[发明专利]列车踏面磨损检测系统及方法

说明书

本发明实施例提供一种列车踏面磨损检测系统及方法，属于轨道交通技术领域。采集列车的各车轮的多幅踏面红外热像图并进行处理以形成各车轮的完整踏面红外热像图，然后提取红外热像图中的温差带的纹理特征，从而根据磨损判定模型判定各车轮是否磨损，相比于现有技术的测量装置所需费用高，精度较低，且因安装在列车上而需电源支撑，本发明因只对过车时的车轮进行检测而无需在列车上进行安装，所需费用低，且由于是对车轮踏面红外热像图进行检测，直接反映了轮轨接触状况，提高了判定结果的准确性。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体地涉及一种列车踏面磨损检测系统及方法。

背景技术

目前铁路车辆走行部监测包括有车载轴温和振动测量、轨边噪声测量和轨道变形测量等方式。车载轴温和振动测量是通过采集车辆轴箱的温度和振动数据并进行分析处理以判断车辆走行部的状态。车载轴温及振动测量装置需要安装在每节车辆上，设备费用大，且由于货车车辆无电源，以至很难在货车车辆上安装此装置。轨边噪声测量和轨道变形测量只有当轴箱或轮对的损伤较严重时才可能被检出故障，因此检测精度较低。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种列车踏面磨损检测系统及方法，通过提取列车的各车轮的完整踏面红外热像图中的温差带的纹理特征，从而根据磨损判定模型判定各车轮是否磨损。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种列车踏面磨损检测系统，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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

可选的，所述纹理特征包括：所述温差带的能量、对比度、相关度和熵。

可选的，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。

可选的，所述第一触发装置为触发磁钢。

相应的，本发明实施例还提供一种列车踏面磨损检测方法，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；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。