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标题: 铁路货运安全光电检测技术概述 [打印本页]

作者: 这个夏天 时间: 2011-2-25 09:15
标题: 铁路货运安全光电检测技术概述
本帖最后由 01ispcom 于 2011-2-25 09:20 编辑

最近，作为实时在线的新技术，带有网上数据迅捷传送功能的各种型号、制式探测器的数量在北美地区铁路货运系统内快速增长。据最新统计，北美铁路系统共有136台车轮载重探测仪，25台车辆外观探测仪，7套车轮纵切面测量系统和13套载货承受力测量系统。另外，还有已经订货或者列入设备购置计划的更多此类设备，这些装备由美国运输技术中心公司（TTCI）研发，由世界各地的设备供应合作商提供服务，将在今后几年内得到实际应用。

在制造方面，配备可视装置的监控设备已得到应用，此项技术可用来对被测物体进行其它检测仪器力所不及的精密准确检测，并能适应各种环境。近年来，铁路方面在车轮纵切面测量系统和刹车制动器测量系统有购置这类设备的需求。

这类设备能够提高检测效率，因为设备既客观准确，又可以提供数据档案资料，供维修参考使用。采用此类先进技术可以提高铁路货车检测速度，达到节省资金和提高生产率的目的。

采用这类检测货车无须停车，也不必停止装卸。另外，设备还能专门针对货车车厢的某些特殊部位进行精确检测，而这是普通的地面探测仪难以做到的。

随着编组站的规模扩大、能力增强，提高编组站工作效率，加速列车编组开行流程是当务之急。而改进提高列车检测效率是其中重要的一环。可检测系统堪当此任。

设备具有在不影响车辆运行的同时，自动检测进出终点站的列车的功能。可视检测设备采用一组高速摄像头拍摄货运列车的图像，摄像机附有可单闪也可连续闪光的闪光灯，拍摄时列车以正常速度通过车站，运行丝毫不受影响。

设备采用计算机技术可主动采集相关重要参数并客观判定所检测的货车车体是否处于正常状态。当然这是以用户事先存储的设定数据作为参数依据的。

所有各项拍摄、检测任务的完成已实现完全自动化。检测时间与检测结果可以实时生成车辆状况报告并可自动传输到指定地点。

这类设备的应用还可以推而广之：检测整列货运列车全部构件，包括车体、安全设备以及车底转向架。当然，这种尝试在实际使用中还面临以下一些实际困难：货车类型五花八门，车内安全设备位置各不相同，车底转向架制式各异，这一切都要求设备具有高等级识别系统，可持续成像功能以及不同光线下摄像能力。

全美铁路协会（AAR）下属的（运输）战略研究筹备处（SRI）正在开发研制三套可视设备系统。自动化安全设备检测系统将估算列车以下安全设置情况：检测梯、扶手以及脚蹬。结构部件自动检测系统负责评估货车的底架及组织编号的情况，而全自动列车扫描系统将会为货物列车上每节车厢的顶棚、车帮及转向架作整体拍摄。

在美国科罗拉多州的普韦布洛设有运输技术中心，美国运输技术中心公司（TTCI）在这个中心作了一系列全面试验，通过试验评估两套可视设备系统的实际性能，具体而言，对煤炭货运列车的安全构件进行了自动化检测，使用了能够高速拍摄的数字摄像、照相机和配套闪光灯以及其它高级电子技术装备。一列货车从检测设备系统旁驶过，一部数字摄像机开始测试，列车允许通过最高时速可达56km。可视设备系统按步骤探测验证车上安全装置的可靠性并探查缺陷以确保安全。美国运输技术中心公司（TTCI）还开展国内国际合作，与意大利的Tecnogamma公司和美国的BeenaVision公司共同开发利用安全检测设备系统。

在2008至2010年间所作的试验表明：系统可以有效地探查出煤炭运输列车上的安全缺陷，成功率高达98%以上，由于认知误判造成的失误低于8%，这就证明安全检测可视设备系统稳定可靠，值得信赖。当然，失误率经过努力还可降至2%。为了满足在精确服务测试点持续进行试验的需要，各家供货商均已作好营业准备，可以建立样板服务。这将用来验证试验结果，估算实际运用成果并为全面系统成果提供反馈，与现行检测方法相比较。

2008年12月18日，第一个样板在联合太平洋铁路公司建立，开始收集相关安全数据（如图1）。另一样板将于2011年6月在诺福克南部地区设立。

图1 第一套自动安全监测系统是由联合太平洋铁路公司于2008年安装的

相关研发工作已取得阶段性成果，作为重要的安全技术措施用来检测其它类型货车：棚车、带顶盖漏斗车、罐车及混合装载货车。在实际应用中安全设备检测系统收效良好。

另外，一项新型的基于可视设备系统的货车检测系统研发项目已由AAR下属的SRI在2010年研制成功，这种系统被命名为AISC。将用来探查评估货车车底及相关部件安全状况。这个项目是一个长远目标计划的一部分，该计划旨在发展一个由各个道旁（货车）安全检测点组成的网络，为中心数据库提供相关数据，从而达到为北美地区每一列货运列车建立"安全通行证"的目的。

设备具有在不影响车辆运行的同时，自动检测进出终点站的列车的功能。可视检测设备采用一组高速摄像头拍摄货运列车的图像，摄像机附有可单闪也可连续闪光的闪光灯，拍摄时列车以正常速度通过车站，运行丝毫不受影响。

设备采用计算机技术可主动采集相关重要参数并客观判定所检测的货车车体是否处于正常状态。当然这是以用户事先存储的设定数据作为参数依据的。

时尚之选

2008年，AISC作为时尚之选初次登台亮相，地点在厄巴纳-尚佩恩，这次试验由伊利诺斯大学主导。Beena Vision公司被选中作为试验开发样板，试验设备安装在精确服务测试点。试验展示了新设备系统的先进性：当货物列车以高达64km的允许通过最高时速运行时，道旁系统可以拍摄列车底架的高质量照片。试验证明，系统还可以跟踪拍摄移动目标并对数据作出处理。

经过再设计的样板使得因车辆高速行驶带来的冲击振动和摇摆对设备造成的不利影响最小化，照相机设置在具有双夹层的密闭匣内以控制摇摆，设置一个通风机械装置以保护照相机和镜头，还有新型照明系统。将来还要进一步发展完善，其关键点在于图像评价以及缺陷探查。

得益于上述设备系统的成功开发运用，全自动列车扫描系统也获得发展。一系列摄像头共同工作，再加上照明设备的辅助，可以完整照出一列货运列车的车辆全貌，包括车顶、两边车帮以及车底转向架。（如图2）

图2 快车道上的铁路货运底架自动监测系统

这项成就造就了几个新的应用功能：低位照相机可以拍摄车体、制动装置和牵引机车的清晰细部图片，并可通过扫描确定是否有缺陷和不正常磨损。架设在货车旁的各台照相机使得一种愿望变成现实：快速准确判定货车是否装载失衡、未经固定等情况以及各类车体缺陷以确保运输安全。安置在货车车厢顶端的照相机也有良好作用，能够让装煤漏斗车的上弦和内部支撑的评价工作简单易行。此外系统还能增加货运列车的安全系数，具体而言，有助于加强货车对异物的防范以及罐车的估算工作。

试验结果清楚地表明：技术型的货车探测设备与基于铁路、货车实际状况的检测技术科学试验的有机结合确实可以替代以往的由编组站现场人员实行的货车内、外部检测，效果更好，安全性更佳。在可以预见的将来，可视系统设备在货车检测领域将大有作为，当然还有困难和不足，但在实际应用中优越性已经体现，改善检测现状，展现货运安检新貌前景光明。

图3 快车道上的全自动列车扫描系统

作者: 这个夏天 时间: 2011-2-25 09:16
其实光电检测技术应用的领域真的很光，同行们多努力哦。

作者: aifendou 时间: 2011-2-26 20:26

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