钢轨爬行及路基表层冻胀检测技术.pdf

《钢轨爬行及路基表层冻胀检测技术.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第l2卷第3期铁道科学与工程学报Volume12Number32015年6月JournalofRailwayScienceandEngineeringJune2015钢轨爬行及路基表层冻胀检测技术吴湘华，季天莹，陈峰。郭迎。(I．中南大学交通运输工程学院，湖南长沙410075；2．中南大学信息科学与工程学院，湖南长沙410075)摘要：针对我国现有轨道爬行及路基冻融引起的钢轨高低检测技术的不足，提出一种基于机器视觉及光学成像原理的钢轨爬行及路基表层冻胀的非接触式检测技术。根据检测技术原理建立光学

2、模型，基于模板匹配、自动化阈值、图像形态学处理等图像处理方法，通过硬件系统实现对钢轨爬行及路基表层冻胀引起的钢轨高低位移的测量，并经由GPRS无线通讯技术将数据实时传输至WEB数据服务器，可以实现对检测数据的实时监控管理。在哈大高铁K186+600及K148+600两点安装设备进行验证性试验，试验结果表明，该技术可定点定时采集钢轨实时图像，自动检测钢轨相对“零点”时刻的爬行数据及路基表层冻胀数据，并在爬行或路基表层冻胀数据超限时自动报警，指导铁路养护作业。关键词：钢轨爬行；路基表层冻胀；模板匹配

3、；质心提取；自动阈值中图分类号：U216文献标志码：A文章编号：1672～7029(2015)03—0515—06DetectiontechnologyofrailwaysubgradefrostheaveandrailcrawlingWUXianghua，JITianying，CHENFeng。GUOYing(1．SchoolofTransportationandEn~neefing，CentralSouthUniversity，Changsha410075，China；2．SchoolofI

4、nformationScienceandEngineering，CentrMSouthUniversity，Changsha410075，China)Abstract：Anon—touchingdetectiontechnologyofrailcrawlandsurfacesubgradefrostheavingwasproposedbasedonmachinevision&opticalimagingprincipleaimingattheshortcomingsoftherailheight

5、detectiontech-nologyforthefrostheaveofrail．Theequipmentprocessesimagebymethodsoftemplatematching，automaticthresholding，imagemathematicalmorphologyprocessingandSOon，basedontheprincipleofopticalimaging．Transferthereal—timedatebacktotheWEBdataserverthro

6、ughtheGPRSwirelesscommunicationtechnology．Theequipmentcanimprovetheoperationsafetyofrailwayincoldarea．Keywords：railcreep；frostheaveofsubgrade；templatematching；centroidextraction；automaticthreshold轨道在机车车辆动载荷、列车制动爬行力、列车不均匀下沉或隆起。目前，国内钢轨爬行检测主要运行阻力和温度应力等作

7、用下产生爬行，不仅导致是在爬行观测桩的基础上依靠人眼进行测量，测量接头枕木的间距不正和轨缝不均，还引起其他枕木精度低、速度慢。非冻土区轨道高低不平顺主要采的位移及线路几何尺寸的变化l1J。轨道的高低平顺用轨道检查车或轨检小车进行测量，每0．25m的测性是衡量轨道平顺性的重要指标之一，轨道高低不量范围为±2mm，测量精度达到0．02Inn，该方法虽平顺是由路基沉降、路基冻融和道床捣鼓不实等原精度能满足工程实践需求，但存在着测量范围小、无因造成的铁路行车安全隐患，主要表现为钢轨纵向法实时测量等缺点，

8、测量范围也无法满足路基冻胀收稿日期：2014—11—18基金项目：铁道部重点资助项目(2012G009一B)通讯作者：吴湘华(1969一)，男，云南华坪人，副研究员，博士，从事载运工具运用工程研究；E—mail：cs_yc@163．con516铁道科学与工程学报2015年6月引起的突变性隆起。冻土区路基冻胀及融沉的分析及控制方法国内外有很多研究。]，但其监测设备2钢轨爬行及路基表层冻胀检测模型的研发较少，主要是埋设位移传感器，该方法需在铁路路基铺设阶段埋设监测设备，存在前期工作量大、借助图像处理