Page 63 - 世界轨道交通杂志2020年第5期

TECHNOLOGY AND APPLICATION 技术与应用

铁路货车轮对运用状态综合检测系统

◎ 魏培培

对是货车走行部的重要部件，在运行的车 车轮踏面损伤。首先，对于车轮外形几何尺寸的检
轮 辆中，轮对直接受轨道的冲击作用，是工 测，主要检测轮缘高度、轮缘宽度、踏面磨耗、车

作条件最恶劣的部件，也是货车走行部最容易出 轮直径、轮缘斜度、轮对内侧距和轮辋宽度等参
故障的部件，且持续增加的运输流量和运行速 数。其次是车轮踏面图像的检测，主要是获取踏面
度，使轮对在长期的运行过程中会产生外形尺寸 全圆周图像，并完成360全圆周图像拼接，自动分
的超差和踏面损伤等情况。轮对尺寸超限和踏面 析检测踏面损伤情况。
损伤等轮对故障不但是运输中的安全隐患，而且 系统要求满足户外环境试用条件，设计时需
对铁路的固定设施及车辆结构本身也会造成极大 要考虑温湿度、风沙等自然条件，以及户外自然光
损害，严重的还将会导致车辆颠覆、脱轨等现 对系统的干扰；另外设计时应充分考虑现场使用因

象，给铁路运输带来巨大的损失，给人们的财产 素，贯彻了电磁兼容性设计、环境可靠性设计和机
和人生安全造成巨大的威胁。 械可靠性设计。
综合利用光截图及图像处理技术、机器视 高速轮对外形尺寸和直径检测单元的测量原
觉、图像裁剪与拼接技术、轮对动态采集技术、 理是利用激光源、高分辨率高频数字相机之间的
数字图像处理和可编程数字信号处理技术、自动 关系，组成以光学三角测量法为基础的测量系
控制技术和现场总线控制技术，实施对货车轮对 统，激光发射器与采集相机间实现高度同步。通
的动态在线综合检测，实时动态获取车轮图像、 过激光三角测量法，相机获取高速通过的轮对表
自动提取车轮踏面、在线检测踏面损伤、智能判 面激光轮廓。
定损伤级别、拼接车轮踏面全圆周图像、在线实

时传输数据等，及早发现车轮踏面损伤及外形尺 主要技术创新点总结
寸超限，绘制车轮外形趋势图和提供踏面情况分 本系统由高速轮对外形尺寸和直径检测单元、
析报告，提供车轮经济镟修依据，是货车轮对运 高速非接触式踏面图像检测单元组成，技术涉及智
用状态综合检测系统（以下简称“系统”）的研 能化仪器、专家分析系统软件、机械结构设计与优
制目的。 化、光截图及图像处理、轮对动态采集、踏面图像

自动提取、图像纹理特征分析、智能判定等方面的
系统总体设计 专业技术。

本系统旨在实现一种自动化检测设备，该设备 总之，该系统的成功研制，凝聚了许多领导和
可以在在线情况下，即不用拆卸车轮便可对在役货 专家的心血，将对车辆行车安全带来积极和深入的
车车轮实现快速外形尺寸测量和踏面损伤检测，提 影响。该系统扭转了车轮检修工作效率低下的落后
前预知车轮外形几何尺寸和踏面损伤超限情况，避 局面，节省人力、物力和财力，用自动化检测代替
免行车事故，保障铁路货车运营安全。 手工检测，满足高速检测的要求，是对现行在役货
铁路货车轮对运用状态综合检测系统由高速 车轮对检修方法的完善。
轮对外形尺寸和直径检测单元、高速非接触式踏面

图像检测单元组成，主要检测车轮外形几何尺寸和 （作者单位：南京拓控信息科技股份有限公司）

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