应用于线路检查工作对保证铁路运输安全和提高旅客列车的平稳舒适性均发挥了重要作用。但和型轨检车的轨距轨向测量装置采用安装于轴箱上的轨距吊梁检测方式在安全性及可靠性方面不能满足铁路大提速的要求为此运输局下发运基设备号文要求对型轨检车的轨距轨向系统进行改造。检测中心开始对新型轨距轨向检测系统的技术展开研究并在高速图像处理的关键技术方面形成突破实现了采用摄像技术实时检测轨距轨向的功能统。同时随着现代社会数据处理手段和信息化程度不断提高原有型和型轨检车数据处理系统已无法适应当前铁路提速高速重载和信息化要求。具体表现如下由于型轨检车检测系统采用热敏绘图仪输出检测波形热敏绘图仪属进口产品维修成本很高很难提供及时零配件供应热敏绘图纸成本远远高于普通复印纸而且用绘图纸记录检测波形工作人员在查找线路病害进行两次数据对比以及对检测波形图进行保存等方面很不方便。由于现有型轨检车数据处理系统采用操作系统为采用命令行进行超限编辑用数据文件对检测数据进行存储。用户在操作和维护等方面存在很多不便同时也很难对其数据进行查询分析和再利用。大大束缚了利用轨检车数据进行综合分析从而科学有效指导养护维修线路能力。因此为提高轨检车数据处理水平提高轨检行业信息化程度拟对轨检车系统进行如下改进工作在系统下编写波形图显示打印软件实现功能包括用计算机实时存储显示打印波形图可进行波形图准确测量实现当前检测数据与历史数据进行波形对比综合比较分析轨道变化原因等功能取代原有热敏波形绘图仪。在系统下编写超限编辑软件实现原有型轨检车所有功能如超限编辑和报表输出。同时将轨道检测相关数据存储在轨道管理数据库中进行管理和利用并保证各种型号轨检车数据库格式统。改造后轨检车超限数据库采用通用数据库方式便于检测数据再利用并与新型轨检车致可下载到检测中心正在建设检测数据中心数据库打印表格规范统。型和型轨距轨向检测检测装置研制基本原理轨距检测系统基本原理该装置采用图像测量技术由摄像传感器获取钢轨断面轮廓图像对该图像进行实时处理从而得到钢轨上被测点空间位置信号。该方案又分为机器视觉方案和激光测距方案两种。激光测距方案成本高技术难度大。我们采用机器视觉方案并配备套带状结构光源照明系统所以又称为光取断面法。其结构原理如图所示图在理想情况下用光源照亮被测物体断面轮廓线用摄像机采集断面垂直方向图像即可提取断面轮廓图像。但这种理想情况是无法实现首先被测物体表面被照亮部分不是厚度为零亮线而是有定厚度亮带。其次由于现场安装条件所限不可能在断面垂直方向安装摄像机只能从斜侧方向采集图像。因而我们必须解决两大问题是必须找到亮带中心线二是对图像进行几何矫正。钢轨断面检测系统光机配置如图所示系统工作原理框图如图所示。各方框功能介绍如下图像采集调用图像卡库函数将视频图像采集到计算机内存。轨向加速度计激光光源摄像头图图亮带搜索亮带图像只占视频图像部分。为提高处理速装调试软件融合数据处理系统更新机柜及工作台各种信号线电缆接插件工控机台服务器台液晶显示器台高速激光打印机台操作系统套轨检数据库管理软件包套轨道几何波形浏览及波形打印软件包套轨道几何超限编辑及报表打印软件包套接口板及处理软件块交换机台多功能接口卡块通信及传输应用软件套系统安装调试包含整车维修标定等附件温馨提示本文来自文库巴巴文档下载网站更多文档请到文库巴巴网站下载。文库巴巴是个专注于文档在线分享平台提供可行性研究报告资金申请报告商业计划书立项申请报告投资分析报告立项申请报告可行性计划书管理手册项目建议书教学计划导学案项目投标书实施方案申报书全文在线免费阅读与文档下载全站资料均为格式文档。右边界用窗口套住亮带图像只处理窗口内图像不处理窗口外图像。图像处理包括低通滤波中值滤波灰度校正直方图均衡二值化分区标号等。型和型轨距轨向检测检测装置研制亮带细化目是找出亮带中心线。有两种方法是二值图像细线化算法包括细线化消除短枝和间隙等。二是灰度图像细化算法。坐标变换目是对图像进行几何校正。数据处理和数据库将实测轮廓线与标准轮廓线进行比较并测量其左右轨距偏差值。图像库压缩存储视频图像。系统标定在亮带细化和坐标变换中通常有八个参数需要确定系统标定就是要得到这些参数。为了在工作中参数保持不变光源与摄像机应安装在个坚固构件上使其相对几何位置保持不变。光源照射平面应与钢轨纵轴保持垂直。作到上述两点既能保证标定参数不变。坐标变换摄像传感器物像共轭关系如图所示为物平面地平面为像平面光敏面为投影中心物镜物方节点和近年来型和型轨道检查车被广泛应用于线路检查工作对保证铁路运输安全和提高旅客列车平稳舒适性均发挥了重要作用。但和型轨检车轨距轨向测量装置采用安装于轴箱上轨距吊梁检测方式在安全性及可靠性方面不能满足铁路大提速要求为此运输局下发运基设备号文要求对型轨检车轨距轨向系统进行改造。检测中心开始对新型轨距轨向检测系统技术展开研究并在高速图像处理关键技术方面形成突破实现了采用摄像技术实时检测轨距轨向功能。同时对车波形显示编辑与打印报表等数据处理系统进行了全面升级经系统调试验收于年月底交付郑州局使用。国内外轨检车现状国内轨检车概况目前国内轨检车轨距轨向测量装置大量采用安装于轴箱轨距吊梁式检测系统。随着我国铁路运行速度不断提高方面轨检车检查密度增加运营更加频繁另方面轨距吊梁工作环境恶化承受振动和级若两物体灰度厂修改造轴箱弹簧厂修改造摩擦套厂修改造轴箱前盖厂修改造轴承国产提速各厂修改造轴箱密封圈厂修改造横向缓冲器厂修改造摇枕吊套各厂修改造摇枕弹簧组厂修改造牵引拉杆装置厂修改造制动梁厂修改造闸瓦厂修改造闸瓦间隙调整装置等厂修改造各圆销衬套厂修改造各紧固件厂修改造表轨检车转向架更换轨检装置及厂修改造用必换件清单序号配件名称图号数量辆备注构架二位构架轨检装置改造用位构架更换加强型构架厂修改造用。光电编码器轨检装置改造接地装置轨检装置改造吊梁装置轨检装置改造轴箱缓冲垫厂修改造橡胶堆定位器厂修改造轴箱弹簧厂修改造导柱厂修改造轴箱前盖厂修改造轴承各厂修改造轴箱密封圈厂修改造横向缓冲器厂修改造摇枕吊厂修改造高度阀调节杆厂修改造锁紧圈厂修改造防尘套厂修改造吊轴厂修改造枕吊堆厂修改造牵引套厂修改造抗侧扭杆装置厂修改造空簧胶囊厂修改造橡胶支承座厂修改造节流阀型厂修改造密封圈厂修改造空簧上胶垫厂修改造旁承摩耗板厂修改造牵引拉杆装置厂修改造转向架部分改造方案序号配件名称图号数量辆备注单元缸厂修改造金属胶管厂修改造闸片厂修改造制动杠杆吊轴厂修改造各圆销衬套厂修改造速度传感器厂修改造各紧固件厂修改造弹簧托梁厂修改造注除上述必换件外厂修改造用所需更换其它配件需按部定厂修规程要求执行。系统测试与性能检验郑州局轨检车轨距轨向系统改造后须对整个检测系统性能进行测试和检验。参照进口新型轨检车验收办法对郑州局改造后轨检车进行测试和检验共分为三个阶段系统精度检验通过轨检车检出超限数据到线路上对系统精度和各检测项目间空间位置同步性进行对比在充分考虑现场动静态差异情况下验证系统是否达到预期技术指标。本阶段在郑州局对该轨检车进行试运行期间于年月进行了系统精度检验。从轨检车测量结果中选取处不同项目超限与工务段人员到现场进行现场复核并进行数据分析和对比。其比较结果如下表所示序号线别里程超限内容动态值复查值复查人段别陇海上轨距刘良子王玉武赵中灵洛阳陇海上左高洛阳陇海上右高洛阳陇为原点取直角坐标系垂直于主纵面在中与重合。图在物平面上以等角点对应点为原点取直角坐标系垂直于在中并与摄影方向线重合。物平面上点在像平面上像为在坐标系中坐标为在坐标系中坐标为。根据几何关系有因为所以在直角三角形中因为度所以。在直角三角形中因为度所以因而是等腰三角形所以得同样在平面内因为∽得因为∽是等腰三角形所以也是等腰三角形则所以型和型轨距轨向检测检测装置研制可进步化简为式中对张图片而言是定值和是极平行四边形两个边。上面得出了种像点与对应物点在以等角点为原点坐标系中关系式。根据需要还可以得出其他形式坐标关系式如以像主点和对应点为原点坐标关系式以像主点和底点为原点坐标关系式以主合点和遁点为原点坐标关系式在般情况下取像片平面直角坐标系取物方平面直角坐标系。像片平面直角坐标系与以等角点为原点底坐标系之间关系如图所示。与之间关系如下物方平面直角坐标系与物方坐标系之间关系如图所示。与之间关系下图图由式和式得度应根据亮带些特征提取出亮带图像上下左右边界用窗口套住亮带图像只处理窗口内图像不处理窗口外图像。图像处理包括低通滤波中值滤波灰度校正直方图均衡二值化分区标号等。型和型轨距轨向检测检测装置研制亮带细化目是找出亮带中心线。有两种方法是二值图像细线化算法包括细线化消除短枝和间隙等。二是灰度图像细化算法。坐标变换目是对图像进行几何校正。数据处理和数据库将实测轮廓线与标准轮廓线进行比较并测量其左右轨距偏差值。图像库压缩存储视频图像。系统标定在亮带细化和坐标变换中通常有八个参数需要确定系统标定就是要得到这些参数。为了在工作中参数保持不变光源与摄像机应安装在个坚固构件上使其相对几何位置保持不变。光源照射平面应与钢轨纵轴保持垂直。作到上述两点既能保证标定参数不变。坐标变换摄像传感器物像共轭关系如图所示为物平面地平面为像平面光敏面为投影中心物镜物方节点和像方节点合二而。平面与平面相交于迹线又称为透视轴。过点作平面垂线与平面相交于像主点与平面相交于相应点即为物镜主光轴即为物镜主焦距。过点作平面垂线与平面交点为像底点与平面相交于为物镜物距。包含主光轴和铅垂线平面为主纵面又称为主垂面。与平面交线为摄影方向线。主光轴和铅垂线夹角为相片倾角。与平面交线与相片坐标系轴夹角为相片旋转角。在主纵面内过点作倾角平分线与像平面交点为等角点在平面上相应点为。过作直线平行于与平面相交于主合点过作直线平行于与平面交点为称为遁点。在像平面上以等角点为原点取直角坐标系垂直于主纵面在中与重合。图在物平面上以等角点对应点为原点取直角坐标系垂直于在中并与摄影方向线重合。物平面上点在像平面上像为在坐标系中坐标为在坐标系中坐标为。根据几何关系有因为所以在直角三角形中因为度所以。在直角三角形中因为度所以因而是等腰三角形所以得冲击加大使轨距吊梁运用中存在安全隐患旦发