基于相机垂直拍摄的机车轮轨相对横移检测系统

ＴｈｅＤｅｔｅｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍｏｆＷｈｅｅｌ－ｒａｉｌＲｅｌａｔｉｖｅＬａｔｅｒａｌＤｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔＢａｓｅｄｏｎＣａｍｅｒａＶｅｒｔｉｃａｌｌｙＩｎｓｔａｌｌｅｄｏｎＢｏｇｉｅ

中文关键词:机车运行状态  轮轨接触点  轮轨相对横移

英文关键词:ｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅｓｔａｔｕｓ  ｗｈｅｅｌ－ｒａｉｌｃｏｎｔａｃｔｐｏｉｎｔ  ｗｈｅｅｌ－ｒａｉｌｃｏｎｔａｃｔｐｏｉｎｔ

中文摘要:

      为了检测机车动力学性能参数及监测机车运行状态，当前通常采用了基于传感器的 接触式测量方法，因而存在动态测量困难、零漂大和抗干扰能力差等缺点。轮轨接触点位置变 化能直观的反映出机车运行状态，所以设计了一套基于相机垂直拍摄的机车轮轨相对横移检测 系统。该系统将相机垂直安装在转向架上，利用相机相对于转向架保持相对静止的特点，通过 轨道在图像中的坐标变化来测量轮轨的相对横向位移，并分别在无砟和有砟轨道两种不同条件 下实现了机车轮轨相对横移检测、数据显示和存储。实验结果表明，该系统不仅能显示轮轨相 对横向位移，而且对检测环境有较强的适应性，这对进一步探索和评价机车运行安全性机理有 重要意义。

英文摘要:

      Ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔａｃｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎｓｅｎｓｏｒｉｓｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓｄｅｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅｓｔａｔｕｓ．Ｂｕｔｉｔｈａｓｓｅｖｅｒａｌｄｅｆｅｃｔｓ，ｓｕｃｈａｓｂｅｉｎｇｄｉｆｆｉｃｕｌｔ ｔｏｄｙｎａｍｉｃｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｌａｒｇｅｚｅｒｏｄｒｉｆｔａｎｄｐｏｏｒａｎｔｉｊａｍｍｉｎｇｃａｐａｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｗｈｅｅｌ－ｒａｉｌ ｃｏｎｔａｃｔｐｏｉｎｔｉｓｔｈｅｍｏｓｔｄｉｒｅｃｔｒｅａｃｔｉｏｎｆｏｒｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅｓｔａｔｕｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｅｓｅｄｅｆｅｃｔｓｏｆｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔｃｏｎｔａｃｔｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｗｈｅｅｌ－ｒａｉｌｒｅｌａｔｉｖｅｌａｔｅｒａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎ ｃａｍｅｒａｉｎｓｔａｌｌｅｄｏｎｂｏｇｉｅｖｅｒｔｉｃａｌｌｙｉｓｄｅｓｉｇｎｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．Ｉｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍ，ｃａｍｅｒａｉｓｉｎｓｔａｌｌｅｄｏｎｔｈｅ ｂｏｇｉｅｖｅｒｔｉｃａｌｌｙａｎｄｒｅｍａｉｎｓｓｔａｔｉｃｔｏｂｏｇｉｅ，ａｎｄｔｈｅｗｈｅｅｌ－ｒａｉｌｒｅｌａｔｉｖｅｌａｔｅｒａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｉｓｍｅａｓｕｒｅｄ ｂｙｒａｉｌｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｃｈａｎｇｅｉｎｔｈｅｉｍａｇｅ．Ｃｏｎｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｄｅｔｅｃｔｉｎｇｗｈｅｅｌ－ｒａｉｌ ｒｅｌａｔｉｖｅｌａｔｅｒａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔ，ｄｉｓｐｌａｙｉｎｇｄａｔａａｎｄｓｔｏｒｉｎｇｄａｔａ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍｃａｎａｃｑｕｉｒｅｗｈｅｅｌ－ｒａｉｌｒｅｌａｔｉｖｅｌａｔｅｒａｌｄｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔａｎｄｈａｓｓｔｒｏｎｇａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙｔｏｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ａｎｄｉｔｈａｓｇｒｅａｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｔｏｆｕｒｔｈｅｒｅｘｐｌｏｒｉｎｇａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｎｇｌｏｃｏｍｏｔｉｖｅｓａｆｅ－ ｔｙｍｅｃｈａｎｉｃｓ．