货车运行故障动态图像检测系统(tfds) (1)
探讨货车运行故障动态图像监测系统在列检运用中存在的问题及改进措施
探讨货车运行故障动态图像监测系统在列检运用中存在的问题及改进措施摘要：本文通过对货车运行故障动态图像监测系统(tfds)的实际运用，简单介绍了货车运行故障动态图像监测系统(tfds)的结构、工作原理及流程，并收集整理了实际运用中存在的问题，提出了解决问题的建议及改进措施。
关键字：tfds系统运用问题措施中图分类号：u272文献标识码：a 文章编号：在铁路系统的优化整合，货物列车技术检查保证区段的延长，货车运用高速重载的高度要求下，货车检车技术迫切要求改进原始的作业方式，提高检车技术及工作效率。
铁道部提出了信息自动化技术在货车检车技术中的应用，投资了大量的人力、物力，采用先进、成熟、高效、可靠的技术，建成了货车运行故障动态图像监测系统——tfds系统。
1 tfds系统的工作原理及结构1.1 工作原理及流程货车运行故障动态图像检测系统(tfds)是一套集高速数字图像采集、大容量图像数据实时处理和精确定位、模式识别技术集于一体的智能系统。
系统由检测信息采集、信息处理传输和列检检测中心等设备构成，系统通过高速像机阵列，拍摄列车车底，侧架下部和侧架的全部可视信息，经数字化处理后显示于检测中心的信息终端上。
tfds系统的工作流程为：系统供电完成对设备的自检后等待列车到来，列车到来后车轮传感器工作输出信号到tfds系统前置箱，前置箱输出信号到控制计算机，控制计算机通过对信号的判断调中断程序执行命令指令输出信号到前置箱，前置箱输出信号使保护门工作，补偿光源工作，抗阳光干扰像机进行动态图像采集。
采集结束后图像传输服务器网络将图像快速传至列检检测中心，室内检车员利用终端浏览计算机通过客户端软件进行看图检测，其工作流程图如下图1所示。
图1：tfds系统工作流程图1.2 系统的主要构成tfds系统主要由图片信息采集系统，图片信息传输系统，列检检测中心，铁路局、铁道部复示系统等组成。
1.2.1 图片信息采集系统图片信息采集系统由车轮传感设备，光源补偿设备，高速像机阵列，aei车号设备及防护设备构成。
车辆检测技术——TFDS系统运用与检修
货车安全防范系统运用
货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）
一、背景介绍 二、系统简介 三、浏览软件 四、网络构成 五、局级功能 六、运用管理
货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）背景介绍
一、货车运行故障动态图像检测系统(TFDS) 是通过对运行货车技术状 态进行动态图像检测，以人机结合的方式，及时发现车辆关键部 位故障，防止货物列车行车事故，保障铁路运输安全的重要设施。
TFDS动态检车员发现货车摇枕、侧架裂损；轴承冒烟；制动梁、 下拉杆脱落；钩托板裂损及直接危及行车安全的其它车辆故障，经 动态检车组长确认后，由动态检车组长将车次、车号、辆序、故障 情况通过录音电话通知车辆运行安全监测站TFDS值班员，由TFDS 值班员通过录音电话通知行车调度员和车辆调度员，并填写“货车 安全防范系统拦停甩车通知卡”送至行车调度员处，双方签字确认 ，由行车调度员安排立即拦停，由车辆调度通知车辆段启动辆故调 查程序，派员前往处理，并安排专人将处理情况在24小时内录入 TFDS。
货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）局级功能
货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）局级功能
货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）局级功能
货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）局级功能
货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）运用标准
TFDS对货车下列部位的可视部分进行外观检查，检查范围和质量标准如下：
二、制动装置：闸瓦托吊无裂损，制动梁支柱无裂损、梁体无弯曲、变形， 闸瓦托吊的圆销、开口销、U形插销（螺栓）无丢失，闸瓦、闸瓦插销安装不到 位、丢失，下拉杆无折断、丢失，安全吊无脱落、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，制动梁无脱落 。闸调器无丢失，各拉杆无折断；截断塞门开、闭状态正常。
铁路货车运行故障动态图像检测系统(TFDS)运用管理的探索
铁路货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）运用管理的探索作者：蒋远志来源：《科学与财富》2016年第09期摘要：针对铁路货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）检测范围及作业标准、作业流程，结合南宁铁路局柳州南站枢纽运用的实际情况，对现有TFDS系统运用管理主要问题进行分析，并提出了相应解决方案。
关键词：货车运行故障？TFDS系统？运用管理铁路货车运行故障动态图像检测系统（简称TFDS）的主要原理是运用计算机、网络通讯、自动控制和图像采集处理技术，将安装在铁路上的摄像装置摄取运行货车底部、侧部的图像，传输至数据服务器经处理后，由负责列车车辆检查的运用部门进行调阅检查，通过室内人员检查及时发现货车主要零部件故障情况，以便及时处理消除故障，确保行车安全。
TFDS 的应用改变了车辆运用技术检查传统作业方式，实现了由“人检人修”方式向“机检人修”方式过渡，对改善列检人员作业条件、提高作业效率和安全可靠性具有重要意义。
本文针对在南宁铁路局最大的货车编组站-柳州南站枢纽TFDS运用的相关问题进行分析，并提出相应的解决措施。
1 TFDS系统运用情况概述目前柳州南站枢纽一共设置有4套京天威公司生产的TFDS系统，分别安装在柳南湘桂线上、下行、焦柳下行和柳南双向到达咽喉处，由柳南二场运用车间负责集中检测和预报，实行分段包车作业模式，采取四班制、每班设置4个5人作业组，月均接车约3900列、20.7万辆，人均每月接车达4000辆，每百辆故障发现率为11.5件。
自2010年投入使用以来，大量减轻了列检人员的工作强度，提高了发现和处理故障能力。
TFDS系统作业数据量大对设备质量、人员素质及现场运用等环节提出了更高的要求。
2 TFDS系统运用问题分析2.1影响探测数据问题分析通过对柳州南站枢纽TFDS系统2015年探测情况（见表1）的统计分析，发现有5.66%的过车数据未能正常进行检测。
由于该系统设备自投入使用5年来，在设备维护部门不断加强维修人员技术业务水平和设备质量，不断提高设备的使用率和稳定性的情况下，突显数据未能正常探测的主要因素是窜图和灰图。
TFDS货车运行故障动态图像检测系统介绍
TFDS系统推出背景
▪ 铁路作为国民经济的大动脉，肩负着重大的历史使命。部
党组为服务国民经济建设，站在历史的新高度，提出了实 现铁路跨越式发展的新思路。
▪ 面对铁路跨越式发展对车辆安全工作提出的新要求，铁路
安全技术创新规划应运而生，并且近期总体目标是：五年 内基本杜绝旅客列车重大事故，行车重大事故率比前五年 应有明显降低，铁路运输安全技术与安全技术装备水平显 著提高，安全管理手段显著完备，实现铁路运输安全“基 本稳定，有序可控”。
辨率为1400x1024，标配5台；
5. 抓拍最高速率：64fps； 6. 控制方式，使用车轮传感器，数量：4； 7. 服务器：采用IBM服务器两台，双机热备；
TFDS系统技术参数
8. 部件信息浏览终端：采用IBM计算机，10台； 9. 存储容量：故障信息存储两年，其它信息存储一个月； 10. 工作环境：室外：-40～70ºC，室内：-20～60ºC； 11. 探测站地线设置：系统设防雷地和设备地两点，防雷接
TFDS系统推出背景
▪ TFDS作为5T系统的重要组成部分，也是铁道部
经过多年筹划、反复论证，又经过长时间现场考 验的一项系统工程，目前我京天威公司TFDS全 路已有六十于套设备正式运用，在日常工作中发 挥着重要的作用。
▪ 后面为各位重点介绍我公司最新通过部评审的
TFDS高清抗阳光干扰型（TFDS HD Anti-sunlight）
▪ 探测站设备应设防雷保护设施，每处设防雷地和设备地两
点。对一般雷区采用避雷器和防雷地线的措施。防雷接地 电阻小于4欧姆，设备地小于10欧姆。
设备整体安装要求
▪ 探测站到列检监测中心之间采用光纤网络通讯，
8芯单模光纤（专用通道）光缆铺设深度大于0.8 米，细沙铺垫，立水泥标志桩，开机磁钢铠装电 缆铺设深度大于 0.8米。
货车运行故障动态图像检测系统
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。
铁路货车检车员(列检)技术能手题库[1]
![铁路货车检车员(列检)技术能手题库[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/cf0a6b2f10661ed9ad51f33b.png)
简答题：（50题）答：目前货车使用提速转向架有：转8AG、转8G 、转K1、转K2、转K3、转K4、转K5、转K6型等。
型空气制动阀的组成？答：120型控制阀的主阀是由中间体、主阀、紧急阀、半自动缓解阀四个部分组成。
K2型转向架的构造组成？答：侧架、摇枕、轮对及轴承装置、中央弹簧减震装置、交叉支撑装置、双作用弹性旁承、答案：在作业前必须按规定插设安全防护装置，作业完了必须确认车下无人后方准撤除防护，插撤防护要正确传递号志，不得隔位或用对讲机进行传递，严禁无号志作业。
答案：列检作业在开始和结束前，要严格执行插、撤防护信号联锁传递办法，严禁在无防护信号的情况下进行检修作业，严禁在列车运行中处理故障。
基础制动装置。
?答：由内圈、滚子、保持架、外圈、密封罩、密封圈、密封座、中隔圈和附属部件的前盖、防松片、螺栓、后档、承载鞍组成。
答：列车主管压力达到规定压力时，将机车制动阀置于常用制动位置，减压100 kPa 由列车后部检车员确认最后一辆车发生制动作用，然后向司机显示缓解信号并确认缓解作用。
答：车体倾斜测量方法：用吊线锤挂于车顶端，侧面往下吊，量出吊线与端、侧梁之间的水平距离就是车体倾斜的尺寸。
K4提速转向架组成？答：侧架、承载鞍、摇动座、摇动座支撑及弹簧托板、摇枕心盘、轮对、弹性悬挂系统及减震装置，常接触式弹性旁承装置、基础制动装置。
答：①主要列检所编组始发的列车中不得有制动故障关门车辆；②检修回送车及因货物关闭的制动关门车不得超过列车总辆数的6％。
③关门车不得挂于机车后部三辆车之内，在列车中连续连挂不得超过两辆，列车最后一辆不得为关门车，列车最后第二、三辆不连续关门。
答：(1)测量车轮踏面的轮缘厚度；(2)测量轮辋厚度；(3)测量踏面圆周磨耗深度；(4)测量踏面局部擦伤及凹入深度；(5)测量踏面剥离长度；(6)测量车钩闭锁位钩舌与钩腕内侧面距离；(7)测量轮缘垂直磨耗；(8)测量轮辋宽度；(9)测量踏面碾宽。
车辆检测技术——货车运行故障动态图像检测系统
第十四章货车运行故障动态图像检测系统第一节TFDS系统组成原理及功能一TFDS系统原理TFDS系统采用的技术有：高速摄像技术、计算机及网络技术和图像模式识别技术。
通过采集运行中的列车图像送入计算机进行分析与处理，计算出列车运行速度、判断出列车车种车型，并与标准库中的标准样图进行拟合，筛选出需要的车辆转向架、基础制动装置、车钩缓冲装置等车辆关键部位图像，以一车一档的方式在窗口计算机中显示。
通过人机结合的方式，对抓拍后的图像进行分析、判别有关故障，从而达到动态检测车辆主要技术状态的目的。
系统原理图如图14-1。
图14-1 TFDS系统原理图二TFDS系统功能适应列车速度：5～120Km/h；动拍摄和筛选出车辆转向架、基础制动装置、车钩缓冲装置等车辆关键部位图像；通过人机结合的方式，对抓拍后的图像进行分析，判别出有关故障；（图像分辨率640×480）；动分辨客车、货车；自动判别货车车种车型；自动判别列车速度；自动计轴计辆；窗口计算机按一车一档的方式建立并显示图像；可一次性存储10天左右（约50000辆车）列车图片（可扩充）；能与AEI 系统连接；可自动生成车统－15、车统－81等列检所常用报表；预留HMIS 接口；实现分散检测、集中报警、联网监测、信息共享。
三 TFDS 系统组成TFDS 系统由数据采集站、数据处理中转站和检测分析中心组成，关系如图14-2所示。
图14-2 TFDS 系统的三个工作站之间的关系四 TFDS 系统硬件数据采集站交换机数据处理中转站磁钢组C1~C11高速摄像 设备光源补偿 设备永磁信号前端 处理机窗口管理机检测分析中心窗口机1窗口机2窗口机3窗口机4端口处理器光纤收发器光纤收发器TFDS系统硬件由九个部分组成：永磁信号传感器（即磁钢组）；前置处理器（即永磁信号前端处理机）；高速摄像设备；光源补偿设备；端口处理器；光纤收发器；交换机；网络服务器；窗口计算机。
具体分布为：1 轨边设备表14-12 轨心设备表14-23 分析中心表14-3五TFDS图像显示方式在TFDS系统中，以一车一档的方式进行显示，每辆车形成26幅图片，分两种浏览方式可以查看，其中一种浏览方式显示10幅图片，主要显示侧架和车钩连接部（互钩差），另一浏览方式显示16幅图片，主要用来显示制动梁（含摇枕）和车钩缓冲装置部分图像。
货车运行故障动态图像检测系统(TFDS)
货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）简介及存在问题郑州北车辆段远鹏摘要：伴随着铁路运输的不断发展、第六次提速，新的运输生产秩序要求列检所保证区段不断延长，传统列检作业方式越来越难适应新形势发展的需要。
作为“5T”系统之一，货车运行故障动态检测系统（Trouble of moving freight car detection system ,简称TFDS）即为目前在列检所采用的先进的检测装备。
本文简单介绍了TFDS系统的设备情况，并提出了使用中存在的一些问题，以供探讨。
关键词：车辆 TFDS 简介问题1设备简介1.1系统原理TFDS系统采用了当今的一些新技术：高速摄像、大容量图像数据实时处理、模式识别、计算机及网络等技术。
系统通过布置于钢轨之间的高速相机阵列，拍摄通过列车车辆的转向架、基础制动装置、车钩缓冲装置等车辆关键部位的图像，经计算机处理后传输到室内分析室。
室内检车员对抓拍到的图像进行分析、判别有关故障，从而达到动态检测车辆主要技术状态的目的。
1.2系统功能TFDS系统具备图像化监控运行列车关键部位的能力，具备以下功能：（1）自动拍摄和筛选出车辆转向架、基础制动装置、车钩缓冲、交叉杆底部等部位的图像，实现对车底和侧下部的检测。
（2）通过人机结合的方式对车辆图像信息和过车信息进行分析，判别故障。
（3）室内分析室按一车一档的方式建立并显示图像。
（4）自动对通过列车进行计轴、计辆和测速。
（5）自动识别列车车次、车号信息，判别货车车种车型。
（6）自动生成列检所常用统计报表。
（7）能够实现分散检测、全程追踪、全线联网、信息共享的要求。
1.3系统组成TFDS系统主要由检测信息采集设备、信息处理传输设备、列检所检测中心和其他复示终端构成。
检测信息采集设备即轨边探测设备，主要有高速摄像装置、光源补偿装置、车轮传感器、AEI地面天线等组成，主要完成过车检测、光源补偿、图像采集任务。
信息处理传输设备即探测站机房内设备，主要有图像信息采集设备、车辆信息采集设备、交换机、光纤收发器等组成，主要负责对过车信息处理并控制室外设备的正常工作，将采集到的图片进行处理，并将处理后的图像数据传输到列检所检测中心。
TFDS系统介绍(济南)ppt课件
5. 抓拍最高速率：64fps； 6. 控制方式，使用车轮传感器，数量：4； 7. 服务器：采用IBM服务器两台，双机热备；
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TFDS系统技术参数
www.
8. 部件信息浏览终端：采用IBM计算机，10台； 9. 存储容量：故障信息存储两年，其它信息存储一个月； 10. 工作环境：室外：-40～70ºC，室内：-20～60ºC； 11. 探测站地线设置：系统设防雷地和设备地两点，防雷接
www.
探测站到列检监测中心之间采用光纤网络通讯，
8芯单模光纤（专用通道）光缆铺设深度大于0.8 米，细沙铺垫，立水泥标志桩，开机磁钢铠装电 缆铺设深度大于 0.8米。
列检检测中心机房使用面积需大于40平方米，有
良好的通风、取暖设施，保证室内温度：10℃～ 30℃，相对湿度：<95%，房间需装修（防静电 地板），安装空调，10套桌椅（相应的网络接口、 电源接口应铺设到位）。
新标准设备外观图
www.
侧箱实拍照片
工业摄 像机
LED频闪 灯
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TFDS系统技术参数
www.
系统硬件技术参数：
1. 适应列车速度：5～120Km/h； 2. 保护门开启、关闭反应时间：≤1.5S； 3. 补偿光源开启关闭相应时间：≤1S； 4. 摄像机：加拿大DALSA Genie HM1400千兆网络摄像头，分
6
TFDS系统作用
www.
1. 实现人机联控，提高故障判别的可靠性； 2. 替代人工室外检查作业，减轻检车员的劳动强
度，提高列检作业质量；
3. 提高运输效率，为确保运输安全高效创造了条
件；
4. 实现分散检测、集中报警； 5. 实现网络监测、信息共享。
车辆检测技术——TFDS的使用
按处理类型统计
功能描述：按照一定的查询条件[包括时间、单位、车次、 车号、车种]，按处理类型查询故障信息统计结果。结果 按照单位来分别汇总。
查询结果
按车型统计
按车型和类别统计
点击“按车型和类别 统计”
所显示的信息是按照车型和类别综合查询后的纪录。
故障统计
数据传输
点击[数据传输]
各个铁路局的数据 传输数量统计图
数据传输查询
点击[数据传输查询]
查询和重置
1.选择日期区间范围
2.点击[查询]
查询结果
所 有 2005-10-20 至 2005-1028期间上传的数据记录
错误报文统计
报文错误明细
点击[察看错误]
TFDS系统预报和处理程序
预报程序： • 人机分工作业场动态检车组长负责将TFDS预报故障向列检值班
北京路局
• http://10.158.2.76:8080/tfds/
南昌路局
• http://10.102.2.117:8080/tfds/
武汉路局
• http://10.160.2.57:8080/tfds/
广铁集团
• http://10.106.2.113:8080/tfds/
西安路局
• http://10.96.2.117:8080/tfds/
TFDS系统预报和处理程序
处理程序： • TFDS动态检车员发现车辆故障，由动态检车组长确认后将车次、
车号、辆序、故障方位、部位及名称等情况向列检值班员报告； 由列检值班员通知现场检车员对预报故障进行检查确认，并将检 查确认情况向动态检车组进行反馈，由动态检车员录入TFDS。 (手持机)
• TFDS动态检车员发现拦停范围的车辆故障，经动态检车组长确 认后将车次、车号、辆序、故障情况通过录音电话通知车辆运行 安全监测TFDS调度员，由TFDS调度员通过录音电话通知行车调 度员和车辆调度员，并填写“货车安全防范系统拦停甩车通知 卡”，送至行车调度员处，双方签字确认，由行车调度员安排立 即拦停，由车辆调度通知车辆段派员前往处理，并安排专人将处 理情况在24小时内录入TFDS。
货车故障轨旁图像检测系统(TFDS)—TFDS系统运用与管理
车辆检测技术
三、车底中部
1 中间部1:视线流程
图一、图二、图三：车轮—横梁—上拉 杆—主管—支管—上拉杆吊架—横梁— 地板；
→图四、图五、图六：支管—地板—横 梁—车号自动识别标签—地板；
→图七、图八、图九：脱轨自动制动装 置—支管—车轮—地板—横梁—人力制 动机拉杆及吊架—横梁—地板—人力制 动机拉杆链。
2
列检人员须将预报拦停的故障 确认、处理结果反馈给列检值 班员，列检值班员报安全生产 调度指挥中心值班调度和TFDS 动态检车工长，TFDS动态检车 工长将故障处理方式、处理人、 处理时间等内容，自故障发生 时刻起24h内录入TFDS系统中， 安全生产调度指挥中心值班调 度报铁路局集团公司红外线调 度员和车辆调度员。
转K5型转向架部位“Z”字检查方法及顺序
二、制动梁、摇枕部位
TF DS 动 态 检 查 范 围 和 质 量 标 准
序号 1 2 3 4
5
6 7 8 9 10 11 12 13 14
人机分工检查范围和质量标准 车轮踏面无缺损
闸瓦无折断、丢失，磨耗不超限，闸瓦插销安装位置正确，闸瓦插销环无丢失 制动梁梁体无折断，闸瓦托下铆钉无丢失，制动梁无脱落 制动梁安全链无脱落
闸调器圆销及开口销无折断、丢失 制动缸后杠杆、制动缸后杠杆支点及圆销、开口销无折断、丢失，吊架无折断、脱落，制动缸后杠
杆支点组装螺母无丢失 人力制动机拉杆、拉杆链无折断、脱落
制动缸无脱落、丢失，吊架无脱落 制动主管、支管、连接管无折断，卡子及螺母、法兰螺母无丢失
三、车底中部
3 中间部3:视线流程
图一、图二、图三：缓解阀拉杆—主管—支 管—副风缸—上拉杆及吊架—横梁—地 板—车轮；
浅析货车运行故障动态图像检测系统(TFDS)的运用与改进-车辆工程论文
题目：浅析货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）的运用与改进专业：车辆工程学号：********姓名：熊兴彬指导教师：***学习中心：成都工职校学习中心西南交通大学网络教育学院2012年11月院系网络教育学院专业车辆工程年级2010秋—36班学号10922938 姓名熊兴彬学习中心成都工职校学习中心指导教师董铁军题目浅析货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）的运用与改进指导教师评语是否同意答辩过程分(满分20)指导教师(签章)评阅人评语评阅人(签章) 成绩答辩组组长(签章)年月日毕业论文任务书班级2010秋—36班学生姓名熊兴彬学号10922938开题日期：2012 年9月4日完成日期：2012 年11月6日题目浅析货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）的运用与改进1、本论文的目的、意义1、目的：用理论联系实际的方法，运用所学的基础理论、基本知识和基本技能，分析解决现场存在的实际问题。
2、意义：以此提高自己的运用理论知识分析、解决实际问题的能力。
2、学生应完成的任务1、现场调查TFDS设备设计软件、硬件缺陷，并采取针对性改进实验，然后确定改进方案。
2、收集论文写作资料（包括TFDS设备相关技术资料、TFDS设备运用管理规程、车辆构造及检修资料）3、完成并交出毕业设计、毕业论文、含毕业设计论文。
3、论文各部分内容及时间分配：（共9 周）第一部分熟练课题，收集、整理课题相关资料（1周）第二部分 TFDS系统运用相关数据分析（2周）第三部分找出系统探测规律，订出措施（2周）第四部分毕业设计论文文档编写整理（3周）评阅或答辩（1周）4、参考文献1. 饶忠.《列车制动》.北京：中国铁道出版社，2008.2. 中华人民共和国铁道部.《TFDS、TADS、TPDS设备检修维护管理规程》.北京：中国铁道出版社,2009.1.3. 严隽耄、傅茂海.《车辆工程》.北京：中国铁道出版社,2008.1.4. 侯光溪.《车辆构造及检修》.北京：中国铁道出版社,1999.7.5．机车车辆标准汇编.国家标准部分.铁道部标准计量研究所出版. 6．车辆配件图册. 7．《机车车辆标准汇编》（车辆部分），北京：铁道部标准计量研究所出版，2004.5. 8．中华人民共和国铁道部《铁路货车段修规程》，北京：中国铁道出版社，2003.5. 9．杨绍清、陈雷.《铁路货车段修技术与管理》，北京：中铁道出版社，2004.3 . 10．中华人民共和国铁道部《铁路货车运用维修规程》，北京：中国铁道出版社，2003.5 .11．《铁路技术管理规程》（铁道部令第29号），北京：中铁道出版社，2006.10.12. 刘岩《车辆修造工艺与装备》，北京：中国铁道出版社，2007.8 . 13．中华人民共和国铁道部《铁路货车制动检修规程》，北京：中国铁道出版社，2008.2 .备注无指导教师：年月日审批人：年月日诚信承诺一、本论文是本人独立完成；二、本论文没有任何抄袭行为；三、若有不实，一经查出，请答辩委员会取消本人答辩（评阅）资格。
铁路货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）运用管理的探索
铁路货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）运用管理的探索第一篇：铁路货车运行故障动态图像检测系统(TFDS)运用管理的探索摘要：针对铁路货车运行故障动态图像检测系统（tfds）检测范围及作业标准、作业流程，结合南宁铁路局柳州南站枢纽运用的实际情况，对现有tfds系统运用管理主要问题进行分析，并提出了相应解决方案。
关键词：货车运行故障？tfds系统？运用管理铁路货车运行故障动态图像检测系统（简称tfds）的主要原理是运用计算机、网络通讯、自动控制和图像采集处理技术，将安装在铁路上的摄像装置摄取运行货车底部、侧部的图像，传输至数据服务器经处理后，由负责列车车辆检查的运用部门进行调阅检查，通过室内人员检查及时发现货车主要零部件故障情况，以便及时处理消除故障，确保行车安全。
tfds的应用改变了车辆运用技术检查传统作业方式，实现了由“人检人修”方式向“机检人修”方式过渡，对改善列检人员作业条件、提高作业效率和安全可靠性具有重要意义。
本文针对在南宁铁路局最大的货车编组站-柳州南站枢纽tfds运用的相关问题进行分析，并提出相应的解决措施。
tfds系统运用情况概述目前柳州南站枢纽一共设置有4套京天威公司生产的tfds系统，分别安装在柳南湘桂线上、下行、焦柳下行和柳南双向到达咽喉处，由柳南二场运用车间负责集中检测和预报，实行分段包车作业模式，采取四班制、每班设置4个5人作业组，月均接车约3900列、20.7万辆，人均每月接车达4000辆，每百辆故障发现率为11.5件。
自2010年投入使用以来，大量减轻了列检人员的工作强度，提高了发现和处理故障能力。
tfds系统作业数据量大对设备质量、人员素质及现场运用等环节提出了更高的要求。
tfds系统运用问题分析2.1影响探测数据问题分析通过对柳州南站枢纽tfds系统2015年探测情况（见表1）的统计分析，发现有5.66%的过车数据未能正常进行检测。
由于该系统设备自投入使用5年来，在设备维护部门不断加强维修人员技术业务水平和设备质量，不断提高设备的使用率和稳定性的情况下，突显数据未能正常探测的主要因素是窜图和灰图。
货车运行故障动态图像检测系统标准(12.19)最新
TFDS系统标准铁道部运输局装备部2005-12-19目录TFDS系统标准1前言1 TFDS系统的定义1 TFDS系统结构标准2 TFDS系统轨边探测设备及配置标准 (3)钢枕配置标准 (3)轨边探测箱配置标准 (4)室外分线箱配置标准 (6)车轮传感器配置标准 (6)AEI室外设备配置标准 (6)TFDS轨边设备电缆型号及防护标准 (7)TFDS系统探测设备安装尺寸标准 (7)TFDS系统轨边机房设备及配置标准.................................................................... １０TFDS系统服务器机房设备及配置标准................................................................ １２TFDS列检检测中心设备及配置标准.................................................................... １３TFDS设备实时监控设备........................................................................................ １４TFDS系统图像数据存储结构标准........................................................................ １５TFDS系统技术参数标准１５TFDS系统技术参数................................................................................................ １５系统硬件技术参数............................................................................................ １５系统软件技术参数............................................................................................ １６图像信息浏览终端软件界面标准.................................................................... １７检测范围及作业工位配置标准........................................................................ ２６TFDS系统探测部位图像采集数量标准......................................................... ２８TFDS系统车辆部件图片显示标准................................................................. ２９故障名称标准.................................................................................................... ３０故障报警流程.................................................................................................... ３１TFDS检测中心输出报表标准３２车辆运行日报表....................................................................................................... ３２车辆月（季、年）报表.. (33)车辆信息一览表 (34)列车故障信息一览表 (35)车辆故障报告 (36)个人发现故障列表 (37)看图信息日志 (37)TFDS系统出口数据标准38系统开放性原则和信息共享实现 (38)TFDS系统出口数据标准 (38)1．TFDS监测数据传输处理概述 (38)2．数据传输模式 (39)3．测点监测数据文件界面约定 (40)3.1数据文件的存放目录 (40)3.2数据文件生成及存放时间 (40)3.3数据文件的命名规则 (40)3.4 过车部件图像反查接口约定 (41)3.5 数据文件的内容和格式 (42)4.货车无故障部件图片反查通讯协议 (52)4.1货车无故障部件图像反查实现 (52)4.2货车无故障部件图像反查模型 (53)4.3反查信息报文命名规则 (53)货车运行故障动态图像检测系统标准前言长期以来，铁路货车的运用维修主要依靠列检所检车员人工检车的作业方式，列检作业的质量受到检车员的业务素质、责任心、心理状态、外部环境等因素的影响，直接为行车安全带来了隐患，随着中国铁路向高速、重载、大编组、长交路跨越式的大发展，传统的列检作业方式越来越难适应当前形势发展的需要。
TFDS-1系统列车动态检查范围及质量标准培训课件(一)
质量标准
无缺损 无折断、丢失 无折断 无脱落、折断 无丢失 无折断、丢失 无裂损、折断 无折断、窜出、丢失 无裂损 无弯曲、折断、脱落、丢失 无脱落、丢失 无裂损、折断 无折断、丢失
无折断、丢失
15 固定杠杆 162020/3制/4动梁支柱圆销、开口销 17 下拉杆圆销、开口销
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▪ 3．侧架、摇枕无裂损，斜楔、侧架立柱 磨耗板无缺损、窜出、丢失，摇枕圆弹 簧无折断（转8A型转向架重车摇枕圆弹 簧每转向架可不超过1个）、窜出、丢失， 交叉杆及盖板无弯曲、变形、裂损、折 断，安全索无丢失，扣板螺栓、端部紧 固螺栓无丢失，锁紧板无移位、丢失， 支撑座无裂损。弹簧托板无裂损，螺栓 无折断、丢失，心盘螺栓无折断、丢失。
6 移动杠杆 7 交叉杆及盖板 8 摇枕 9 心盘螺栓 10 固定杠杆支点座及固定杠杆支点、圆销、开口销 11 制动梁梁体 12 下拉杆圆销、开口销 13 制动梁支柱 14 安全吊 15 摇枕圆弹簧 16 固定杠杆 17 下拉杆
18 制动梁支柱圆销、开口销
质量标准
无缺损 无折断、丢失 无折断 无脱落、折断
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3、车钩缓冲装置连接部分检查范围和质量标 准
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40
1 2 3 4 5 6 7 8
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序号
作业范围
质量标准
1 端墙板
无破损
2 钩提杆
无变形、脱落、丢失
3 钩提杆安装座
无丢失、脱落
4 钩提链
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一、TFDS-1动态检查范围和质量标准
▪ 按附件1《TFDS-1检查范围和质量标准（图示）》 标注的部位可视部分，对货物列车进行动态检查：
TFDS系统介绍(济南)
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系统整体框架
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新标准设备外观图
旧标准LJJK-1型
新标准统型机 TFDS高清抗阳光干扰型
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轨边数字相机阵列
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新标准设备外观图
沉 箱 实 拍 照 片
LED频闪灯
工业摄像机
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TFDS系统技术参数
9. 10. 11. 12. 13.
系统能够处理当前主要货车车型； 系统不具备删除图像功能； 系统能够按整体部件组合显示图像，拼接良好；
系统能够用图像还原整车侧下部部件状态；
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；
14. 系统能够实现按检车要求自动分配检测车辆和检测部件； 15. 系统能够自动记录检车员看图的工作信息，并提供报表； 16. 系统数据编码符合HMIS编码规范和“5T”测报数据规范，能够与
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TFDS系统作用
1. 实现人机联控，提高故障判别的可靠性；
2. 替代人工室外检查作业，减轻检车员的劳动强
度，提高列检作业质量；
3. 提高运输效率，为确保运输安全高效创造了条
件；
4. 实现分散检测、集中报警； 5. 实现网络监测、信息共享。
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② ③ 3. ① ②
③
机10套 网络交换机一台 电源防雷箱一台 TFDS系统实时监控设备 网络视频服务器一台 红外一体机（监控摄像 头）一台 电源一台
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设备日常维护标准
货车运行故障动态检测系统的检修分为日常检修
新标准设备外观图
侧箱实拍照片
工业摄 像机
LED频闪 灯
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货车运行故障动态图像检测系统_TFDS_的原理与应用
着国民经济持续快速发展和铁路运输的深化改革，列车高速、重载、大密度的开行，势必造成各列检所日常检修任务的增加和工人劳动强度的加大，再加之列检、技检质量易受气候、职工素质、心理状态和人体疲劳程度等因素的影响，给行车带来很大的安全隐患，传统的列检作业方式越来越难适应形势发展的需要。
因此，需要一种能全天候对一些直接影响列车行车安全的关键部位进行检测的现代化设备来检测故障，以弥补传统列检作业方式的不足。
为了对运行中的列车进行实时检测，提高列检所故障发现率，实现机控代替人控的目的，将机器视觉技术运用到对影响列车行车安全关键部件动态检测上，成功应用了货车运行故障动态检测系统—ＴＦＤＳ系统。
１ ＴＦＤＳ系统工作原理该系统是采用高速摄像技术，通过对运行中的列车各部位进行快速抓拍，将抓拍的图像压缩到计算机的内存中，再结合机器视觉中模式识别技术，将列车中影响行车安全关键部位的图像从大量的图片中挑选出来。
由于图形处理中数值计算的工作量很大，对单幅６４０×４８０ 的黑白图像边缘处理和二次化处理，一般耗时在１００ ｍｓ，而一列货车完全通过探测点按２ ｍｉｎ计算，４部摄像机同时工作，处理完全部图像需要３ ｈ左右，从现场作业要求来看这是不能接受的。
为此借鉴了红外线计轴、计辆和测速技术，通过磁钢阵列测算出每幅图像在一节车的大概位置，删除与关键部位相差远的图像，大大压缩了需要处理的图像；对剩余的图像也采用了三级处理的办法，条件逐级加严，大大减少了处理时间，一列车一般能做到在３ｍｉｎ内处理完图像。
图１和图２分别为处理前后图像。
２ ＴＦＤＳ系统组成及主要功能２．１ ＴＦＤＳ系统组成系统主要由数据采集站、数据处理中转站和检测分析中心三大部分组成，其硬件又分为七个部分：测速装置、图像采集装置、光源补偿装置、前置处理器、端口处理器、网络服务器和窗口计算机。
其结构如图３所示。
２．２ ＴＦＤＳ系统主要功能（１）自动拍摄和筛选出车辆转向架、基础制动装置、车钩缓冲装置等车辆关键部位图像；（２）通过人机结合的方式，对抓拍后的图像进行分析，判摘 要：介绍ＴＦＤＳ系统原理、组成、功能及信息资源管理，概述系统给列检工作带来的转变和系统运用取得的成果。
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货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）
简介及存在问题
郑州北车辆段远鹏
摘要：伴随着铁路运输的不断发展、第六次提速，新的运输生产秩序要求列检所保证区段不断延长，传
统列检作业方式越来越难适应新形势发展的需要。
作为“5T”系统之一，货车运行故障动态检测系统（Trouble of moving freight car detection system ,简称TFDS）即为目前在列检所采用的先进的检
测装备。
本文简单介绍了TFDS系统的设备情况，并提出了使用中存在的一些问题，以供探讨。
关键词：车辆 TFDS 简介问题
1设备简介
1.1系统原理
TFDS系统采用了当今的一些新技术：高速摄像、大容量图像数据实时处理、模式识别、计算机及网络等技术。
系统通过布置于钢轨之间的高速相机阵列，拍摄通过列车车辆的转向架、基础制动装置、车钩缓冲装置等车辆关键部位的图像，经计算机处理后传输到室内分析室。
室内检车员对抓拍到的图像进行分析、判别有关故障，从而达到动态检测车辆主要技术状态的目的。
1.2系统功能
TFDS系统具备图像化监控运行列车关键部位的能力，具备以下功能：
（1）自动拍摄和筛选出车辆转向架、基础制动装置、车钩缓冲、交叉杆底部等部位的图像，实现对车底和侧下部的检测。
（2）通过人机结合的方式对车辆图像信息和过车信息进行分析，判别故障。
（3）室内分析室按一车一档的方式建立并显示图像。
（4）自动对通过列车进行计轴、计辆和测速。
（5）自动识别列车车次、车号信息，判别货车车种车型。
（6）自动生成列检所常用统计报表。
（7）能够实现分散检测、全程追踪、全线联网、信息共享的要求。
1.3系统组成
TFDS系统主要由检测信息采集设备、信息处理传输设备、列检所检测中心和其他复示终端构成。
检测信息采集设备即轨边探测设备，主要有高速摄像装置、光源补偿装置、车轮传感器、AEI地面天线等组成，主要完成过车检测、光源补偿、图像采集任务。
信息处理传输设备即探测站机房内设备，主要有图像信息采集设备、车辆信息采集设备、交换机、光纤收发器等组成，主要负责对过车信息处理并控制室外设备的正常工作，将采集到的图片进行处理，并将处理后的图像数据传输到列检所检测中心。
列检所检测中心设备由服务器和检测中心室内设备组成。
服务器主要完成车辆和图片信息的接收、存储和管理，检测中心主要完成图像信息的显示、故障信息的收集以及工作信息的记录。
其他复示终端有段、局复示中心、部查询终端等，主要起监控、查询、统计等管理作用。
2安装使用情况
2.1安装和使用
2004年底，我段在上、下到列检所各安装了一套TFDS，并开始使用。
到目前，已经先后在郑北、新乡南、晋北、南阳西、嘉峰等主要列检所安装了11套，按照部、局计划，今年还有8套要安装并投入使用。
随着时代的发展，TFDS的使用将会普及到各条线路的所有列检所。
通过近几年的实际运用，在用的TFDS均发现了大量的车辆下部实际故障。
尤其是对于区间非技检列车，TFDS正在取代传统列检作业的作用，对车辆进行动态检测，保障着行车安全。
2.2重要作用
纵观近几年的使用情况，TFDS系统已经在目前的列检工作中发挥着以下重要作用：（1）由“人控”向“人机联控”的改变，改变了以往单独由人工作业的方式，提高故障检查的可靠性。
（2）由“室外检查”向“室外室内联检”的改变，减轻了室外作业劳动强度。
（3）由“静态检查”向“动态检测”的改变，更有效地保障运行车辆的安全，同时可以逐步减少区间列检作业，提高运输效率。
（4）便于原因分析、责任追究，通过查询图像、追踪分析以前记录，可以准确地追查出原始列检作业中的漏检漏修情况，便于定责。
3存在问题
从以上介绍中可以看出，TFDS系统是一种先进的车辆动态检测设备，在列检工作中也正在发挥着重要作用。
但是，作为一种新技术装备，在使用之初，它也存在着一些问题，需要厂家不断完善。
3.1图片质量
图片质量是TFDS系统发挥作用好坏的关键，只有图片质量高，才能使室内检车员准确、全面地判断车辆故障。
现有图片对一些配件丢失、折断、弯曲等明显故障较容易观察，虽然京天威公司的TFDS－1设备提高了像素，使图片质量比以前清晰一些，但对一些隐蔽故障（如裂纹）仍不能清晰地显示。
另外，目前TFDS系统的图片质量受环境、天气因素影响大，如雨雪、阳光都会对图片质量造成影响，使正常检测受到干扰。
3.2设备问题一是软件问题，使用中经常发现设备丢图、错图、数据出现明显错误等因设备软件原因出现的问题，影响了室内检车员的正常使用，虽然厂家数次对程序进行升级，效果仍不明显。
另外，分析室服务器软件系统的安装过于复杂，以目前车辆段正常水平维修工的能力无法掌握，这会对以后这部分的故障处理造成影响。
二是硬件问题，使用中光源补偿照明灯经常坏、轨心和轨侧保护门常出故障，也影响到设备的正常使用。
这些轨边设备应充分考虑其使用环境、连续使用等特点，选择强度高、抗疲劳性能好的配件。
3.3售后维护
售后维护是任何一种新技术装备开始投入使用后的重要环节，建议TFDS生产厂家借鉴THDS（目前已成熟使用）厂家的做法，长期在各铁路局安排固定的技术人员进行售后维护工作。
这样做，一是可以及时解决现场设备出现的新问题，二是可以全面、深入地了解设备存在的不足之处，及时反馈，改进，使设备不断完善，逐步走向成熟。