鋼軌輪廓檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著軌道運(yùn)輸?shù)娘w速發(fā)展，鐵路運(yùn)力和使用頻率的增加，鋼軌的磨損速度也越來越快，鋼軌出現(xiàn)過度磨損后會(huì)對(duì)列車的安全構(gòu)成很大的威脅，定期的對(duì)鋼軌進(jìn)行輪廓檢測(cè)以及維護(hù)是非常必要的。因此，精確、快速的檢測(cè)出鋼軌輪廓，并對(duì)其分析得出鋼軌磨耗值，對(duì)于軌道的行車安全是非常重要的。
　　目前，鋼軌輪廓的檢測(cè)方法有很多種，國內(nèi)的檢測(cè)方法大多數(shù)還是采用接觸式的卡尺測(cè)量方法，這種方法以人工操作為主，其效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大、精度低，已滿足不了當(dāng)前高速鐵路發(fā)展的

2、需要。為此，本文運(yùn)用基于激光三角法的非接觸式檢測(cè)方法，開發(fā)了一種高精度的能夠?qū)崟r(shí)動(dòng)態(tài)檢測(cè)的非接觸式的鋼軌輪廓檢測(cè)系統(tǒng)。
　　本文首先介紹了現(xiàn)有的鋼軌輪廓檢測(cè)方法和本課題的背景及意義，根據(jù)激光傳感器檢測(cè)原理與輪廓測(cè)量原理，進(jìn)行了系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)。系統(tǒng)主要由傳感器系統(tǒng)、微機(jī)系統(tǒng)以及穩(wěn)壓電源系統(tǒng)三個(gè)部分組成。具體的系統(tǒng)框架為:在輪軸上安裝光電編碼器，使得分別檢測(cè)左右鋼軌的傳感器能夠同步采集輪廓數(shù)據(jù)與空間等距離采樣，然后傳感器將采集到的

3、數(shù)據(jù)點(diǎn)集通過以太網(wǎng)傳輸?shù)焦た貦C(jī)上，在工控機(jī)上進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理、特征點(diǎn)的提取以及坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換后，與標(biāo)準(zhǔn)輪廓進(jìn)行比較，最終完成計(jì)算結(jié)果顯示、報(bào)表打印和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存。本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理部分主要包括數(shù)據(jù)的預(yù)處理、特征點(diǎn)的提取以及坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，并對(duì)每部分都進(jìn)行了比較詳細(xì)的介紹和分析。系統(tǒng)基于Visual C++開發(fā)了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)顯示軟件，使其能夠?qū)撥壿喞约颁撥壞ズ膭?dòng)態(tài)的顯示在工控機(jī)上。
　　本文在實(shí)驗(yàn)室搭建了一個(gè)簡(jiǎn)單的鋼軌輪廓檢測(cè)平臺(tái)，對(duì)