钢轨断面检测技术的研究

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1、中南大学硕士学位论文钢轨断面检测技术的研究姓名：李秋艳申请学位级别：硕士专业：载运工具运用工程指导教师：傅勤毅20070501摘要随着我国列车不断提速，对铁路线路质量的要求也越来越高。钢轨是铁路线路中最重要的设备，其主要作用是支承并引导机车车辆的车轮，直接承受来自车轮的载荷和冲击，其状态是否完好，直接关系列车的运行安全。钢轨疲劳损伤后，主要表现为轨头的磨耗，钢轨磨耗后，其断面积减小，强度和抗弯性能减弱，因此对钢轨轨头磨耗进行定期检测十分重要。论文以钢轨断面磨耗检查仪为研究对象，主要探讨所检测数据的处理方法和轨头轮廓的识别方法，最后设计相应的软件实现轨头磨耗测量数据的处理。主要研究

2、工作包含以下内容：l、根据钢轨断面磨耗检查仪的功能需求，分析了整体系统结构，设计了相应的软件方案。2、具体研究了通讯过程的硬件构成和相应软件的设计，详细介绍了串行通讯数据标准，选择最通用的串行接口RS-232，详细设计了软件通信程序。3、综合考虑数据信号特点，在详细介绍了数字滤波器的原理和实现过程之后，进行了数据仿真以及实测数据的分析比较，根据所测数据信号的特点选择了数字滤波器进行数据的预处理。并根据信号的频率特性设计了巴特沃茨型低通滤波器和切比雪夫I型低通滤波器。4、在介绍了图像识别的常用理论和方法的基础上，根据轨头图像的特点研究了图像特征提取方法和轨头轮廓的识别方法。5、根据

3、测控系统设计试制出了样机并进行了系统功能测试和现场实验。系统功能测试结果表明各功能都达到了设计要求，数据的处理和轮廓的识别也达到了理想的效果。关键词轨头轮廓，串口通讯，滤波，轮廓识别ABSTRACTWithcontinualspeedingofthetraininourc01．1n时therequesttothequalityofrailisstricterthane、，erbefore．Railisthemostimportantdeviceofrailway，whoseprimaryfunctionistosupportandchannelthecartwheelofthel

4、ocomotiveandenduretheloadandshock，SOkeepingtherailingoodconditionisnecessarytoensurethetrain’Ssafety．1rt塘demnificationoftherailcausedbythefatigueisdisplayedintheformoftherailheadabrasion．Aftertherailheadisdamnified，thearcaofrailheaddecreasesthatwillresultintheweaknessoftheintensity．Soitisvery

5、importanttodetecttheabrasionoftherailhead．1f1坞methodofprocessingdataandimagerecognitionarcdiscussedinthispaper．IntheendthesoRwareisdesignedtoachievethepurposeofprocessingthedatagotbymeasuringtheabrasionoftherailhead．nemaincontentofthepaperisasfollows：1．According幻thefunctionrequirementofthepor

6、tablerailheadprofilelasffrmeasuringinstrument，theoverallhardwareandsoftwareschemeofthemeasuringsystemisdesigned．‘2．Thehardwareconfigurationofthecommunicationprocessingandthedesignofthesotbecarearestudied．n地standardoftheCOMisintroducedindetail．Themostco∞11monserialinterfaceRS-232iSchosenbythec

7、omparisonandthesoftwareofcommunicationisdesigned．3．Consideringthecharactedsticofthedata，theanalysisandemulation撕carriedoutinthebaseofintroducingtheprincipiumandtherealizationproc鹤softhedigitalfilterindetail．TheIIRfilterischosentOprocessthedat