关键词:
轮对踏面磨损
动态检测
边缘衍射线光源检测
数字图像处理
摘要:
动车轮对是支撑动车运行的走行部件,对动车正常运行至关重要,它在很大程度上影响着动车运转的平稳和安全,尤其是最近几年来,随着我国高铁技术的蓬勃发展,国内四横四纵的高速铁路布局基本完成,未来将会有更多的高铁参与到现代城市轨道交通运输这一领域。鉴于此,对高速铁路动车的日常检测与维护势必会越来越受到关注且越来越重要。过去,我国轮对踏面的磨损检测主要采用手工测量,技术比较落后,检测效率和检测精度都比较低。而国外在轮对磨损检测方面进行了大量的探索,并研制出各种类型的检测装置,但这些装置的价格比较昂贵,而且并不适于我国的列车轮对检测,因此,我国各大铁路局,车辆段等部门对动车轮对的自动化检测和高精度检测的研究十分关注。本文介绍了一种采用独创的边缘衍射线光源检测原理进行轮对踏面磨损数据采集并利用图像处理技术做边线提取,并计算采集到的两条曲线之间的距离,进而确定磨损量。本设计工作在车辆入库的过程中,其标准行驶速度在5-10km/h。利用微控制器控制技术与整机机架定位结构,将光源与CCD传感器分别定位于挡板两侧,使光线通过轮对踏面与挡板之间的狭缝形成轮对踏面的轮廓光带,被位于另一侧的CCD传感器采集,将数据输入至计算机,并通过编写好的软件程序进行分析处理,提取轮廓边线,实现轮对踏面和轮缘磨损的计算。本文以CRH5型车为仿真标准,介绍了动车轮对图像的检测与处理分析的常用方法,通过对比不同硬件结构差异进行分析从而优中选优确定最佳方案。本系统模型结构采用三维造型软件PROE进行建模与运动仿真,初步实现了预定功能。本课题软件处理部分是以MATLAB为开发工具,系统运行在Windows7环境下,基本实现了基于数字图像处理的轮对磨损检测,完成了预期的目标。