实时在线轮轨疤痕检测平台

成果拥有单位：哈尔滨工程大学

成果简介：

哈尔滨工程大学研制的基于DSP及嵌入式处理器的轮轨疤痕检测平台在哈尔滨铁路局机务段进行了两年的试应用。应用以来该检测平台明显提高了对扁疤检测控制的效率、质量和监管水平，有效缓解了由于车轮扁疤引起的事故安全隐患；利用该项成果的数字处理技术可以有效推动铁路安全管理的现代化水平；运用该系统的现代计算机处理和网络技术可为测试人员和检修专业人员提供现代化数据测量手段和可靠的技术保证，大大减轻了检修人员的劳动强度和维修成本。

主要技术指标：

1.采用ARM-VxWorks嵌入式处理器控制和高速浮点TMS67xx系列DSP数据采集与信号处理技术，可在列车快速运行中同时控制完成多路不同信号实时采集和处理，实现了真正意义上的轨道车辆在线实时平轮检测；并可通过网络实现远距离数据传输，满足现代安全实时管理与工程维修的需要。

2.研发出适用于实验室开发环境下的基于ARM和虚拟仪器的多路同步轨道车辆平轮模拟信号源。该装置可以实现将现场一次性采集的原始数据转换并还原成现场的平轮模拟信号，是实验室环境下快速研制轨道车辆平轮检测系统的必备装置。对加快我国轨道车辆平轮检测的研发具有非常重要实用价值。

3.基于数据库和TCP/IP协议以及多功能可视化屏幕的平轮实时监测管理等技术，实现了实时测速、平轮定位（即计辆、计轴、计侧）、平轮报警、计时、平轮数据及波形实时显示以及数据库存储与随机查询功能。

4.在轨道车辆平轮信号处理中，将S变换等时频分析方法用于平轮起振点的判决，最大限度地克服邻轮干扰，有效地提高了平轮定位的准确率和高效性；采用S变换与信号短时能量判别方法确定平轮可能存在的范围，提高了检测的抗噪性，降低了算法对幅值的敏感性，有效地减少了漏检、误检率；同时引入位置补偿、速度补偿、重量补偿等算法，有效地提高了平轮定量检测质量、精度、预报警准确性。

交流电源220v，电气系统及器件选择符合工业标准（室温：+5～+40℃,室外：-45～+60℃，可靠性＞5*104小时），电气系统可维护性（板级维护）小于6分钟，适应车速＞30km/h（实测45km/h），预报级别功能报警级(1.0mm)，预报警（0.3mm），平轮探测捕获率＞95%，自动计轴、计辆，计轴误差：不大于3%，计辆误差:不大于1%。