[发明专利]列车踏面磨损检测系统及方法

权利要求书

1.一种列车踏面磨损检测系统，其特征在于，所述系统包括：

采集单元，用于采集所述列车的各车轮的多幅踏面红外热像图；

监测系统，用于：

将所述各车轮的多幅踏面红外热像图进行处理以形成所述各车轮的完整踏面红外热像图；

提取所述各车轮的完整踏面红外热像图中的温差带的纹理特征，并根据磨损判定模型判定所述各车轮是否磨损，所述温差带是指车轮踏面在与轨道接触后由于发生热交换和轮轨表面材料挤压而在车轮踏面上形成与周围温度有差别的带状温度分布图；

所述采集单元包括：

前轮采集装置，用于采集所述列车各转向架中的前一轮对的车轮的多幅踏面红外热像图；及

后轮采集装置，用于采集所述列车各转向架中的后一轮对的车轮的多幅踏面红外热像图；

所述采集单元中所述前轮采集装置和所述后轮采集装置的数量为两台，其中，所述前轮采集装置和所述后轮采集装置相邻设置；所述前轮采集装置和相邻的所述后轮采集装置之间的距离S为：

S=2×车轮周长+转向架轴距。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述前轮采集装置和所述后轮采集装置各包括至少两台对称设置在轨道两侧的采集箱。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：

测速装置，用于检测所述列车的行驶速度；

第一触发装置，用于如果所述列车的车轮经过所述第一触发装置，则该第一触发装置发送触发信号至所述监测系统，

所述监测系统响应于接收到所述第一触发装置发送的触发信号，根据所述列车的行驶速度控制所述前轮采集装置和/或后轮采集装置进行踏面红外热像图采集。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述纹理特征包括：所述温差带的能量、对比度、相关度和熵。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述磨损判定模型根据以下方法建立：

提取已知是否磨损的车轮的踏面红外热像图中的温差带的纹理特征；及

通过深度学习和训练建立由所述纹理特征到对应的所述车轮是否磨损的磨损判定模型。

6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第一触发装置为触发磁钢。

7.一种列车踏面磨损检测方法，其特征在于，所述方法包括：

采集所述列车的各车轮的多幅踏面红外热像图，包括根据前轮采集装置采集所述列车各转向架中的前一轮对的车轮的多幅踏面红外热像图；及根据后轮采集装置采集所述列车各转向架中的后一轮对的车轮的多幅踏面红外热像图；所述前轮采集装置和所述后轮采集装置相邻设置；所述前轮采集装置和相邻的所述后轮采集装置之间的距离S为：S=2×车轮周长+转向架轴距；

将所述各车轮的多幅踏面红外热像图进行处理以形成所述各车轮的完整踏面红外热像图；

提取所述各车轮的完整踏面红外热像图中的温差带的纹理特征，并根据磨损判定模型判定所述各车轮是否磨损，所述温差带是指车轮踏面在与轨道接触后由于发生热交换和轮轨表面材料挤压而在车轮踏面上形成与周围温度有差别的带状温度分布图。