致遠-tvds評審報告冊v3

系統(tǒng)概 .-2-------- .-23---近年來，由于鐵路的高速發(fā)展，客車運行車次與日俱增，日承擔的客運量也越來越大特別是時段旅客發(fā)送量屢創(chuàng)新高確保的發(fā)展和生存，對國家的經(jīng)濟發(fā)展和社會的穩(wěn)定意義重大目前客車的檢修缺乏對列車運行過程中的，因此提高客車檢修運用質量，加強對客運列車運行過程中的質量至關重要?？蛙嚨撞總炔拷Y構復雜，零部件多，對于運行過程中因為異物擊病運行在列車運行狀態(tài)下任何細小細微的故障都有可能重目前，客車的檢修多為人工查看，勞動強度大，工作效率低，傳法滿足高密度運行的發(fā)展趨勢。就此現(xiàn)狀蘇州華興致遠電子科技研發(fā)了客車故障軌邊（ranCaachneVsonttonystm，簡稱VS該系統(tǒng)利用在軌邊安裝面陣和線陣組合頭運級利用圖像傳輸與處理技術在占用較低網(wǎng)絡帶寬條件下將異常信息及大容量圖像數(shù)據(jù)實時傳輸至本地或異地客車列檢所內終端人工僅需對異常信息進行人工確認系統(tǒng)實現(xiàn)了對客車運行部件狀態(tài)及通過網(wǎng)絡對異地列檢所檢修作業(yè)質量的，提高了故障產(chǎn)生初期的能力和聯(lián)網(wǎng)追蹤能力。該系統(tǒng)以人機結合的方式實現(xiàn)全面檢和重點檢相結合，利用客車結構規(guī)范線路的特點采用機器視覺檢測及圖像識別比對技術提高了客車隱蔽故障發(fā)現(xiàn)能力和故障產(chǎn)生初期的能力，前期調研階段：20131~20136研發(fā)階段 2013年6月~2013年8月設備安裝 2013年9月~2013年10月設備調試 2013年11月~2013年12月系統(tǒng)試運用 2014年1月~2014年9月針對客車檢測中的問題，鐵路局車輛處與蘇州華興致遠電子科技聯(lián)合進行技術攻關于13年1月成立專門的項目組,積極組織技術進行系統(tǒng)研制工作。項目組經(jīng)過多次調研分析后認為，傳統(tǒng)類似系統(tǒng)的設計，以及多人對所有圖像進行瀏覽檢查的方式滿足不了客車檢修和的要求。因此項目組就相關技術在全球范圍內進行了和研究認為要對客車在運行過程中的運行故障進行圖像檢測必須從系統(tǒng)的角度進行重新設計需要從高速電氣控制圖像處理技術高速頭、輔助光源數(shù)據(jù)傳輸結構設計及異常圖像等多個方面配合在明確解決思路后，項目組開始進行分項技術攻關和大量實驗。系統(tǒng)結構設建模分析，并于2013年9月在局站進行現(xiàn)場試驗，根據(jù)試驗結果對系統(tǒng)結構進行了特殊設計系統(tǒng)采用9個工業(yè)檢測高速頭，其中底部4個頭，側部5個頭分別對轉向架、車端連接部，底板，軌外側輪對軸箱及車體底板、車號進行圖像圖像傳輸瀏覽技術從圖像數(shù)據(jù)的管理綜合運用角度考慮，系統(tǒng)設計采用B/S結，圖像檢測終端無須安裝特殊，通過WEB網(wǎng)頁形式實時的瀏覽圖像。系統(tǒng)采用特殊的圖像壓縮傳輸及處理算法配合定制的GPU工業(yè)加速服務器即圖像傳輸與處理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)在低帶寬下多個圖像檢測終端同時實時瀏覽圖像。同時通過IE瀏覽器，TVDS高速圖像控制模塊設機光源采用紅外激光可以有效陽光干擾但由于線陣相機僅能掃描到與相機垂直的目標面而客車走行部零部件結構復0情況進行處理。而在距離車站8-0k/h。因此，針對這項設計標準，項目組于03年6月成立專項開發(fā)小組分別對高速電氣控制技術高速圖像技術高速數(shù)據(jù)傳輸技術進行技術攻關。首先系統(tǒng)為解決列車組通過探測站設備時實現(xiàn)實時的計軸計輛、（定位精度1厘米以內拍攝以及車號圖像的準確，專門研制了新型的高速中斷控制板，高速IO控制板等硬件設備同時采用新型構架算法編寫了電氣控制新的控制可以在更短的時間內并行處理多個控制任務。其次為滿足高速圖像的要求項目組與海內外多家公司系統(tǒng)要求的高速頭及輔助光源。、同時對于運行中客車的圖像速處理及問題，項目組采用了新型內存管道技術、硬盤內存二次技術以及多線程并行MP處理等的高速處理技術實現(xiàn)了每秒100幀百萬像素級圖像、處理及，完全滿足系統(tǒng)對于適應車速的要求。、系統(tǒng)車號識別模塊系統(tǒng)要實現(xiàn)準確的圖像異常分析和，實現(xiàn)與其他客車信息管理系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)共享及聯(lián)網(wǎng)追蹤，需要建立車輛的唯一標識和索引。傳統(tǒng)系統(tǒng)通過客車原有RFID電子對車號進行識別獲取而本側面系統(tǒng)通過實時客車車輛車號圖像實現(xiàn)了客車車輛過車號信息與客運車輛信息管理系統(tǒng)及其他客車檢測系統(tǒng)的信息共享。系統(tǒng)異常分析模塊設項目組研究發(fā)現(xiàn)，目前傳統(tǒng)的運行故障圖像檢測系統(tǒng)均采用配備一定數(shù)量的作業(yè)以三班倒的形式對到的每張圖像進行人工看圖瀏覽方式來檢查車輛是否存在故障此種方式需要大量作業(yè)，X年X像識別算法對同一車輛的部位的圖像在進庫和出庫時進行比對和分析能夠自動對底部頭的圖像進行自動分析和比對對于異常部位進行自動提示該功能可以輔助質檢和驗收進行二次核查，減少故障的漏檢。設備安裝現(xiàn)系統(tǒng)軌上設備包括底部沉箱、側箱AEI號天線模塊，現(xiàn)場0102AEI設備設備安裝完成后，對過車圖像并進行拼圖，拼圖如下25K25K25T25T經(jīng)過近9月的運用，共計接車16122，日均65.8過車數(shù)據(jù)并發(fā)現(xiàn)故障6266故障有底板變形底板缺失、以下為發(fā)現(xiàn)的部分故障截圖：故障的時間、車型、車號。側箱蓋帽脫落（7月29 YW-底板刮傷(727日YW-蓄電池箱刮傷（723日RW-底板異物擊打（722日YZ-閘瓦環(huán)丟失（729日YW-底部異物（81日YW-通過實際運用證明，TVDS系統(tǒng)能對過探測點客車底部、側轉向架等部位進行圖像，并能準確比對分析找出故障所在，達到了預期的目標。適應列車速度：5-保護門開啟、關閉反應時間補償光源開啟關閉響應時間工作環(huán)境：室內-2060℃；室外-40–車輪傳感器，數(shù)量：4圖像傳感器：數(shù)字頭6個,最高幀速圖像傳感器：線陣頭3個，最高線速線陣相機補償光源：24伏高亮激光無影光源，8套數(shù)據(jù)服務器：2臺，采用IBM服務器，雙機熱備圖像識別服務器：2臺，采用IBM服務器圖像傳輸與處理：1臺，采用NewVision-T服務器圖像信息檢測終端：采用IBM計算機，2臺容量：故障信息兩年，其它信息一個月以上探測站地線設置：設防雷地和設備地兩點，防雷接地電阻小歐姆，設備地小于10歐姆系統(tǒng)電軌邊設備功率檢測中心設備車號圖像識別系統(tǒng)：1套系統(tǒng)能自動識別過車車型，并貨系統(tǒng)能自動對過車進行計軸系統(tǒng)能自動測量過車系統(tǒng)能自動列車走行部制動配件底架懸吊件鉤緩連接、轉向架、車體兩側下部的圖像；系統(tǒng)具備圖像自動分析比對功能，可以對異常圖像進行自動提示。系統(tǒng)采用組合式無影線激光，確保的圖像無陰影，消除陰影造成的部件檢測盲區(qū)；圖像后立即存入服務器，保證圖像數(shù)據(jù)的安全，便于圖像數(shù)據(jù)集中管理；采用JPG格式系統(tǒng)能夠顯示車底全息無縫拼接圖系統(tǒng)能自動區(qū)分客車組車輛一位端系統(tǒng)具備圖像放大功能，能夠對細系統(tǒng)采用B/S構各級部門通過網(wǎng)頁即可實時瀏覽客車各部系統(tǒng)采用的圖像傳輸與處理系統(tǒng)技術可以實現(xiàn)2M帶系統(tǒng)采用ORACLE9i及以上版本數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)具備與KMISKMIS進行數(shù)據(jù)交換，可以實時當前檢測的車輛的車次信息，便于車輛所作業(yè)人員進行故障的預報和確認。系統(tǒng)圖像瀏覽終端能夠按車號查詢部件和列車信息系統(tǒng)能夠自動生成含組輛車時間、故障車位、系統(tǒng)能提供故障標記工具,便于故障的管理和通知現(xiàn)場對故障的準確定位，處理；信息與車號信息自動對應，無須人工手工錄入；（TS各部詳細檢測范圍如下：轉向架部轉向架構架、軸箱、軸箱螺栓、導柱螺栓；軸箱彈簧折斷竄出、丟失以及轉向架各安裝管線狀態(tài)搖枕及吊軸、彈簧及托板、托梁、安全吊裂損，枕簧折斷竄出、丟失空氣彈簧破損；高度調節(jié)閥及調整桿裂損變油壓減震器配縱向牽引拉桿裂損，橫向拉桿裂損、竄出；CW系列轉向架橫向軸端發(fā)電機大小皮帶輪裂損，螺栓折損、丟失，軸端發(fā)電機及懸吊裝置配件狀態(tài)基礎制動部制動梁、閘瓦及托裂損；制動盤外觀狀態(tài)，軸盤安裝螺栓丟車端連接鉤差；制動軟管及連接器狀態(tài)；折角塞門、防跳裝置車鉤、尾框、托板、從板及座裂損，托板螺栓丟失；鉤尾銷螺栓及螺母丟失各垂下品狀車端電力、播音、通訊及控制等連接線狀其他各風缸及配件丟失、車底架各梁裂損、變形，底板變形、缺損，空氣管路腳蹬破各排水管、排污管狀態(tài)客車底部和側部部件結構復雜，部件數(shù)多，大量的圖像和零部件有工業(yè)檢測的圖像進行自動分析采用智能圖像識別算法對同一車輛的部（通過車號圖像自動識別技術實現(xiàn)客運車輛的唯一標識進行自動和提示。系統(tǒng)采用線面結合方式，采用一個K源采用紅外激光可以有效陽光干擾由于線陣相機僅能掃描到與相機垂直的目標面系統(tǒng)采用多個面陣相機輔助拍攝重攝的圖像可以作為部件變動異常進行比對分析的模版圖像。傳統(tǒng)客車通過AEI該方法中主要通過如下步驟執(zhí)行：首先，紋理定位法結合顏色定驟。為滿足對正線運行的客車進行實時的圖像獲取，系統(tǒng)適應車速要求達到1k/h，對該系統(tǒng)的輔助光源有很高的要求，通常的單個源在拍攝有出現(xiàn)陰影現(xiàn)象，會影響故障的正常判斷及。本系統(tǒng)采用低功率分離式多芯激光器，該產(chǎn)品是為線掃描相機光補償而特殊設計生產(chǎn)的其發(fā)光部件是由數(shù)十個分離的激光集穩(wěn)定、可靠，成為線掃描相機非常好的補償光源。與單個大功率激光制作的補償光源相比，多芯激光器，因多光并加之優(yōu)秀的散熱設計大大地降低了對環(huán)境溫度的要求，適用于很寬的環(huán)境溫度并且使用長單個或幾個激光的對于高速運行中客車，圖像的速、處理、傳輸及是一個以往的圖像檢測系統(tǒng)中沒有遇到的問題。本系統(tǒng)需要同時對9個高速頭的圖像數(shù)據(jù)進行，當客車運行速度達到k/h時，系統(tǒng)每秒需要處理的數(shù)據(jù)量高達2GB，如果采用傳統(tǒng)的圖像采集處理技術很難實現(xiàn)圖像處理及工作對數(shù)據(jù)通道及系統(tǒng)運算處理能力都有很高的要求，在過程中會出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出、阻塞、丟包等現(xiàn)象，容易造成系統(tǒng)運行不穩(wěn)定。本系統(tǒng)中采用了圖像壓縮處理技術、新型內存管道技術、硬盤內存二次技術以及多線程并行MP處理等的高速處理、技術系統(tǒng)首先通過圖像壓縮處理技術端完成了圖像內存二次技術建立數(shù)據(jù)緩沖區(qū)采用多線程并行MP處理對多路相機數(shù)據(jù)同時進行處理，提高數(shù)據(jù)處理速度，實現(xiàn)了每秒100幀百萬像素級圖像、處理及。系統(tǒng)采用/S成圖像檢測終端無須安裝特殊通過WEB網(wǎng)頁就可GPU工業(yè)加速服務器即圖像傳輸與處理系統(tǒng)，可以實現(xiàn)在Mbps帶寬下，多個圖像檢測終端同時實時瀏覽圖像。同時通過瀏覽器，段局各級管理部門均可方便在本地實時瀏覽圖像。系統(tǒng)為解決客車快速通過探測站設備時實現(xiàn)實時的計軸計輛、客（定位精度1厘米以內拍攝以及車號圖像的準確，專門研制了新型微秒級高速中斷控制板及微秒級高速O控制板等硬件設備。由于需要同時對9個高速頭及光源進行分別控制，系統(tǒng)采新型分布式控制結構來構架控制算法編寫電氣控制新的控制可以在更短的時間內并行處理多個控制任務。系統(tǒng)應用后，具有以系統(tǒng)實現(xiàn)異常圖像自動分級，為運行列車部件狀態(tài)和加強入庫檢修作業(yè)質量提供了有效，提高了客車故障能力和檢修作業(yè)質量。系統(tǒng)檢測范圍大，拍攝角度多，檢測部位多，需要配備的看圖人數(shù)少。系統(tǒng)采用線陣相機實現(xiàn)無縫拼接顯示，面陣相機實現(xiàn)對重點部位的識別和檢測。系統(tǒng)具有車號圖像自動識別功能，并可為客車其他信息系統(tǒng)和設備共享車號信息。系統(tǒng)采用圖像傳輸及處理技術，實現(xiàn)低帶寬下的大容量圖像數(shù)據(jù)的實時傳輸和瀏覽，為異地檢測和提供有效。綜上所述，系統(tǒng)為實現(xiàn)對客車運行狀態(tài)的提供了有效手安全防范水平。系統(tǒng)的異常信息可以提前預報給運用所檢修作業(yè)和質檢實現(xiàn)了檢修重點檢和全面檢