車輪幾何參數(shù)檢測及誤差分析.pdf

1、伴隨著中國經濟和科技實力的全面快速發(fā)展，國民經濟和人民出行對交通運輸?shù)男枨笕找嬖鲩L，軌道交通作為交通運輸技術的重要一個分支，具備速度快、運量大、安全舒適、節(jié)能減排、效率高等無法媲美的優(yōu)點。近十年來，軌道交通在國內外的發(fā)展突飛猛進，包括高速鐵路、城際鐵路、城市地鐵。軌道交通建設的里程數(shù)增加速度也十分迅猛，運輸量也快速上升。軌道交通發(fā)展在為國內經濟發(fā)展、人們出行便利服務的同時，軌道交通的運輸特點也發(fā)生了變化:運輸任務加大、行車密度提升、運行

2、速度提高，也正是因為這些變化，輪軌之間的相互作用也隨之增大，加速了車輪輪對踏面的磨損，車輪幾何參數(shù)的變化也隨之加速。車輪幾何參數(shù)的變化程度很大程度上決定了輪對的使用壽命，是線路大、中、小維修工作的重要部分，相關軌道公司的工務部門需要定期對車輪幾何參數(shù)進行測量，掌握車輪幾何參數(shù)變化情況，實現(xiàn)對其合理預測，進而相應地制定合理并具有針對性的維護計劃。所以，對車輪幾何參數(shù)實現(xiàn)高效準確的在線動態(tài)跟蹤檢測是一項十分必要的任務。
　　本研究主要

3、內容包括：⑴介紹了車輪幾何參數(shù)檢測的主要內容，提出一種在線式動態(tài)跟蹤檢測方法，介紹測量的技術原理，基于激光三角法和圖像處理技術設計的傳感器，實現(xiàn)了對車輪輪對踏面輪廓非接觸式高精度地檢測，結合無線射頻識別技術，提出了基于該技術的車輪幾何參數(shù)動態(tài)在線跟蹤檢測方案，闡述了各個車輪幾何參數(shù)的計算算法。⑵車輪踏面輪廓圖像處理，分析了車輪輪廓激光光帶圖像噪聲來源和分類，利用空域濾波和頻域濾波技術對車輪輪廓圖像進行處理降噪，對處理后的圖片進行比較分析

4、，選擇合適的降噪處理算法。車輪踏面輪廓檢測的重要一個環(huán)節(jié)是對激光投射在輪對踏面形成的光帶中心點提取，本文在對各種傳統(tǒng)方法進行分析研究后，采用灰度重心法提取激光光帶中心點。在此基礎上，研究分析二維圖像坐標系、傳感器坐標系和世界坐標系三者之間的關系，得出了激光輪廓傳感器的測量坐標系，根據(jù)輪廓上各點在測量坐標系坐標換算得到激光發(fā)射點的距離。⑶在圖像處理技術和激光輪廓傳感器的基礎上實現(xiàn)車輪幾何參數(shù)在線動態(tài)跟蹤檢測后，針對列車在線動態(tài)行駛，鋼軌豎