基于机器视觉的钢轨波磨自动化测量系统设计任务书

 2022-01-06 20:37:08

全文总字数:1613字

1. 毕业设计(论文)主要内容:

随着轨道交通的快速发展,轮轨间的噪声和轨道损伤问题日益凸显,钢轨踏面上出现的规律性凹凸不平现象称为钢轨波浪形磨耗(简称钢轨波磨),不仅影响了乘客的舒适度,而且降低了车辆和轨道结构部件的使用寿命,严重的波磨甚至会导致车辆的脱轨事故。此外波磨会引起很大的轮轨附加动力,额外消耗牵引能源,加速轨面伤损和道床永久变形,增加维修养护成本,给铁路系统带来很大的损失。在国内很多城市轨道养护方面目前仍采用人工波磨测量,效率低且劳动强度大,急需一种高效可行的方法。

目前采用的钢轨波磨检测方法主要为惯性基准法和弦测法,然而惯性基准法对测量车速敏感,低速测量误差较大;弦测法传递函数幅值不恒定,会造成测量数据失真及虚假波形。本课题尝试根据钢轨轮廓图像特点,采用激光摄像技术,运用多传感器进行高频率采样,对采集图像完成ROI提取后,发送至上位机进行补偿、分析及结果输出,实现波磨测量小车的自动化测量部分设计,提高测量效率及准确度,以节省养护人力及开销,更好地保障行车安全。本毕业设计题目的主要内容有:

  1. 设计基于激光摄像技术对轨道波磨图像的采集系统,以树莓派作为开发板,通过Python完成采集图像的ROI提取,并发送至上位机;

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    2. 毕业设计(论文)主要任务及要求

    掌握并熟练完成树莓派及Python编程,掌握列车车身振动建模能力及测量设备选型能力;在此基础上设计基于激光摄像的波磨测量系统,通过树莓派及Python编程完成采集图像ROI提取及波磨信息分析系统的设计,并完成交互界面设计;最后运用所学知识,制作波磨检测小车实物,进行试验及调试。

    为完成钢轨波磨的自动化测量系统设计,需满足以下要求:

    (1) 查找相关文献(至少30篇文章,英文不少于5篇)和专利并写一篇不少于5000字的综述(写入开题报告,之后可以写入毕业论文);

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    3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排

    第1周:查阅文献与专利,翻译英文文献,完成综述撰写;

    第2周:设计测量方法及系统架构,完成测量设备初步选型;

    第3周:学习树莓派及Python编程;

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    4. 主要参考文献

    1.康高强,李春茂,秦莉娟.基于激光摄像技术的钢轨波磨检测方法研究[J].城市轨道交通研究,2017,20(10):84-87 101.

    2.张厚贵,刘维宁,王菁,孙京健.钢轨波磨测量及评价标准的制定[J].都市快轨交通,2013,26(06):27-32.

    3.占栋,于龙,邱存勇,肖建,陈唐龙.钢轨轮廓测量中的车体振动补偿问题研究[J].仪器仪表学报,2013,34(07):186-194.

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