动组运行故障动态图像检测系统(TEDS)应用与分析

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年3月7期   作者:索海娟
[导读] 现阶段,动组运行过程中采取的TEDS可以直接对外部状况实施动态化的可视性检测
        索海娟
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        摘要:现阶段,动组运行过程中采取的TEDS可以直接对外部状况实施动态化的可视性检测,并在人机合作下及时发现和分析故障,迅速进行报警提示, 以此最大程度上保证动组的运行安全。但该系统由于应用时间并不,其中仍不乏一些问题存在,所以还必须对其具体应用情况进行分析。
        关键词:动组;运行故障动态图像检测系统;应用策略
        引言: 高速动组整体结构繁复、集成性高、技术先进,因此如何促进合理应
用,减少故障发生率,已然成为当下亟需解决的关键问题。TEDS是一种可以 进行图像采集,再通过信息集中处理、识别等技术,对动组运行情况进行在 线监测的重要辅助系统。在其作用下可以弥补载检测覆盖不全、地对监控不及时等不足,提高故障产生初期的预警能力和联网追踪能力,有效时间内发现故障,消除安全隐患。因此重点对其应用进行探究具有一定现实意义。
        1 TEDS概述
        该系统是指应用高清摄像头对动组底部、侧部可视部件实施图像采集, 并将其和其它时期的辆通过图像进行比对从而分析该动组是否存在故障 [1]。利用电脑技术自动识别动组在实际运行中各个部件的外观情况,及时发 现异常,采取针对性措施,确保动组的运行安全。
        1.1 组成
        一是轨边探测体系,主要包含沉箱、侧箱、电缆、光纤、相机采集系统、 传感器等;二是探测站体系,主要包含了辆信息采集、数据传输、系统自检 等;三是监测站体系,主要包含了图像处理、图像分析、数据存储等设备,同 时还有网络传输设备、防雷装置等[2]。
        1.2功能 一是图像采集。轨边高速摄像头对高速运行的动组底部、侧部可视部件进行拍摄,获得高清图像。 二是图像识别与报警。系统对采集到的图像进行分析和故障识别,找寻其可能存在的故障,进行定位和报警。 三是数据分析。实现铁路总公司、铁路局、动段、运用所各级管理部门随时查询所采集的各项信息,并根据自身需求进行分析统计,最终获得相应的 分析成果。
        2 TEDS技术应用
        2.1 设备工作流程 一是动组经过轨边探测设备,通过轮传感器对其到来情况进行检测,
同时将图像采集设备及补偿光源等设置完毕,给图像采集工作做好充分准备。 二是在动组通行途中,通过高分辨率的彩色图像传感器和辆识别装置 采集动组图像信息及辆信息,并应用网络技术上传到专的数据服务器
中。 三是监测站集中监测服务器从数据服务器上获取动组的图像数据和列
报文,通过安全监测终端将其显示在显示器上,TEDS分析员通过对所显示的 内容进行分析,从而检测和预报列故障。
        四是对采集到的数据信息、图片信息、列信息进行集中存储、统计分 析、识别定位,完成列即时图片与历史图片的比对和分析,对异常部位进行自动报警提示。
        2.2 系统应用及要求
        1)对动组实施整体监测,重点对体底部、转向架制动装置、牵引传动 装置、轴箱、轮轴、侧部裙板及端连接装置等外观状况进行监测[3]。


        2)分析和识别采集的图像信息,针对异常区域实施分级报警,由分析人员 对报警提示信息进行复核确认,并采取针对性的处理措施。
        3)系统应用中监控中心重点对动组的监控数据实施全面分析。采用人工 分析为主,自动报警为辅的分析方式。对列关键部件及系统自动报警部位实 施重点分析,对没有自动报警的部分,或者自动报警功能无法正常应用时,采用全面人工分析。 4)监控中心分析人员依照具体作业方案开展终端图像分析工作,作业平台收到系统传送过信息的十五分钟内完成准确的分析工作,并对发现的故障执 行分析员和作业组双确认的作业要求后进行系统故障确认和上报工作。
        5)根据列故障类型和级别,在系统中采取立即停、前方站停检查、途中监控入库检查以及限速运行和取消限速运行等故障处置方式完成对相应的故障上报和处置流程 [4]。
        6)该系统使用过程中监控中心分析人员需对系统的实际设备组成、工作原 理、安装位置有基本的了解,能够处理一些比较简单的临时性问题。此外,须 熟练掌握终端监测系统的各项具体操作,依照图像内容及时对辆故障进行判 断、确认和上报,同时保证填报信息的精准性和及时性。还要完全掌握动组 各种型及相关体侧部、底部、转向架等重要组成部件及名称,准确判断并 描述故障位置所在、辆次号、配属、处置方式等信息。另外,必须明确 动组发生故障位置及类型,依照故障情况迅速作出判断,确保随人员能快 速、准确的找到列故障所在,并及时予以消除。
        3 TEDS应用中存在的问题和解决措施
        1)实际使用方面。该系统故障自动报警准确率不高,多因即时图片与历史 图片比对故障部位不同而造成误报警;使用图片放大、历史图片对比功能时因 图片传输故障而显示无图,无法达到图片放大和对比目的;组位操作界面常 需多次登录,影响故障确认及上报时间。
        2)设备维护与管理方面。因各厂商设备互有差异,结构、组成不尽相同, 设备维护人员维修难度大,如调试不当或维修不及时易造成监控部位图片出现 阴影模糊、无图、图像拼接错乱、分图不均等问题,影响图片传输与分析质 量。
        3)系统设计方面。外局提交或推送的故障信息以及本地故障确认功能没有 相应的系统提示,容易造成信息知悉和复核回填的滞后;系统缺少当天过时 刻的参考依据,加之设备故障或作业人员疏忽,易出现漏漏检、超期积压等现象。 针对上述问题,则需要进一步提升系统中相关设备的抗干扰能力,提升恶劣天气下的图像拍摄、处理及传输质量。加强设备维护优化自动报警功能,尤 其对底、侧需识别精准率较高的重点区域进行识别报警。此外,可以考虑 在未来技术创新和改造中通过平台操作系统的更新和升级,实现列运行图查 看功能,方便分析人员对经过各探测站辆及时刻的查询和掌握,避免因临时 开行,造成试运行辆或检测的图片监测不及时。实现故障上报后确认时间 提示和外局提交或推送故障的提示功能,提升系统功能的完善化、系统使用的 人性化和人工作业的高效化。
        结语:总的来说,未来在高速动组的进一步发展下,TEDS还将会在保障其运 行安全方面发挥更大效用。所以当下必须针对该系统存在的各项问题实施全面 的应用管理,进一步加强完善设备性能结构,优化设备系统布局,逐步构建同 一化的作业技术标准,尽可能解决实际应用过程中存在的各项问题,确保在这 一系统作用下能实现动组运行情况的全面自动监测,保证列运行的安全性。
参考文献:
[1]刘涛. 关于动组运行故障动态图像检测系统运用管理现状及发展分析[J].  铁科技, 2018(4):2-4.
[2]张华. 动组运行故障图像检测系统(TEDS-3D)设备 在高铁无砟轨道上安装 方案的探讨[J]. 文摘版:工程技术, 2016:263-263.
[3]凌宇. 用于动组故障检测的图像识别算法研究[J]. 数字技术与应用, 2016(12).
[4]洲. 动组运行故障动态图像检测系统远程故障处理研究[J]. 大科技, 2017, 000(006):291-292.
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