车载非接触钢轨轮廓动态磨耗智能测量装置
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-11-04 09:06:03
该成果为一款配合铣磨车使用的高精度钢轨磨耗动态检测系统,采用激光位移传感器实现了钢轨断面磨耗的无损在线检测,对铣磨后的轨道廓形和平直度进行实时精确测量、比较、分析和处理。团队通过建立基于自适应三点偏弦法的平顺度测量方法,实现了钢轨波磨的广域测量;通过建立基于自适应三点偏弦法的平顺度测量方法,构建了不受波磨长度影响的自适应检测判别模型;通过线路多态下的有效轮廓融合识别方法,实现重建廓形与标准廓形的精确配准;提出轮廓失真校准方法,实现了离群点的有效去除;通过车体振动下的失真轮廓协同校正方法,有效地消除了振动对廓形测量数据的影响;提出轮廓断面径向角交点的精确定位方法,解决了不同的原始廓形数据点分布和数量不一致的问题;最后利用波磨动态测量中弦测点的位置监视与修正,将测量点拉回到有效范围内,以此来进一步提高弦测法的测量精度,最终实现基于铣磨车的动态智能化钢轨横纵向磨耗的一体化精确测量。
钢轨是铁路运输的重要基础。在铁路网有限的开天窗时间内,对作业线路磨耗状态进行实时准确地检测,进而通过铣磨/打磨等方式来修复钢轨磨损,是保证列车安全运行的重要手段。该成果为一款配合钢轨铣磨车使用的实时高精度钢轨磨耗动态检测系统,采用激光位移传感器实现了钢轨断面磨耗的无损在线检测,对铣磨后的轨道廓形和平直度进行实时精确测量、比较、分析和处理,并将各类检测参数和断面廓形在司机室操作台上实时显示,便于工人及时监控作业效果。该检测系统集数据测量分析、铣磨效果评估、危险情况预警等功能于一体,为线路养护维修提供科学的依据。团队通过与中车北京二七机车有限公司、湖大海捷(湖南)工程技术研究有限公司合作,开发出的“车载非接触智能钢轨轮廓动态检测系统”成套装置已成功交付北京地铁14号线使用。
本项目所研究的在线检测识别方法旨在解决钢轨磨耗测量中切实存在的实际工程问题,在轨道质量检测领域具有良好的应用前景。因项目的研究对象涵盖了各种类型的钢轨,其普适性使得本算法研究具有广阔的应用空间。此外,所研究的应用于基于机器视觉的车载式钢轨磨耗在线测量装备上的算法兼顾了高效率和鲁棒性,其可提升自动化装备测量钢轨磨耗的可靠性。在研究成果产业化应用后,可有效提高我国轨道质量监测装备的技术水平,能够产生较好的社会效益和经济价值。
本项目的实施将提高轨道质量监测产品的智能化水平,推进中国轨道交通智能化装备的发展,减少铁路基础设施维修的人力和物力成本,增加铁路基础设施的运营寿命,为公民出行和铁路货运的正常运转起到保障作用,增加铁路运输的可靠性,推动经济社会高质量发展。
本技术成果寻求技术转让和技术合作。相关发明专利可转让给有需求的企业。如有企业有意向与本团队进一步合作研发该装置,本团队希望能够与其合作实现该产品的产品化和全国范围的市场推广。