[发明专利]一种用于轨道车辆车底发热部件温度数据采集的方法及系统

说明书

本发明涉及列车车底发热部件温度采集领域，具体为一种用于轨道车辆车底发热部件温度数据采集的方法及系统，所述方法具备自动化检测温度变化，能够适应一定车速条件，并将结果以图像或动画方式呈现；同时，采用红外热成像的方法及技术进行图像序列采集，直观给出更高精度的可靠温度结果。另外，数据处理中结合区域定位算法，实现样本量收集、整理、训练及测试的全流程分析，针对动态测温进行误差分析及函数拟合，校准测温数据，在测温准确性方面做到科学评估。

技术领域

本发明涉及列车车底发热部件温度采集领域，具体为一种用于轨道车辆车底发热部件温度数据采集的方法及系统。

背景技术

城市轨道交通列车是一个非常复杂的体系，安全性及稳定性对于车辆运行至关重要，而列车运行过程中的温度监测与提示对于列车运行安全性和可靠性起着至关重要的参考意义，及时发现各动力传输部件的异常温升对于早期预警及安全控制是十分必要的。

目前，针对铁路车底温度监测的系统主要是利用非接触式红外测温仪测量具体位置的温度，例如国内THDS红外线轴温探测系统是对轨道列车进行非接触式探测发现车辆热轴、防止热切轴的安全保障设施。采用自动化控制技术、红外线辐射探测技术等实现温度检测。此外，针对其他走行部的温度检测大多是等待车辆运行入库后在静态条件下人工判断，且测温精度有待提高，同时检测范围局限性高，特别是单点或阵列式的探头输出信号单一。对于监测部件温度变化及整体温度分布来说适用性较低。

发明内容

为解决上述背景技术中所存在的问题，本发明提出了一种用于轨道车辆车底发热部件温度数据采集的方法，所述方法包括：

S1:接收车底发热部件发出的红外辐射功率信号，红外探测器元件将所述红外辐射功率信号转化为可测物理信号；

S2:对所述可测物理信号进行处理，得到与车底发热部件表面热量一一对应的待测热图序列；

S3:分析所述待测热图序列的宏观颜色以及微观像素差异，得到待测车底发热部件第一温度；

S4:通过动态测温误差的多项式拟合函数，对待测车底发热部件第一温度进行校正，得到待测车底发热部件第二温度。

进一步的，所述S1具体为：

S11：接收车底发热部件发出的红外辐射信号；

S12：所述红外探测器元件包括红外焦平面阵列和信号处理电路系统，所述红外焦平面阵列接收车底发热部件发出的红外辐射信号并生成相应的红外热图；

S13：所述信号处理电路系统将所述红外热图进行实时信号处理，得到可测物理信号。

进一步的，所述S2具体为：对所述可测物理信号进行非均匀性校正、盲元替代和增益控制处理，得到与车底发热部件表面热量一一对应的待测热图序列。

进一步的，所述S3具体为：

S31：收集含车底发热部件的热图序列，对所述热图序列进行训练得到权重文件；

S32：基于权重文件分析待测热图序列每一帧中待测车底发热部件的具体位置，得到所述待测车底发热部件的类别和定位信息；

S33：基于所述待测车底发热部件的类别和定位信息，以及热图序列的宏观颜色和微观像素差异，将每类目标识别区域内的最大温度值输出作为第一温度。进一步的，所述S31具体为：

S311：对所述热图序列进行分帧处理，得到第一3通道图像；

S312:对所述第一3通道图像进行标注和分类，得到第二3通道图像；

S313:调节网络参数，对所述第二3通道图像进行训练，得到权重文件。