型微秒级高速中断控制板及微秒级高速IO制软件可以在更短的时间内并行处理多个控制系统应用后，具有以下系统应用后，具有以下特点系统实现异常图像自动分级报警，为运行列车部件状态监控系统采用图像传输及处理加速器技术，实现低带宽下的大容量图像数据的实时传输和浏览，为异地检测和监控提供有效手段。系统通用性好，全面兼容对客车的检测。能同时实现对动车、机车探测，并自动分车到客车段。综上所述，系统为实现对客车运行状态的在线监控提供了有效段，弥补了因客车运行过程中状态无法检查的缺点，消除了运行系统的异常信息可以远程提前预报给运用所检修作业人员和质检人员，实现了检修人员重点检和全面检的相结合，加强了对客车入库检修作业质量的检修作业质量的监控，提高了客车入库检修的作业质量和效系统其核