基于控制器局域網(wǎng)總線的車載軌道檢測系統(tǒng)設(shè)計研制
發(fā)布時間:2022-01-27 16:56
為提高檢測性能、簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu),設(shè)計研制基于控制器局域網(wǎng)(CAN)總線的車載軌道檢測系統(tǒng),全部使用數(shù)字信號傳感器,并將分立式傳感器集成,將檢測梁安裝在車下,以檢測梁作為慣性器件、激光攝像組件和數(shù)字式地面標志傳感器ALD的安裝平臺;基于慣性基準測量技術(shù)、激光攝像測量技術(shù)、圖像處理技術(shù),通過CAN總線網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)字信號同步采集和傳輸,并根據(jù)檢測梁與軌道之間的運動姿態(tài)關(guān)系,結(jié)合數(shù)字濾波及誤差補償和修正技術(shù),建立與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相匹配的數(shù)學計算模型,得到軌道的軌距、高低、軌向和水平等幾何參數(shù)。通過實驗室標定、第三方檢驗和現(xiàn)場實車測試,基于CAN總線的車載軌道檢測系統(tǒng)的準確性、重復(fù)性和再現(xiàn)性等技術(shù)指標均達到相應(yīng)的要求,且與現(xiàn)有型號的車載軌道檢測系統(tǒng)相比零備件損耗可降低46%。
【文章來源】:中國鐵道科學. 2020,41(04)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
基于CAN總線的車載軌道檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
安裝在轉(zhuǎn)向架上檢測梁結(jié)構(gòu)示意圖
激光攝像組件內(nèi)部安裝有激光器和高速相機,如圖3所示。激光器發(fā)出的光源在鋼軌表面形成能量較高的窄光帶,便于高速相機提取鋼軌的輪廓外形,激光器光源的光譜特性、強度和穩(wěn)定性都會對攝像機采集到的圖形質(zhì)量產(chǎn)生影響。高速相機透過光學玻璃片獲取軌道圖像信息,相機的分辨率、幀頻速度、曝光時間等方面都需要滿足相應(yīng)的指標,達到高速采集的要求。采集到的鋼軌斷面圖像經(jīng)過灰度提取、細化、坐標轉(zhuǎn)換等一系列處理后得到鋼軌輪廓,提取軌距點和軌頂點得到在測量坐標系內(nèi)鋼軌的橫向、垂向位移,2者是測量軌道幾何參數(shù)的重要分量,鋼軌斷面圖像處理過程及效果如圖4所示[8-11]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]GJ-6型軌道檢測系統(tǒng)激光攝像同步觸發(fā)設(shè)計[J]. 王琰. 中國鐵道科學. 2018(04)
[2]基于圖像式傳感器的鐵路軌距檢測系統(tǒng)研究[J]. 閔永智,王紅霞,康飛,黨建武. 激光技術(shù). 2015(03)
[3]軌道檢測中激光攝像式傳感器標定方法研究[J]. 占棟,于龍,肖建,陳唐龍. 機械工程學報. 2013(16)
[4]基于計算機視覺的車載軌道巡檢系統(tǒng)研制[J]. 許貴陽,史天運,任盛偉,韓強,王登陽. 中國鐵道科學. 2013(01)
[5]圖像降噪的自適應(yīng)高斯平滑濾波器[J]. 謝勤嵐. 計算機工程與應(yīng)用. 2009(16)
[6]GJ-4 型軌檢數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[J]. 李志隆,陶泳. 中國鐵道科學. 1997(01)
[7]數(shù)字濾波技術(shù)在軌道檢測中的應(yīng)用[J]. 杜鶴亭,高林奎,樊戈平. 中國鐵道科學. 1997(01)
碩士論文
[1]高速軌道檢測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 舒叢叢.西南交通大學 2015
本文編號:3612774
【文章來源】:中國鐵道科學. 2020,41(04)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:8 頁
【部分圖文】:
基于CAN總線的車載軌道檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
安裝在轉(zhuǎn)向架上檢測梁結(jié)構(gòu)示意圖
激光攝像組件內(nèi)部安裝有激光器和高速相機,如圖3所示。激光器發(fā)出的光源在鋼軌表面形成能量較高的窄光帶,便于高速相機提取鋼軌的輪廓外形,激光器光源的光譜特性、強度和穩(wěn)定性都會對攝像機采集到的圖形質(zhì)量產(chǎn)生影響。高速相機透過光學玻璃片獲取軌道圖像信息,相機的分辨率、幀頻速度、曝光時間等方面都需要滿足相應(yīng)的指標,達到高速采集的要求。采集到的鋼軌斷面圖像經(jīng)過灰度提取、細化、坐標轉(zhuǎn)換等一系列處理后得到鋼軌輪廓,提取軌距點和軌頂點得到在測量坐標系內(nèi)鋼軌的橫向、垂向位移,2者是測量軌道幾何參數(shù)的重要分量,鋼軌斷面圖像處理過程及效果如圖4所示[8-11]。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]GJ-6型軌道檢測系統(tǒng)激光攝像同步觸發(fā)設(shè)計[J]. 王琰. 中國鐵道科學. 2018(04)
[2]基于圖像式傳感器的鐵路軌距檢測系統(tǒng)研究[J]. 閔永智,王紅霞,康飛,黨建武. 激光技術(shù). 2015(03)
[3]軌道檢測中激光攝像式傳感器標定方法研究[J]. 占棟,于龍,肖建,陳唐龍. 機械工程學報. 2013(16)
[4]基于計算機視覺的車載軌道巡檢系統(tǒng)研制[J]. 許貴陽,史天運,任盛偉,韓強,王登陽. 中國鐵道科學. 2013(01)
[5]圖像降噪的自適應(yīng)高斯平滑濾波器[J]. 謝勤嵐. 計算機工程與應(yīng)用. 2009(16)
[6]GJ-4 型軌檢數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[J]. 李志隆,陶泳. 中國鐵道科學. 1997(01)
[7]數(shù)字濾波技術(shù)在軌道檢測中的應(yīng)用[J]. 杜鶴亭,高林奎,樊戈平. 中國鐵道科學. 1997(01)
碩士論文
[1]高速軌道檢測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 舒叢叢.西南交通大學 2015
本文編號:3612774
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