一种轮对廓形检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种轮对廓形检测系统，涉及轮对廓形检测技术领域，其步骤如下：检测到驶近列车；检测到列车后启动测量模块；辨识列车/车厢编号；本发明专利技术能够在线实时测量轨道车辆轮对参数，能够实现按客户需求订制，以满足地形、气候或技术条件的特殊性，并且能够自动识别驶近轨道车辆车厢编号并启动测量，在测量过程中无需直接接触车轮，测量完成后自动绘制并分析车轮踏面的完整轮廓，并且形成的测量报告为标准化图表，可导入到其他系统中，还可通过E

【技术实现步骤摘要】
一种轮对廓形检测系统


[0001]本专利技术涉及轮对廓形检测
，尤其涉及一种轮对廓形检测系统。

技术介绍

[0002]车轮径向截面上由轮缘和踏面形成的轮廓线车轮轮缘和踏面外形的选择,不仅影响车轮的磨耗和使用寿命，而且直接关系到机车车辆的曲线通过性能和走行质量。轮缘使车轮能可靠地通过曲线和道岔，不致脱轨。踏面呈圆锥形，在滚动圆附近锥度1:10。通过曲线时，外侧车轮以靠近轮缘的较大直径在外轨上滚动，内侧车轮以较小直径在内轨上滚动，这样，一方面使轮对随线路方向变化而起导向作用，同时内外轮滚动距离的不同还可补偿内外轨长度之差的影响。在直线上运行时，如果轮对偏离其在线路上的中心位置，则两轮滚动半径之差将使轮对向恢复其中心位置的方向运动。车轮外侧锥度为1:5，可加大轮对两轮滚动半径之差,使其易于通过小半径曲线。但圆锥形踏面同时也是产生机车车辆蛇形运动和影响走行质量的根源。减小踏面锥度有助于抑制蛇行运动，但轮缘磨耗显著加剧，旋轮周期和车轮使用寿命大为缩短。
[0003]现有的检测系统，在使用时，无法实时测量轨道车辆轮对参数，无法达到满足地形、气候或技术条件的特殊性，无法自动识别驶近轨道车辆车厢编号并启动测量，并且现有的检测系统在测量时需要接触车轮，使得测量过程较为繁琐，为此我们提出一种轮对廓形检测系统来解决上述问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种轮对廓形检测系统。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
[0006]一种轮对廓形检测方法，其步骤如下：
[0007]检测到驶近列车；
[0008]检测到列车后启动测量模块；
[0009]辨识列车/车厢编号；
[0010]轮对传感器启动测量过程；
[0011]在列车通过扫描区时采集车轮轮廓；
[0012]将采集的所有数据传输到管理与运算模块，并计算每个车轮的预设参数；
[0013]将获取的数据传输到客户应用及数据库。
[0014]优选地，检测到列车后启动测量模块，并开启激光扫描仪的机械防护闸门与扫描仪窗口气动保护。
[0015]优选地，辨识列车/车厢编号的辨识步骤如下：
[0016]图像尺寸调整；
[0017]图像灰度级变换；
[0018]图像亮度变换；
[0019]图像高通滤波器锐化；
[0020]图像灰度化；
[0021]图像高斯滤波；
[0022]图像腐蚀。
[0023]优选地，将采集的所有数据传输到管理与运算模块，并且管理与运算模块协调在线系统所有模块的协调运作、收集所得数据、建立车轮轮廓与所需几何参数运算的数学模型，并计算每个车轮的预设参数，预设参数包括：轮缘高度；轮缘厚度；QR值；轮辋宽度与轮辋厚度；车轮直径；轮对内侧距。
[0024]一种轮对廓形检测系统，包括：
[0025]位置控制模块，用于检测到驶近列车；
[0026]调节与保护模块，用于检测到列车后启动测量模块；
[0027]识别模块，用于辨识列车/车厢编号；
[0028]测量模块，用于轮对传感器启动测量过程；
[0029]数据采集模块，用于在列车通过扫描区时采集车轮轮廓；
[0030]管理与运算模块，用于收集所有数据，并计算每个车轮的预设参数；
[0031]通信模块，用于将获取的数据传输到客户应用及数据库；
[0032]电源模块，用于为整个在线系统提供稳定电源，能够在电网失压情况下保障60分钟不间断的电量供应。
[0033]优选地，所述识别模块包括：
[0034]尺寸调整单元，用于对图像进行尺寸调整；
[0035]灰度级变换单元，用于对图像进行灰度级变换；
[0036]亮度变换单元，用于对图像进行亮度变换；
[0037]锐化单元，用于对图像进行高通滤波器锐化；
[0038]灰度化单元，用于对图像进行灰度化操作；
[0039]滤波单元，用于对图像进行高斯滤波操作；
[0040]腐蚀单元，用于对图像进行腐蚀操作。
[0041]相比现有技术，本专利技术的有益效果为：
[0042]1、本专利技术能够在线实时测量轨道车辆轮对参数，能够实现按客户需求订制，以满足地形、气候或技术条件的特殊性，并且能够自动识别驶近轨道车辆车厢编号并启动测量，在测量过程中无需直接接触车轮，测量完成后自动绘制并分析车轮踏面的完整轮廓，并且形成的测量报告为标准化图表，可导入到其他系统中，还可通过E
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mai l或短信传输测量数据，自动化测量，无需操控测量过程，最大限度节约系统运行中的维护成本，最大限度简化在线系统安装施工过程，无需拆卸轨道设施；有效避免气候、人为因素造成的不良影响。
[0043]2、本专利技术通过对列车/车厢编号辨识方法的应用，首先通过尺寸调整，使图像的大小统一，并且使用亮度矫正，改善图像的亮度；然后使用锐化方法，凸显图像的边缘，其次使用灰度化方法，减少图像后续处理的计算量，提高系统的实时性，再者使用滤波方法，去除图像中的干扰噪声，提高图像的质量，最后对图像进行腐蚀，通过选取足够大的结构元素R，把有轻微粘连的字符边缘分离，使得处理后得图像可以满足本文设计系统的需要。
附图说明
[0044]图1为本专利技术提出的一种轮对廓形检测方法的整体流程示意图；
[0045]图2为本专利技术提出的一种轮对廓形检测方法的辨识列车/车厢编号的辨识步骤流程示意图；
[0046]图3为本专利技术提出的一种轮对廓形检测系统的整体结构示意图。
具体实施方式
[0047]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。
[0048]参照图1和图2，一种轮对廓形检测方法，其步骤如下：
[0049]S1：检测到驶近列车；
[0050]S2：检测到列车后启动测量模块，并开启激光扫描仪的机械防护闸门与扫描仪窗口气动保护；
[0051]S3：辨识列车/车厢编号，辨识步骤如下：
[0052]S301：图像尺寸调整，假设图像长度缩放比例为a，宽度缩放比例为b，用横纵坐标轴分别表示图像的长和宽，那么变换之后图像的点(x
′
,y
′
)与原图像中的点(x，y)之间的对应关系为：
[0053][0054]S302：图像灰度级变换，灰度级变换包括线性变换、分段线性变换和非线性变换：
[0055]线性变换：把原图像F(x)的会的范围设置为(a，b)，线性变换后得到的图像G(x)的灰度范围为(a
′
,b
′
)，则F(x)与G(x)像素之间的线性关系为：
[0056]分段线性变换：分段线性变换是根据线性变换做的一个改进，它是利用分段线性函数的定义，对感兴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轮对廓形检测方法，其特征在于，其步骤如下：检测到驶近列车；检测到列车后启动测量模块；辨识列车/车厢编号；轮对传感器启动测量过程；在列车通过扫描区时采集车轮轮廓；将采集的所有数据传输到管理与运算模块，并计算每个车轮的预设参数；将获取的数据传输到客户应用及数据库。2.根据权利要求1所述的一种轮对廓形检测方法，其特征在于，检测到列车后启动测量模块，并开启激光扫描仪的机械防护闸门与扫描仪窗口气动保护。3.根据权利要求1所述的一种轮对廓形检测方法，其特征在于，辨识列车/车厢编号的辨识步骤如下：图像尺寸调整；图像灰度级变换；图像亮度变换；图像高通滤波器锐化；图像灰度化；图像高斯滤波；图像腐蚀。4.根据权利要求1所述的一种轮对廓形检测方法，其特征在于，将采集的所有数据传输到管理与运算模块，并且管理与运算模块协调在线系统所有模块的协调运作、收集所得数据、建立车轮轮廓与所需几何参数运算的数学模型，并计算每个车轮的预设参数，预设参数包括：轮缘高度；轮缘厚度；QR值；轮辋宽度与轮辋厚度；车轮直径；轮对内侧距。5.一种轮对廓形检测系统，其特征在于，包括：位置控制模块，用于检测到驶近列车；调节与保护模块，用于检测到列车后启动测量模块；识别模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：薛峰，凌烈鹏，谭佳丰，周游，于国丞，张宇，
申请(专利权)人：中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所中铁科学技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：