致遠(yuǎn)-tvds評審報(bào)告冊v3

系統(tǒng)概 .-2-------- .-23---近年來，由于鐵路的高速發(fā)展，客車運(yùn)行車次與日俱增，日承擔(dān)的客運(yùn)量也越來越大特別是時(shí)段旅客發(fā)送量屢創(chuàng)新高確保的發(fā)展和生存，對國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會的穩(wěn)定意義重大目前客車的檢修缺乏對列車運(yùn)行過程中的，因此提高客車檢修運(yùn)用質(zhì)量，加強(qiáng)對客運(yùn)列車運(yùn)行過程中的質(zhì)量至關(guān)重要?？蛙嚨撞總?cè)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件多，對于運(yùn)行過程中因?yàn)楫愇飺舨∵\(yùn)行在列車運(yùn)行狀態(tài)下任何細(xì)小細(xì)微的故障都有可能重目前，客車的檢修多為人工查看，勞動強(qiáng)度大，工作效率低，傳法滿足高密度運(yùn)行的發(fā)展趨勢。就此現(xiàn)狀蘇州華興致遠(yuǎn)電子科技研發(fā)了客車故障軌邊（ranCaachneVsonttonystm，簡稱VS該系統(tǒng)利用在軌邊安裝面陣和線陣組合頭運(yùn)級利用圖像傳輸與處理技術(shù)在占用較低網(wǎng)絡(luò)帶寬條件下將異常信息及大容量圖像數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸至本地或異地客車列檢所內(nèi)終端人工僅需對異常信息進(jìn)行人工確認(rèn)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對客車運(yùn)行部件狀態(tài)及通過網(wǎng)絡(luò)對異地列檢所檢修作業(yè)質(zhì)量的，提高了故障產(chǎn)生初期的能力和聯(lián)網(wǎng)追蹤能力。該系統(tǒng)以人機(jī)結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)全面檢和重點(diǎn)檢相結(jié)合，利用客車結(jié)構(gòu)規(guī)范線路的特點(diǎn)采用機(jī)器視覺檢測及圖像識別比對技術(shù)提高了客車隱蔽故障發(fā)現(xiàn)能力和故障產(chǎn)生初期的能力，前期調(diào)研階段：20131~20136研發(fā)階段 2013年6月~2013年8月設(shè)備安裝 2013年9月~2013年10月設(shè)備調(diào)試 2013年11月~2013年12月系統(tǒng)試運(yùn)用 2014年1月~2014年9月針對客車檢測中的問題，鐵路局車輛處與蘇州華興致遠(yuǎn)電子科技聯(lián)合進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)于13年1月成立專門的項(xiàng)目組,積極組織技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研制工作。項(xiàng)目組經(jīng)過多次調(diào)研分析后認(rèn)為，傳統(tǒng)類似系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，以及多人對所有圖像進(jìn)行瀏覽檢查的方式滿足不了客車檢修和的要求。因此項(xiàng)目組就相關(guān)技術(shù)在全球范圍內(nèi)進(jìn)行了和研究認(rèn)為要對客車在運(yùn)行過程中的運(yùn)行故障進(jìn)行圖像檢測必須從系統(tǒng)的角度進(jìn)行重新設(shè)計(jì)需要從高速電氣控制圖像處理技術(shù)高速頭、輔助光源數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及異常圖像等多個(gè)方面配合在明確解決思路后，項(xiàng)目組開始進(jìn)行分項(xiàng)技術(shù)攻關(guān)和大量實(shí)驗(yàn)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)建模分析，并于2013年9月在局站進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了特殊設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用9個(gè)工業(yè)檢測高速頭，其中底部4個(gè)頭，側(cè)部5個(gè)頭分別對轉(zhuǎn)向架、車端連接部，底板，軌外側(cè)輪對軸箱及車體底板、車號進(jìn)行圖像圖像傳輸瀏覽技術(shù)從圖像數(shù)據(jù)的管理綜合運(yùn)用角度考慮，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用B/S結(jié)，圖像檢測終端無須安裝特殊，通過WEB網(wǎng)頁形式實(shí)時(shí)的瀏覽圖像。系統(tǒng)采用特殊的圖像壓縮傳輸及處理算法配合定制的GPU工業(yè)加速服務(wù)器即圖像傳輸與處理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)在低帶寬下多個(gè)圖像檢測終端同時(shí)實(shí)時(shí)瀏覽圖像。同時(shí)通過IE瀏覽器，TVDS高速圖像控制模塊設(shè)機(jī)光源采用紅外激光可以有效陽光干擾但由于線陣相機(jī)僅能掃描到與相機(jī)垂直的目標(biāo)面而客車走行部零部件結(jié)構(gòu)復(fù)0情況進(jìn)行處理。而在距離車站8-0k/h。因此，針對這項(xiàng)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目組于03年6月成立專項(xiàng)開發(fā)小組分別對高速電氣控制技術(shù)高速圖像技術(shù)高速數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。首先系統(tǒng)為解決列車組通過探測站設(shè)備時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的計(jì)軸計(jì)輛、（定位精度1厘米以內(nèi)拍攝以及車號圖像的準(zhǔn)確，專門研制了新型的高速中斷控制板，高速IO控制板等硬件設(shè)備同時(shí)采用新型構(gòu)架算法編寫了電氣控制新的控制可以在更短的時(shí)間內(nèi)并行處理多個(gè)控制任務(wù)。其次為滿足高速圖像的要求項(xiàng)目組與海內(nèi)外多家公司系統(tǒng)要求的高速頭及輔助光源。、同時(shí)對于運(yùn)行中客車的圖像速處理及問題，項(xiàng)目組采用了新型內(nèi)存管道技術(shù)、硬盤內(nèi)存二次技術(shù)以及多線程并行MP處理等的高速處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)了每秒100幀百萬像素級圖像、處理及，完全滿足系統(tǒng)對于適應(yīng)車速的要求。、系統(tǒng)車號識別模塊系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的圖像異常分析和，實(shí)現(xiàn)與其他客車信息管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享及聯(lián)網(wǎng)追蹤，需要建立車輛的唯一標(biāo)識和索引。傳統(tǒng)系統(tǒng)通過客車原有RFID電子對車號進(jìn)行識別獲取而本側(cè)面系統(tǒng)通過實(shí)時(shí)客車車輛車號圖像實(shí)現(xiàn)了客車車輛過車號信息與客運(yùn)車輛信息管理系統(tǒng)及其他客車檢測系統(tǒng)的信息共享。系統(tǒng)異常分析模塊設(shè)項(xiàng)目組研究發(fā)現(xiàn)，目前傳統(tǒng)的運(yùn)行故障圖像檢測系統(tǒng)均采用配備一定數(shù)量的作業(yè)以三班倒的形式對到的每張圖像進(jìn)行人工看圖瀏覽方式來檢查車輛是否存在故障此種方式需要大量作業(yè)，X年X像識別算法對同一車輛的部位的圖像在進(jìn)庫和出庫時(shí)進(jìn)行比對和分析能夠自動對底部頭的圖像進(jìn)行自動分析和比對對于異常部位進(jìn)行自動提示該功能可以輔助質(zhì)檢和驗(yàn)收進(jìn)行二次核查，減少故障的漏檢。設(shè)備安裝現(xiàn)系統(tǒng)軌上設(shè)備包括底部沉箱、側(cè)箱AEI號天線模塊，現(xiàn)場0102AEI設(shè)備設(shè)備安裝完成后，對過車圖像并進(jìn)行拼圖，拼圖如下25K25K25T25T經(jīng)過近9月的運(yùn)用，共計(jì)接車16122，日均65.8過車數(shù)據(jù)并發(fā)現(xiàn)故障6266故障有底板變形底板缺失、以下為發(fā)現(xiàn)的部分故障截圖：故障的時(shí)間、車型、車號。側(cè)箱蓋帽脫落（7月29 YW-底板刮傷(727日YW-蓄電池箱刮傷（723日RW-底板異物擊打（722日YZ-閘瓦環(huán)丟失（729日YW-底部異物（81日YW-通過實(shí)際運(yùn)用證明，TVDS系統(tǒng)能對過探測點(diǎn)客車底部、側(cè)轉(zhuǎn)向架等部位進(jìn)行圖像，并能準(zhǔn)確比對分析找出故障所在，達(dá)到了預(yù)期的目標(biāo)。適應(yīng)列車速度：5-保護(hù)門開啟、關(guān)閉反應(yīng)時(shí)間補(bǔ)償光源開啟關(guān)閉響應(yīng)時(shí)間工作環(huán)境：室內(nèi)-2060℃；室外-40–車輪傳感器，數(shù)量：4圖像傳感器：數(shù)字頭6個(gè),最高幀速圖像傳感器：線陣頭3個(gè)，最高線速線陣相機(jī)補(bǔ)償光源：24伏高亮激光無影光源，8套數(shù)據(jù)服務(wù)器：2臺，采用IBM服務(wù)器，雙機(jī)熱備圖像識別服務(wù)器：2臺，采用IBM服務(wù)器圖像傳輸與處理：1臺，采用NewVision-T服務(wù)器圖像信息檢測終端：采用IBM計(jì)算機(jī)，2臺容量：故障信息兩年，其它信息一個(gè)月以上探測站地線設(shè)置：設(shè)防雷地和設(shè)備地兩點(diǎn)，防雷接地電阻小歐姆，設(shè)備地小于10歐姆系統(tǒng)電軌邊設(shè)備功率檢測中心設(shè)備車號圖像識別系統(tǒng)：1套系統(tǒng)能自動識別過車車型，并貨系統(tǒng)能自動對過車進(jìn)行計(jì)軸系統(tǒng)能自動測量過車系統(tǒng)能自動列車走行部制動配件底架懸吊件鉤緩連接、轉(zhuǎn)向架、車體兩側(cè)下部的圖像；系統(tǒng)具備圖像自動分析比對功能，可以對異常圖像進(jìn)行自動提示。系統(tǒng)采用組合式無影線激光，確保的圖像無陰影，消除陰影造成的部件檢測盲區(qū)；圖像后立即存入服務(wù)器，保證圖像數(shù)據(jù)的安全，便于圖像數(shù)據(jù)集中管理；采用JPG格式系統(tǒng)能夠顯示車底全息無縫拼接圖系統(tǒng)能自動區(qū)分客車組車輛一位端系統(tǒng)具備圖像放大功能，能夠?qū)?xì)系統(tǒng)采用B/S構(gòu)各級部門通過網(wǎng)頁即可實(shí)時(shí)瀏覽客車各部系統(tǒng)采用的圖像傳輸與處理系統(tǒng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)2M帶系統(tǒng)采用ORACLE9i及以上版本數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)具備與KMISKMIS進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，可以實(shí)時(shí)當(dāng)前檢測的車輛的車次信息，便于車輛所作業(yè)人員進(jìn)行故障的預(yù)報(bào)和確認(rèn)。系統(tǒng)圖像瀏覽終端能夠按車號查詢部件和列車信息系統(tǒng)能夠自動生成含組輛車時(shí)間、故障車位、系統(tǒng)能提供故障標(biāo)記工具,便于故障的管理和通知現(xiàn)場對故障的準(zhǔn)確定位，處理；信息與車號信息自動對應(yīng)，無須人工手工錄入；（TS各部詳細(xì)檢測范圍如下：轉(zhuǎn)向架部轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、軸箱、軸箱螺栓、導(dǎo)柱螺栓；軸箱彈簧折斷竄出、丟失以及轉(zhuǎn)向架各安裝管線狀態(tài)搖枕及吊軸、彈簧及托板、托梁、安全吊裂損，枕簧折斷竄出、丟失空氣彈簧破損；高度調(diào)節(jié)閥及調(diào)整桿裂損變油壓減震器配縱向牽引拉桿裂損，橫向拉桿裂損、竄出；CW系列轉(zhuǎn)向架橫向軸端發(fā)電機(jī)大小皮帶輪裂損，螺栓折損、丟失，軸端發(fā)電機(jī)及懸吊裝置配件狀態(tài)基礎(chǔ)制動部制動梁、閘瓦及托裂損；制動盤外觀狀態(tài)，軸盤安裝螺栓丟車端連接鉤差；制動軟管及連接器狀態(tài)；折角塞門、防跳裝置車鉤、尾框、托板、從板及座裂損，托板螺栓丟失；鉤尾銷螺栓及螺母丟失各垂下品狀車端電力、播音、通訊及控制等連接線狀其他各風(fēng)缸及配件丟失、車底架各梁裂損、變形，底板變形、缺損，空氣管路腳蹬破各排水管、排污管狀態(tài)客車底部和側(cè)部部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，部件數(shù)多，大量的圖像和零部件有工業(yè)檢測的圖像進(jìn)行自動分析采用智能圖像識別算法對同一車輛的部（通過車號圖像自動識別技術(shù)實(shí)現(xiàn)客運(yùn)車輛的唯一標(biāo)識進(jìn)行自動和提示。系統(tǒng)采用線面結(jié)合方式，采用一個(gè)K源采用紅外激光可以有效陽光干擾由于線陣相機(jī)僅能掃描到與相機(jī)垂直的目標(biāo)面系統(tǒng)采用多個(gè)面陣相機(jī)輔助拍攝重?cái)z的圖像可以作為部件變動異常進(jìn)行比對分析的模版圖像。傳統(tǒng)客車通過AEI該方法中主要通過如下步驟執(zhí)行：首先，紋理定位法結(jié)合顏色定驟。為滿足對正線運(yùn)行的客車進(jìn)行實(shí)時(shí)的圖像獲取，系統(tǒng)適應(yīng)車速要求達(dá)到1k/h，對該系統(tǒng)的輔助光源有很高的要求，通常的單個(gè)源在拍攝有出現(xiàn)陰影現(xiàn)象，會影響故障的正常判斷及。本系統(tǒng)采用低功率分離式多芯激光器，該產(chǎn)品是為線掃描相機(jī)光補(bǔ)償而特殊設(shè)計(jì)生產(chǎn)的其發(fā)光部件是由數(shù)十個(gè)分離的激光集穩(wěn)定、可靠，成為線掃描相機(jī)非常好的補(bǔ)償光源。與單個(gè)大功率激光制作的補(bǔ)償光源相比，多芯激光器，因多光并加之優(yōu)秀的散熱設(shè)計(jì)大大地降低了對環(huán)境溫度的要求，適用于很寬的環(huán)境溫度并且使用長單個(gè)或幾個(gè)激光的對于高速運(yùn)行中客車，圖像的速、處理、傳輸及是一個(gè)以往的圖像檢測系統(tǒng)中沒有遇到的問題。本系統(tǒng)需要同時(shí)對9個(gè)高速頭的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行，當(dāng)客車運(yùn)行速度達(dá)到k/h時(shí)，系統(tǒng)每秒需要處理的數(shù)據(jù)量高達(dá)2GB，如果采用傳統(tǒng)的圖像采集處理技術(shù)很難實(shí)現(xiàn)圖像處理及工作對數(shù)據(jù)通道及系統(tǒng)運(yùn)算處理能力都有很高的要求，在過程中會出現(xiàn)數(shù)據(jù)溢出、阻塞、丟包等現(xiàn)象，容易造成系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。本系統(tǒng)中采用了圖像壓縮處理技術(shù)、新型內(nèi)存管道技術(shù)、硬盤內(nèi)存二次技術(shù)以及多線程并行MP處理等的高速處理、技術(shù)系統(tǒng)首先通過圖像壓縮處理技術(shù)端完成了圖像內(nèi)存二次技術(shù)建立數(shù)據(jù)緩沖區(qū)采用多線程并行MP處理對多路相機(jī)數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行處理，提高數(shù)據(jù)處理速度，實(shí)現(xiàn)了每秒100幀百萬像素級圖像、處理及。系統(tǒng)采用/S成圖像檢測終端無須安裝特殊通過WEB網(wǎng)頁就可GPU工業(yè)加速服務(wù)器即圖像傳輸與處理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)在Mbps帶寬下，多個(gè)圖像檢測終端同時(shí)實(shí)時(shí)瀏覽圖像。同時(shí)通過瀏覽器，段局各級管理部門均可方便在本地實(shí)時(shí)瀏覽圖像。系統(tǒng)為解決客車快速通過探測站設(shè)備時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的計(jì)軸計(jì)輛、客（定位精度1厘米以內(nèi)拍攝以及車號圖像的準(zhǔn)確，專門研制了新型微秒級高速中斷控制板及微秒級高速O控制板等硬件設(shè)備。由于需要同時(shí)對9個(gè)高速頭及光源進(jìn)行分別控制，系統(tǒng)采新型分布式控制結(jié)構(gòu)來構(gòu)架控制算法編寫電氣控制新的控制可以在更短的時(shí)間內(nèi)并行處理多個(gè)控制任務(wù)。系統(tǒng)應(yīng)用后，具有以系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)異常圖像自動分級，為運(yùn)行列車部件狀態(tài)和加強(qiáng)入庫檢修作業(yè)質(zhì)量提供了有效，提高了客車故障能力和檢修作業(yè)質(zhì)量。系統(tǒng)檢測范圍大，拍攝角度多，檢測部位多，需要配備的看圖人數(shù)少。系統(tǒng)采用線陣相機(jī)實(shí)現(xiàn)無縫拼接顯示，面陣相機(jī)實(shí)現(xiàn)對重點(diǎn)部位的識別和檢測。系統(tǒng)具有車號圖像自動識別功能，并可為客車其他信息系統(tǒng)和設(shè)備共享車號信息。系統(tǒng)采用圖像傳輸及處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低帶寬下的大容量圖像數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和瀏覽，為異地檢測和提供有效。綜上所述，系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)對客車運(yùn)行狀態(tài)的提供了有效手安全防范水平。系統(tǒng)的異常信息可以提前預(yù)報(bào)給運(yùn)用所檢修作業(yè)和質(zhì)檢實(shí)現(xiàn)了檢修重點(diǎn)檢和全面檢