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《石家庄铁道大学》 2019年
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基于单目视觉激光扫描成像的受电弓磨损检测系统设计

张新龙  
【摘要】:机车运行过程中,弓网接触摩擦产生磨耗。当磨耗值超过警戒值后,可能产生拉网的情况,严重情况下可能导致接触网被拉断;如果弓网接触过程中,发生接触不良等状况,则会产生拉弧现象,从而烧断接触网和烧坏受电弓受流核心部件,导致机车因无法从接触网取电而停车,严重威胁列车安全运行。受电弓碳滑板在使用过程中产生裂纹,这些裂纹严重影响机车受流,同时还是受电弓断裂的前兆,如果不及时发现,将会对机车运行埋下安全隐患,裂纹较大时,还可能直接导致受电弓滑板断裂,使机车无法正常受流,导致停车事故。对受电弓的磨损检测可以保证行车安全,为机车运行提供稳定、持续的电流供应。针对机车长期运行由于弓网接触产生的受电弓碳滑板磨耗严重从而导致机车拉弧、烧断接触网的问题,对单目相机在线检测受电弓碳滑板磨耗剩余量的图像处理方法进行深入研究。将单目相机与线激光器分别安装在轨道两旁立柱上,对获取的激光扫描图像进行去噪、拼接、形态学处理、碳滑板目标提取,采集的光条纹图像包含碳滑板厚度信息,对厚度数据提取用以计算碳滑板当前实际厚度值。本文通过将激光扫描原理和单目视觉平面物体位置测量方法相结合,创新性的提出了一种受电弓磨损检测系统。该系统只需标定一次靶平面,该靶平面即是激光平面;保持激光平面和相机相对位置不变,就能够做到无需每次测量前都标定,从而实现工业化、自动化。本系统测量精度高。实时性好,可以满足铁路受电弓检测的技术指标要求和行业标准。
【学位授予单位】:石家庄铁道大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2019
【分类号】:TP391.41;TN249;U269.6

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【参考文献】
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