動(dòng)車組運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測(cè)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及動(dòng)車組在線檢修的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種動(dòng)車組運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測(cè)系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，我國(guó)開發(fā)的高速動(dòng)車組標(biāo)志著中國(guó)鐵路已跨入世界鐵路先進(jìn)行列，如機(jī)電高度一體化的動(dòng)車組，融合了機(jī)械、電子、冶金、非金屬材料應(yīng)用等領(lǐng)域的前沿技術(shù)。但是，對(duì)于在高速運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行的動(dòng)車組來(lái)講，任何一個(gè)細(xì)微的故障都可能引發(fā)重大事故，傳統(tǒng)的以人為主的檢查作業(yè)方式容易造成漏檢，檢車作業(yè)質(zhì)量和效率難以得到保證，增加了發(fā)生動(dòng)車組運(yùn)行安全隱患的概率。因此，提高動(dòng)車組檢修運(yùn)用質(zhì)量，加強(qiáng)動(dòng)車組檢查作業(yè)質(zhì)量的監(jiān)控至關(guān)重要。
[0003]例如，對(duì)于動(dòng)車組的檢查作業(yè)來(lái)講，由于例行的客列檢檢車作業(yè)范圍不包括動(dòng)車組，動(dòng)車組運(yùn)行安全無(wú)法得到有效保障，因此，這會(huì)導(dǎo)致動(dòng)車組長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)不間斷地運(yùn)行，這對(duì)動(dòng)車組的安全運(yùn)行是一個(gè)極大的考驗(yàn)。另外，動(dòng)車組結(jié)構(gòu)復(fù)雜，入庫(kù)檢查的零部件多，易造成漏檢，給動(dòng)車運(yùn)行帶來(lái)安全隱患。
[0004]此外，還有兩個(gè)重要的技術(shù)原因影響著動(dòng)車組的安全檢查:一是，現(xiàn)階段動(dòng)車檢修作業(yè)主要依靠人，而檢修人員對(duì)于動(dòng)車組的故障形式和故障規(guī)律的認(rèn)識(shí)還處于摸索階段，作業(yè)時(shí)也容易造成漏檢，并且檢修質(zhì)量受檢修人員的責(zé)任心、精神及身體狀態(tài)影響大，作業(yè)質(zhì)量很難長(zhǎng)期保持；二是，動(dòng)車入庫(kù)檢修時(shí)較難發(fā)現(xiàn)在運(yùn)行中才能體現(xiàn)出來(lái)的隱性故障，加之動(dòng)車組在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生的故障無(wú)法依靠人工上線檢測(cè)，而動(dòng)車組入庫(kù)后，檢修人員上線作業(yè)時(shí)，由于動(dòng)車已經(jīng)完全停止，因此對(duì)于在運(yùn)行中才能出現(xiàn)的故障(如電機(jī)發(fā)熱、剎車盤異常、聯(lián)軸器異常、齒輪箱異常等)就很難發(fā)現(xiàn)，而此類故障都是危及行車安全的故障，因此確保能夠發(fā)現(xiàn)此類隱性故障非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提出一種動(dòng)車組運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測(cè)方法及系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)高速運(yùn)行的動(dòng)車組進(jìn)行非人工的在線故障檢測(cè)，可提高故障檢測(cè)準(zhǔn)確率和效率。
[0006]進(jìn)一步來(lái)講，該動(dòng)車組運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測(cè)方法包括:監(jiān)測(cè)并采集來(lái)車信息；對(duì)所述來(lái)車信息進(jìn)行處理，并根據(jù)所述來(lái)車信息判斷過(guò)車情況，獲取過(guò)車信息；根據(jù)所述過(guò)車情況，在過(guò)車開始時(shí)采集通過(guò)動(dòng)車組的圖像信息，根據(jù)所述過(guò)車信息對(duì)所述圖像信息進(jìn)行識(shí)別處理，以及按照約定方式分類保存所述圖像信息并上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)以用于故障分析；在過(guò)車結(jié)束時(shí)，停止信息采集。
[0007]可選地，在一些實(shí)施例中，上述的動(dòng)車組運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測(cè)方法還包括:調(diào)用所述數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像信息與預(yù)先建立的動(dòng)車組基礎(chǔ)圖像信息進(jìn)行比對(duì)識(shí)別分析；采用自動(dòng)識(shí)別技術(shù)識(shí)別出所述動(dòng)車組的故障點(diǎn)，生成自動(dòng)識(shí)別故障信息、圖像對(duì)比位移參數(shù)信息、和/或圖像對(duì)比差異信息，并將這些信息自動(dòng)寫入所述數(shù)據(jù)庫(kù)；根據(jù)所述故障信息及設(shè)定的報(bào)警級(jí)別對(duì)應(yīng)生成預(yù)警信息，實(shí)現(xiàn)分級(jí)報(bào)警。
[0008]可選地，在一些實(shí)施例中，上述的在過(guò)車開始時(shí)采集通過(guò)動(dòng)車組的圖像信息包括:采集車體底部、車體兩側(cè)裙板、車輛連接裝置、轉(zhuǎn)向架的圖像信息和對(duì)動(dòng)車組的車號(hào)進(jìn)行圖像采集和識(shí)別；所述對(duì)所述圖像信息進(jìn)行識(shí)別處理包括:對(duì)采集到的車號(hào)圖像進(jìn)行識(shí)別以及根據(jù)所述過(guò)車信息修改體現(xiàn)所述圖像信息的圖片名稱，并進(jìn)行分類處理以區(qū)別圖片內(nèi)容和顯示位置；其中，對(duì)采集到的車號(hào)圖像進(jìn)行識(shí)別進(jìn)一步包括:調(diào)用預(yù)設(shè)的車號(hào)識(shí)別庫(kù)對(duì)所述車號(hào)圖像進(jìn)行識(shí)別分析，根據(jù)識(shí)別結(jié)果和最后過(guò)車時(shí)間的動(dòng)車組信息進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)查詢，獲取動(dòng)車組車序、動(dòng)車組車號(hào)、動(dòng)車組車型信息，并將這些信息進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)插入操作以用于分車顯示；其中，所述動(dòng)車組車號(hào)與所述動(dòng)車組的圖像信息對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)，所述過(guò)車信息包括動(dòng)車組信息和車輛信息，所述動(dòng)車組信息包括過(guò)車速度及過(guò)車時(shí)間，所述車輛信息包括軸距、軸數(shù)、車輛數(shù)以及軸位定位信息。
[0009]可選地，在一些實(shí)施例中，在所述采集通過(guò)動(dòng)車組的圖像信息的過(guò)程中，實(shí)時(shí)控制圖像信息的采集頻率與所述過(guò)車速度相匹配，并根據(jù)所述過(guò)車時(shí)間針對(duì)白天或者夜晚設(shè)置采集設(shè)備的曝光時(shí)間。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述方法，本發(fā)明還提出一種動(dòng)車組運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括:來(lái)車監(jiān)測(cè)裝置，設(shè)置于動(dòng)車組軌邊，用于采集來(lái)車信息；圖像采集裝置，設(shè)置于動(dòng)車組軌邊，在動(dòng)車組行進(jìn)方向上位于所述來(lái)車監(jiān)測(cè)裝置之后；所述圖像采集裝置用于采集通過(guò)動(dòng)車組的圖像信息；控制系統(tǒng)，與所述來(lái)車監(jiān)測(cè)裝置和所述圖像采集裝置連接，用于根據(jù)所述來(lái)車信息判斷過(guò)車情況并獲取過(guò)車信息，根據(jù)所述過(guò)車信息控制所述圖像采集裝置的開關(guān)和操作設(shè)置；圖像處理系統(tǒng)，與所述圖像采集裝置和所述控制系統(tǒng)連接，用于根據(jù)所述過(guò)車信息對(duì)所述圖像信息進(jìn)行識(shí)別處理，以及按照約定方式分類保存所述圖像信息并上傳到數(shù)據(jù)庫(kù)以用于故障分析。
[0011]可選地，在一些實(shí)施例中，上述的過(guò)車信息采集裝置包括:外部車輪傳感器，用于檢測(cè)來(lái)車信號(hào)并發(fā)送；智能磁鋼信號(hào)處理裝置，與所述外部車輪傳感器連接，用于對(duì)所述來(lái)車信號(hào)進(jìn)行處理得到來(lái)車信息，并所述來(lái)車信息傳送至所述控制系統(tǒng)；其中，所述控制系統(tǒng)根據(jù)所述來(lái)車信息獲取的過(guò)車信息包括:動(dòng)車組信息和車輛信息，所述動(dòng)車組信息包括過(guò)車速度及過(guò)車時(shí)間，所述車輛信息包括軸距、軸數(shù)、車輛數(shù)以及軸位定位信息。
[0012]可選地，在一些實(shí)施例中，上述的圖像采集裝置包括:陣列采集相機(jī)，與所述控制系統(tǒng)連接，用于根據(jù)所述控制系統(tǒng)的控制指令采集車體底部、車體兩側(cè)裙板、車輛連接裝置、轉(zhuǎn)向架的圖像信息；所述陣列采集相機(jī)包括高速面陣相機(jī)和高速線陣相機(jī)；車號(hào)采集相機(jī)，與所述控制系統(tǒng)連接，用于根據(jù)所述控制系統(tǒng)的控制指令采集動(dòng)車組的車號(hào)信息；其中，所述控制系統(tǒng)還用于實(shí)時(shí)控制所述陣列采集相機(jī)、所述車號(hào)采集相機(jī)的采集頻率與過(guò)車速度相匹配，并用于根據(jù)過(guò)車時(shí)間針對(duì)白天或者夜晚設(shè)置所述圖像采集裝置的曝光時(shí)間；輔助設(shè)備，與所述控制系統(tǒng)、所述陣列采集相機(jī)和所述車號(hào)采集相機(jī)連接，用于臨時(shí)存儲(chǔ)所述圖像信息和所述車號(hào)信息，并將所述圖像信息和所述車號(hào)信息實(shí)時(shí)上傳至所述數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0013]可選地，在一些實(shí)施例中，上述的圖像處理系統(tǒng)包括:車號(hào)識(shí)別模塊，與所述車號(hào)采集相機(jī)連接，用于接收控制質(zhì)量指令進(jìn)行圖像采集并直接到采集到的圖像進(jìn)行車號(hào)識(shí)另IJ，將識(shí)別的車號(hào)寫入數(shù)據(jù)庫(kù)，供看圖平臺(tái)分車顯示使用；圖片改名模塊，與所述控制系統(tǒng)連接，用于根據(jù)所述過(guò)車信息修改體現(xiàn)所述圖像信息的圖片名稱，并進(jìn)行分類處理以區(qū)別圖片內(nèi)容和顯示位置；圖像傳輸模塊，與所述圖片改名模塊連接，將改名后的圖像信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)綑z車中心以備分析運(yùn)行故障。
[0014]可選地，在一些實(shí)施例中，上述的動(dòng)車組運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測(cè)系統(tǒng)還包括:故障識(shí)別系統(tǒng)，與所述圖像采集裝置、所述控制系統(tǒng)及所述圖像處理系統(tǒng)連接，用于根據(jù)當(dāng)前動(dòng)車組的車號(hào)信息對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)目錄提取圖像信息，并將所提取的圖像信息與其中預(yù)先建立的動(dòng)車組基礎(chǔ)圖像信息進(jìn)行比對(duì)識(shí)別分析，生成自動(dòng)寫入所述數(shù)據(jù)庫(kù)的自動(dòng)識(shí)別故障信息、圖像對(duì)比位移參數(shù)信息、和/或圖像對(duì)比差異信息；以及，用于根據(jù)設(shè)定的報(bào)警級(jí)別對(duì)應(yīng)生成預(yù)警信息，實(shí)現(xiàn)分級(jí)報(bào)警。
[0015]可選地，在一些實(shí)施例中，上述的動(dòng)車組運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測(cè)系統(tǒng)還包括:圖像信息檢測(cè)終端，與所述故障識(shí)別系統(tǒng)連接并設(shè)置有顯示裝置，用于獲取所述圖像信息和過(guò)車信息后顯示在顯示裝置上，并用于通過(guò)瀏覽圖像對(duì)動(dòng)車組側(cè)下部和底部及頂部圖像進(jìn)行自動(dòng)故障確認(rèn)及檢測(cè)，以及用于將確認(rèn)的故障圖像信息上傳數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)和/或下發(fā)至車檢部門終端。
[0016]相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明各實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0017]采用本發(fā)明動(dòng)車組運(yùn)行故障動(dòng)態(tài)圖像檢測(cè)方法和系統(tǒng)實(shí)施例的技術(shù)方案后，可針對(duì)高速運(yùn)行的動(dòng)車組車體結(jié)構(gòu)在軌邊合理安裝高清陣列分布的圖像采集裝置，對(duì)高速運(yùn)行的動(dòng)車組進(jìn)行圖像采集，采集的圖片可以實(shí)現(xiàn)無(wú)縫拼接，看圖效果好，且采用抗陽(yáng)光干擾技術(shù)，采集的圖像清晰，有效提高識(shí)別正確率，給圖像處理系統(tǒng)的對(duì)比識(shí)別程序提供高質(zhì)量的圖像信息。并且，本發(fā)明通過(guò)采用高效的對(duì)比識(shí)別算法對(duì)圖像進(jìn)行處理，精確到單個(gè)像素