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14-1

2 轨心设

备

表14-2

3 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。具体如下：

1 十幅转向架图像（图14-3）

图14-3 TFDS转向架图像2 十六幅制动图像(图14-4)

图14-4 TFDS制动图像3 转向架分屏（图14-5）

图14-5 TFDS 转向架分屏图象4 制动梁分屏（图14-6）

图14-6 TFDS制动梁分屏图象5 钩缓分屏（图14-7）

图14-7 TFDS钩缓分屏图象

六TFDS安装选点要求

1、图像采集站选址要求

进站信号机以内（如果在信号机外安装，机外易停车，造成丢图等现象）；避开电气化铁路的高压线塔回流线位置2.5米以上；避开钢轨接头处（磁钢安装范围）2.5米以上；直线段要求100米以上；避开坡道，要求坡度在5/1000以内；与邻线距离不小于3.5米（相邻线两钢轨内侧距离）；避开变压器塔架位置2.5米以上；安装点位置最好比轨道两侧高，以利于排水。

2、现场采集点选址要求

1＃、2＃磁钢线的铺设（80米，深800mm，宽300mm），水泥埋设接线立柱1个，并起四方平台（长400mm×宽400mm×高300mm）（用于安装接线盒HZ－12）；轨边箱至探测房线缆管及过轨：预埋两根φ100钢管。

3、数据处理中转站要求

预埋信号防雷和电源防雷地线两处，并避开电气化铁路的高压线塔回流线位置、变压器塔架位置3米以上，两地线线径需大于10mm2，信号防雷地线对地电阻需小于4Ω，电源防雷地线对地电阻需小于10Ω；10KVA电源，满足AC220V、50Hz；保持室内温度（16～25℃）；按数据处理中转站基础图施工。

4、检测分析中心要求

室内装修时地面建议采用地笼方式，以利于布线与美观4KVA以上电源和配电箱，满足AC220V、50Hz；提供6套电脑桌椅；为每台电脑提供并安装好电源插座和网线模块插座；保持室内温度（16～25℃）。

5、光缆要求

光缆及其铺设（采用单模铠装地埋式8芯光缆）；光缆熔接，并提供光纤收发器；确保光纤通讯正常。安装前完成设备增容、过轨、基础、光缆铺设、地线、探测房、分析中心电源及局域网等工作后通知厂家发货安装，安装调试过程中，用户维护人员跟班参与安装，以便日后维护。

七TFDS系统软件介绍

TFDS系统主要有以下程序：车辆信息采集及设备控制程序；图像采集程序；图像传输程序；列检中心服务器程序；列检中心列检终端程序

第二节货车运行故障动态图像检测系统标准

一运用标准

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：

1 转向架

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。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、斜楔主摩擦板无窜出、丢失。

2 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