基于控制器局域网总线的车载轨道检测系统设计研制

发布时间：2022-01-27 16:56

　　为提高检测性能、简化系统结构,设计研制基于控制器局域网（CAN）总线的车载轨道检测系统,全部使用数字信号传感器,并将分立式传感器集成,将检测梁安装在车下,以检测梁作为惯性器件、激光摄像组件和数字式地面标志传感器ALD的安装平台;基于惯性基准测量技术、激光摄像测量技术、图像处理技术,通过CAN总线网络进行数字信号同步采集和传输,并根据检测梁与轨道之间的运动姿态关系,结合数字滤波及误差补偿和修正技术,建立与系统结构相匹配的数学计算模型,得到轨道的轨距、高低、轨向和水平等几何参数。通过实验室标定、第三方检验和现场实车测试,基于CAN总线的车载轨道检测系统的准确性、重复性和再现性等技术指标均达到相应的要求,且与现有型号的车载轨道检测系统相比零备件损耗可降低46%。 

【文章来源】：中国铁道科学. 2020,41(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

基于CAN总线的车载轨道检测系统结构示意图

安装在转向架上检测梁结构示意图

激光摄像组件内部安装有激光器和高速相机，如图3所示。激光器发出的光源在钢轨表面形成能量较高的窄光带，便于高速相机提取钢轨的轮廓外形，激光器光源的光谱特性、强度和稳定性都会对摄像机采集到的图形质量产生影响。高速相机透过光学玻璃片获取轨道图像信息，相机的分辨率、帧频速度、曝光时间等方面都需要满足相应的指标，达到高速采集的要求。采集到的钢轨断面图像经过灰度提取、细化、坐标转换等一系列处理后得到钢轨轮廓，提取轨距点和轨顶点得到在测量坐标系内钢轨的横向、垂向位移，2者是测量轨道几何参数的重要分量，钢轨断面图像处理过程及效果如图4所示[8-11]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]GJ-6型轨道检测系统激光摄像同步触发设计[J]. 王琰.  中国铁道科学. 2018(04)
[2]基于图像式传感器的铁路轨距检测系统研究[J]. 闵永智,王红霞,康飞,党建武.  激光技术. 2015(03)
[3]轨道检测中激光摄像式传感器标定方法研究[J]. 占栋,于龙,肖建,陈唐龙.  机械工程学报. 2013(16)
[4]基于计算机视觉的车载轨道巡检系统研制[J]. 许贵阳,史天运,任盛伟,韩强,王登阳.  中国铁道科学. 2013(01)
[5]图像降噪的自适应高斯平滑滤波器[J]. 谢勤岚.  计算机工程与应用. 2009(16)
[6]GJ-4 型轨检数据处理系统[J]. 李志隆,陶泳.  中国铁道科学. 1997(01)
[7]数字滤波技术在轨道检测中的应用[J]. 杜鹤亭,高林奎,樊戈平.  中国铁道科学. 1997(01)

硕士论文
[1]高速轨道检测系统关键技术研究[D]. 舒丛丛.西南交通大学 2015



本文编号：3612774