一种轨道移动探伤在线监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种轨道移动探伤在线监测系统，涉及特种设备无损检测领域，包括多个相同、相互通信且安装在列车底部、轨道上方和/或车轮之间的检测设备；检测设备包括控制器及与控制器连接的温度传感器、速度传感器、热激励源、红外探头和图像处理系统；控制器用于根据速度传感器检测的列车行驶速度信息和温度传感器检测的被测轨道表面温度信息，调整红外探头角度和热激励源功率；图像处理系统用于对红外探头捕捉的被测轨道表面红外图像进行图像分割，确定被测轨道上的已有缺陷区域、漏检区域和疑似缺陷区域，为列车靠后位置的检测设备，进行缺陷复检提供判断依据。本发明专利技术能够在列车行驶过程中即全自动化的完成缺陷的检测。

An on-line monitoring system for track moving flaw detection

【技术实现步骤摘要】
一种轨道移动探伤在线监测系统
本专利技术涉及特种设备无损检测领域，特别是涉及一种轨道移动探伤在线监测系统。
技术介绍
我国是铁路运输的大国，铁路轨道出现问题会造成极大的经济损失，甚至出现人员伤亡。目前轨道的探伤需要投入大量的人力，在一些地区采用了轨道探伤车，但是价格非常昂贵，并且检测速度较慢。如果列车在行驶过程中就可以完成探伤，这将大大的减少国家资金的投入，而且可以极大的提高检测效率，使国家、人民的财产、人身安全得到更好的保障。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种轨道移动探伤在线监测系统，在列车行驶过程中即全自动化的完成缺陷的检测。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种轨道移动探伤在线监测系统，包括多个相同且相互通信的检测设备；其中，所述检测设备安装在列车底部、轨道上方和/或车轮之间的位置；所述检测设备包括控制器以及与控制器连接的温度传感器、速度传感器、热激励源、红外探头和图像处理系统；所述热激励源用于加热被测轨道表面；所述红外探头用于捕捉被测轨道表面的红外图像；所述速度传感器用于检测列车行驶的速度信息；所述温度传感器用于检测被测轨道表面的温度信息；所述控制器用于根据所述速度信息和所述温度信息，调整红外探头角度和热激励源功率；所述图像处理系统用于获取所述红外图像，并对所述红外图像进行图像分割，确定被测轨道上的已有缺陷区域、漏检区域和疑似缺陷区域，为列车靠后位置的检测设备，进行缺陷复检提供判断依据。可选的，所述检测设备还包括通信模块；所述检测设备之间通过所述通信模块进行信息传输；所述通信模块包括信号发送器和信号接收器。可选的，所述图像处理系统内置图像边缘检测程序；所述图像处理系统用于根据所述图像边缘检测程序对所述红外图像进行图像分割，确定被测轨道上的已有缺陷区域、漏检区域和疑似缺陷区域。可选的，所述检测设备还包括储存器；所述储存器用于获取时间信息、红外图像信息、速度信息、温度信息、热激励源功率信息和红外探头角度信息，并以矩阵形式按照时间顺序记录每一时刻对应的红外图像信息、速度信息、温度信息、热激励源功率信息和红外探头角度信息。可选的，所述轨道移动探伤在线监测系统还包括设置在列车上的总控台；所述总控台通过通信模块与所述控制器连接；所述控制器用于根据所述总控台下发的控制指令，控制所述温度传感器、所述速度传感器、所述热激励源、所述红外探头以及所述图像处理系统的开启与关闭，控制所述储存器上传所存储的每台检测设备对应的红外图像信息、速度信息、温度信息、热激励源功率信息和红外探头角度信息。可选的，所述总控台还用于控制所述图像处理系统上传的被测轨道上的已有缺陷区域、漏检区域和疑似缺陷区域。可选的，所述总控台还用于确定被测轨道路段信息、热激励源功率、边缘检测阈值以及检测设备之间的距离信息。可选的，所述轨道移动探伤在线监测系统还包括设置在地面上的图像处理中心；所述图像处理中心通过通信模块分别与所述总控台和所述检测设备连接；所述图像处理中心用于对疑似缺陷区域图像进行增强处理、分割处理以及机器学习识别，以确定最终的被测轨道缺陷位置，并将所述被测轨道缺陷位置上传至所述总控台。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供一种轨道移动探伤在线监测系统，通过设置的速度传感器和温度传感器检测的信息来调整红外探头角度和热激励源功率，使红外探头捕捉的被测轨道表面红外图像更为准确。通过设置图像处理系统对红外图像进行图像分割，确定被测轨道上的已有缺陷区域、漏检区域和疑似缺陷区域，并设置多个检测设备可以完成缺陷再次的定位和复检，提高检测精度。因此，本专利技术能够在列车行驶过程中即全自动化的完成缺陷的检测。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术一种轨道移动探伤在线监测系统的结构图；图2为本专利技术一种轨道移动探伤在线监测系统的流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种轨道移动探伤在线监测系统，在列车行驶过程中即全自动化的完成缺陷的检测。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1和图2所示，本专利技术提供的轨道移动探伤在线监测系统包括总控台以及多个相同且相互通信的检测设备；其中，总控台设置在列车上，检测设备安装在列车底部、轨道上方和/或车轮之间的位置，在列车行驶过程中对轨道进行检测。检测设备包括控制器1以及与控制器1连接的温度传感器4、速度传感器5、热激励源2、红外探头3、储存器6、通信模块8和图像处理系统7。检测设备之间通过通信模块8进行信息传输；通信模块6包括信号发送器和信号接收器。热激励源2用于加热被测轨道表面。红外探头3用于捕捉被测轨道表面的红外图像。速度传感器5用于检测列车行驶的速度信息。温度传感器4用于检测被测轨道表面的温度信息。控制器1用于根据检测到的速度信息和温度信息，调整红外探头3与热激励源2之间的角度和距离、以及热激励源2功率，例如：若此时列车行驶速度高，从而导致检测到的表面温度低，控制器1将控制热激励源2加大功率，若检测到的表面温度中心不在中心位置，控制器1将控制红外探头3向表面温度中心转动。图像处理系统7用于获取储存器6中的红外图像，并对红外图像进行图像分割，从而确定已有缺陷、漏检、疑似缺陷在被测轨道上的位置，即被测轨道上的已有缺陷区域、漏检区域和疑似缺陷区域，为列车靠后位置的检测设备，进行缺陷复检、漏检以及疑似缺陷位置确定提供判断依据。图像处理系统7内置图像边缘检测程序，即在本专利技术中使用图像边缘检测算法，对红外图像进行图像分割，从而确定已有缺陷、漏检、疑似缺陷在被测轨道上的位置。其中，图像边缘检测阈值可在总控台设置，且本专利技术提供的在线监测系统只通过图像边缘检测算法进行缺陷位置的判断，对缺陷种类不做区分。例如：在列车前部装有一号检测设备，后部装有二号检测设备，一号检测设备进行检测时，存在某漏检区域或疑似缺陷区域，此时将通过通信模块将此区域的位置信息发送给二号检测设备，当二号检测设备经过此区域时将调整探头角度及热激励源功率进行针对性的检测。上述传感器和红外探头3采集到的数据保存在储存器6中，包括时间信息、红外图像信息、速度信息、温度信息、热激励源功率信息和红外探头角度信息，并以矩阵形式按本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道移动探伤在线监测系统，其特征在于，包括多个相同且相互通信的检测设备；其中，所述检测设备安装在列车底部、轨道上方和/或车轮之间的位置；/n所述检测设备包括控制器以及与所述控制器连接的温度传感器、速度传感器、热激励源、红外探头和图像处理系统；/n所述热激励源用于加热被测轨道表面；/n所述红外探头用于捕捉被测轨道表面的红外图像；/n所述速度传感器用于检测列车行驶的速度信息；/n所述温度传感器用于检测被测轨道表面的温度信息；/n所述控制器用于根据所述速度信息和所述温度信息，调整红外探头角度和热激励源功率；/n所述图像处理系统用于获取所述红外图像，并对所述红外图像进行图像分割，确定被测轨道上的已有缺陷区域、漏检区域和疑似缺陷区域，为列车靠后位置的检测设备，进行缺陷复检提供判断依据。/n

【技术特征摘要】
1.一种轨道移动探伤在线监测系统，其特征在于，包括多个相同且相互通信的检测设备；其中，所述检测设备安装在列车底部、轨道上方和/或车轮之间的位置；
所述检测设备包括控制器以及与所述控制器连接的温度传感器、速度传感器、热激励源、红外探头和图像处理系统；
所述热激励源用于加热被测轨道表面；
所述红外探头用于捕捉被测轨道表面的红外图像；
所述速度传感器用于检测列车行驶的速度信息；
所述温度传感器用于检测被测轨道表面的温度信息；
所述控制器用于根据所述速度信息和所述温度信息，调整红外探头角度和热激励源功率；
所述图像处理系统用于获取所述红外图像，并对所述红外图像进行图像分割，确定被测轨道上的已有缺陷区域、漏检区域和疑似缺陷区域，为列车靠后位置的检测设备，进行缺陷复检提供判断依据。


2.根据权利要求1所述的一种轨道移动探伤在线监测系统，其特征在于，所述检测设备还包括通信模块；多个所述检测设备之间通过所述通信模块进行信息传输；所述通信模块包括信号发送器和信号接收器。


3.根据权利要求1所述的一种轨道移动探伤在线监测系统，其特征在于，所述图像处理系统内置图像边缘检测程序；所述图像处理系统用于根据所述图像边缘检测程序对所述红外图像进行图像分割，确定被测轨道上的已有缺陷区域、漏检区域和疑似缺陷区域。


4.根据权利要求1所述的一种轨道移动探伤在线监测系统，其特征在于，所述检测设备还包括储存器；所述储存器用于获取时间信息、红外图像信息、速...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪子君，万李涛，王栋，熊楠菲，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51