一种提升列车图像采集触发准确度的系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种提升列车图像采集触发准确度的系统及方法，该系统包括：沿列车行进方向顺序设置于铁轨同侧的至少四个传感器，传感器之间间隔设置；主控模块，与传感器相连。本发明专利技术通过设置至少四个传感器判断列车不同的运行状态，当变加速时采用拟合补偿，进一步减小测量误差；本发明专利技术根据传感器实际安装间距和感应的时间差，计算出每个列车车轮通过传感器区域内的≥2次加速度和在最后一个传感器处的瞬时速度，通过对≥2次加速度的拟合，分析出最后一个传感器到触发点之间的加速度变量，再通过最后一个传感器处的瞬时速度和加速度变量计算出延时触发时间，提高触发准确度；本发明专利技术不需要做固定数值的补偿，避免列车各种运行状态补偿值的不通用性。补偿值的不通用性。补偿值的不通用性。

【技术实现步骤摘要】
一种提升列车图像采集触发准确度的系统及方法


[0001]本专利技术属于列车安全检测
，具体涉及一种提升列车图像采集触发准确度的系统及方法。

技术介绍

[0002]列车在运行过程中不是一直匀速运行，在牵引、制动、惰行几种状态切换下，列车的速度不是匀速。在轮对检测系统中，普遍采用延时触发，如果速度计算不准确，延时触发时间没控制好，会出现提前触发或者延迟触发，当触发点超出合适测量区域容易被列车其它零部件遮挡光路或形成不完整的成像，影响测量，严重时被测目标可能超出相机视场，出现漏测。
[0003]现有测量方法中，通常利用两个传感器通过速度测量计算出到达触发点的时间，进行延时触发。但是这种方法因列车车厢轮距较长，列车运行状态变化大，测量误差较大，且在变速运动情况下测量不准确，实际触发点会偏离理想触发点，速度越慢、变速运动趋势越大，实际触发点偏离理想触发点位置越远，严重时会超出图像采集范围区间。即使对延时触发时间通过补偿量进行补偿，不同车速和变速幅度对补偿量的影响很大，补偿量的数值相差很大，不能根本解决问题。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种提升列车图像采集触发准确度的系统及方法。
[0005]为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种提升列车图像采集触发准确度的系统，其特征在于，包括：
[0007]沿列车行进方向顺序设置于铁轨同侧的至少四个传感器，传感器之间间隔设置；
[0008]主控模块，所述主控模块与所有传感器相连；
[0009]当列车车轮依次经过每个传感器时，每个传感器感应并顺序向主控模块传送采集的数据信号，主控模块接收并计算得到传感器之间传送数据信号的时间差，得到列车车轮经过每相邻两个传感器所用的时间；计算出每个列车车轮通过所有传感器之间的距离的这段时间内的≥2次加速度和最后一次经过的传感器处的瞬时速度，判断列车处于匀速运动状态还是处于匀加/减速运动状态或变加/减速运动状态，当列车处于变加/减速运动过程中，通过对≥2次加速度的拟合，分析出最后一次经过的传感器到理想触发点之间的加速度变量，再通过最后一次经过的传感器处的瞬时速度和加速度变量计算出延时触发时间，通过对加速度拟合计算对车轮进行延时触发的补偿，提高触发准确度。
[0010]本专利技术还公开了一种提升列车图像采集触发准确度的系统，当列车处于匀变速运动时，所述提升列车图像采集触发准确度的系统包括：
[0011]沿列车行进方向顺序设置于铁轨同侧的三个传感器，依次为传感器A、传感器B和传感器C，传感器之间间隔设置；
[0012]主控模块，所述主控模块与所有传感器相连；
[0013]当列车处于匀变速运动时，所述铁轨同一侧沿列车行进方向顺序设置有传感器A、传感器B和传感器C，通过通用公式L＝v*t+1/2at2，更具体为通过公式L＝V
a
*t+1/2*(a
i
*t2)、L1+L2＝Va*(t1+t2)+1/2a
i
*(t1+t2)2计算列车车轮在传感器A和传感器C之间的加速度a
i
、列车在传感器A处的瞬时速度V
a
，进而获取列车在传感器C处的瞬时速度V
c
，通过公式L＝V
c
*t+1/2*(a
i
*t2)计算延时触发时间。具体包括：
[0014]设a
i
为列车第i个车轮在传感器A和传感器C之间的加速度，a
i
正，为匀加速，a
i
负，为匀减速；
[0015][0016][0017]求得：
[0018][0019][0020]进一步求出：
[0021][0022][0023]从而求出：
[0024][0025]因为t3＞0，且第一次经过理想触发点为触发时间，所以得到：
[0026][0027]进一步的，当列车处于变加/减速运动状态时，所述铁轨同一侧沿列车行进方向顺序设置有至少四个传感器。
[0028]本专利技术还公开了一种提升列车图像采集触发准确度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0029]1)、沿列车行进方向，在铁轨同侧顺序设置至少四个传感器，传感器之间间隔设置，分别记录和保存每相邻两个传感器之间的距离；
[0030]2)、列车车轮依次经过每个传感器时会触发传感器进行响应，每个传感器分别将采集的数据信号传送至主控模块进行分析和处理，分别得到列车车轮经过每相邻两个传感
器所用的时间；
[0031]3)、通过主控模块计算出每个列车车轮通过所有传感器之间的距离的这段时间内的≥2次加速度和最后一次经过的传感器处的瞬时速度，并判断列车处于匀速运动状态还是处于匀加/减速运动状态或变加/减速运动状态，当列车处于变加/减速运动过程中，通过对≥2次加速度的拟合，分析出最后一次经过的传感器到理想触发点之间的加速度变量，再通过最后一次经过的传感器处的瞬时速度和加速度变量计算出延时触发时间，通过对加速度拟合计算对车轮进行延时触发的补偿，提高触发准确度。
[0032]步骤3)中，通过主控模块计算得到列车车轮经过所有传感器之间的距离的这段时间内的平均速度及加速度，判断列车处于匀速运动状态时，计算列车车轮经过最后一次经过的传感器时的瞬时速度V
D
，通过公式t＝L/V
D
计算延时触发时间。
[0033]步骤3)中，通过主控模块计算得到列车车轮经过所有传感器之间的距离的这段时间内的平均速度及加速度，判断列车处于匀加/减速运动状态时，计算列车第i个车轮到达最后一次经过的传感器之前的加速度a
i_2
以及列车车轮经过最后一次经过的传感器时的瞬时速度V
D
，通过公式L＝V
D
*t+1/2*(a
i_2
*t2)计算延时触发时间。
[0034]步骤3)中，通过主控模块计算得到列车车轮经过所有传感器之间的距离的这段时间内的平均速度及加速度，判断列车处于变加/减速运动状态时，计算列车第i个车轮通过最开始经过的传感器(即最远离理想触发点的传感器)之后的加速度a
i_1
以及列车第i个车轮到达最后一次经过的传感器(即最靠近理想触发点的传感器)之前的加速度a
i_2
，通过加速度拟合后计算延时触发时间，每相邻三个传感器用来计算一次加速度，每相邻四个传感器可以计算两次加速度，同理，每相邻五个传感器用来计算三次加速度，传感器数量越多，加速度拟合的曲线越真实，数据准确度越高。
[0035]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0036]1)针对列车运动状态，本专利技术可采用至少四个传感器判断列车不同的运行状态(匀速、匀加/减速、变加/减速)，当为变加速时采用加速度拟合补偿，进一步减小测量误差，当测试线路区间段上的列车在运行稳定的情况下，可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提升列车图像采集触发准确度的系统，其特征在于，包括：沿列车行进方向顺序设置于铁轨同侧的至少四个传感器，传感器之间间隔设置；主控模块，所述主控模块与所有传感器相连；当列车车轮依次经过每个传感器时，每个传感器感应并顺序向主控模块传送采集的数据信号，主控模块接收并计算得到传感器之间传送数据信号的时间差，得到列车车轮经过每相邻两个传感器所用的时间；计算出每个列车车轮通过所有传感器之间的距离的这段时间内的≥2次加速度和最后一次经过的传感器处的瞬时速度，判断列车处于匀速运动状态还是处于匀加/减速运动状态或变加/减速运动状态，当列车处于变加/减速运动过程中，通过对≥2次加速度的拟合，分析出最后一次经过的传感器到理想触发点之间的加速度变量，再通过最后一次经过的传感器处的瞬时速度和加速度变量计算出延时触发时间，通过对加速度拟合计算对车轮进行延时触发的补偿，提高触发准确度。2.一种提升列车图像采集触发准确度的系统，其特征在于，当列车处于匀变速运动时，所述提升列车图像采集触发准确度的系统包括：沿列车行进方向顺序设置于铁轨同侧的三个传感器，依次为传感器A、传感器B和传感器C，传感器之间间隔设置；主控模块，所述主控模块与所有传感器相连；当列车处于匀变速运动时，通过公式L＝Vt+1/2at2计算列车车轮在传感器A和传感器C之间的加速度、列车在传感器A处的瞬时速度，进而获取列车在传感器C处的瞬时速度，通过公式L＝Vt+1/2at2计算延时触发时间。3.一种提升列车图像采集触发准确度的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、沿列车行进方向，在铁轨同侧顺序设置至少四个传感器，传感器之间间隔设置，分别记录和保存每相邻两个传感器之间的距离；2)、列车车轮依次经过每个传感器时会触发传感器进行响应，每个传感器分别将采集的数据信号传送至主控模块进行分析和处理，分别得到列车车轮经过每相邻两个传感器所用的时间；3)、通过主控模块计算出每个列车车轮通过所有传感器之间的距离的这段时间内的≥2次加速度和最后一次经过的传感器处的瞬时速度，并判断列车处于匀速运动状态还是...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆晓隽，李苏祺，陶佳，刘浩，
申请(专利权)人：江苏集萃智能光电系统研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：