轮对磨耗与踏面缺陷的光电在线检测技术研究

本项目将激光与光电技术、数字图像处理和模式识别技术相结合，研究运行状态下铁路车辆轮对故障的在线检测技术，主要包括磨耗参数、踏面缺陷、直径参数及内侧距等关键参数的在线动态检测新方法和关键技术的研究。通过设计特殊结构的激光结构光，在踏面轮缘表面形成激光图像，获取轮对轮廓与踏面的三维信息；通过分析不同类型关键参数之间的内在规律，提出同时检测轮对综合参数的非接触光电检测新方法。通过解决在线动态条件下轨道振动、轮对摆动、环境光干扰、快速实时光信息图像的获取与处理等问题，研究图像处理与模式识别算法，最终得到5-80km/h速度下，轮对综合参数在线动态检测的高精度定量理论模型，突破轮对磨耗和踏面缺陷的在线检测关键技术，并用于现场条件下的在线试验研究。该项目的研究对于提高我国机车车辆轮对参数的在线检测技术，保障运行安全，节约维修资源，以适应快速和高速轨道交通的跨越式发展具有重要意义和广泛应用前景。