[發(fā)明專利]軸端接地裝置綜合性能試驗(yàn)臺(tái)電流譜重建方法與系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011424490.X
• 申請(qǐng)日: 2020-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN112380755A
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐觀;賀微;蘇建;李曉韜;劉玉梅;陳熔;張立斌;林慧英;戴建國(guó);單紅梅;朱堯平;陳芳;沈慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06T11/20;G01M13/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種軸端接地裝置綜合性能試驗(yàn)臺(tái)電流譜重建方法與系統(tǒng)，旨在解決軸端接地裝置綜合性能測(cè)試試驗(yàn)電流譜時(shí)間序列快速生成的問(wèn)題。軸端接地裝置綜合性能試驗(yàn)臺(tái)電流譜重建方法主要包括電流譜圖像灰度化、高斯濾波器平滑電流譜圖像、一階偏導(dǎo)有限差分計(jì)算梯度幅值、雙閾值算法檢測(cè)、連接電流譜邊緣等步驟。軸端接地裝置綜合性能試驗(yàn)臺(tái)電流譜重建系統(tǒng)主要包括電流傳感器(2)、數(shù)采系統(tǒng)(3)、計(jì)算機(jī)(4)、恒流源(5)與軸端接地裝置綜合性能試驗(yàn)臺(tái)(6)。提供了一種可用于軸端接地裝置綜合性能試驗(yàn)臺(tái)電流譜快速生成的、性能穩(wěn)定的軸端接地裝置綜合性能試驗(yàn)臺(tái)電流譜重建方法與系統(tǒng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種性能檢測(cè)試驗(yàn)臺(tái)的信號(hào)生成方法及設(shè)備，更具體的說(shuō)，它是一種軸端接地裝置綜合性能試驗(yàn)臺(tái)電流譜重建方法與系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，高速軌道車輛的車速不斷提升，對(duì)高速動(dòng)車組各個(gè)組成部分的性能要求也越來(lái)越高。軸端接地裝置是高速軌道車輛動(dòng)力系統(tǒng)的重要組成部件。車速的提升加大了輪對(duì)兩端的軸端接地裝置的摩擦盤與軸端接地裝置電刷殼的碳刷之間的摩擦，這對(duì)軌道車輛的運(yùn)行安全產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。因此，軸端接地裝置的使用性能與壽命檢測(cè)對(duì)于高速動(dòng)車的安全運(yùn)行具有極為重要的意義。軸端接地裝置中流過(guò)的電流對(duì)軸端接地裝置的使用壽命影響顯著，因此需要通過(guò)實(shí)車實(shí)驗(yàn)獲得線路狀態(tài)的電流譜，并將電流譜輸入高速動(dòng)車軸承穩(wěn)態(tài)加載與軸端接地通電性能與壽命試驗(yàn)臺(tái)(公開號(hào)：CN109946073A)并復(fù)現(xiàn)電流譜，針對(duì)該問(wèn)題提出了一種軸端接地裝置綜合性能試驗(yàn)臺(tái)電流譜重建方法與系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)探究電流對(duì)軸端接地裝置的使用性能與壽命的影響，提出了一種軸端接地裝置綜合性能試驗(yàn)臺(tái)電流譜重建方法與系統(tǒng)。通過(guò)電流傳感器及數(shù)采系統(tǒng)采集在實(shí)際線路上運(yùn)行的動(dòng)車的軸端接地裝置通過(guò)的電流譜，利用圖像處理方法和計(jì)算機(jī)處理實(shí)際電流譜，再將處理完后的電流譜發(fā)送給恒流源，恒流源根據(jù)計(jì)算機(jī)的命令輸出相應(yīng)電流給軸端接地裝置綜合性能試驗(yàn)臺(tái)上的軸端接地裝置并由另一端的軸端接地裝置回流到恒流源，完成電流譜的重建。

結(jié)合說(shuō)明書附圖，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：

軸端接地裝置綜合性能試驗(yàn)臺(tái)電流譜重建方法的具體步驟如下：

第一步：電流譜圖像灰度化：

把計(jì)算機(jī)獲得電流譜圖像變成灰度圖像，灰度化采用的公式為

Gray＝0.299R+0.587G+0.114B

其中，Gray表示某個(gè)圖像像素點(diǎn)灰度化后的灰度值，R、G、B分別表示圖像像素點(diǎn)灰度化前的紅色、綠色、藍(lán)色通道數(shù)值；

第二步：用高斯濾波器平滑電流譜圖像：

對(duì)電流譜圖像進(jìn)行高斯濾波，利用二維高斯函數(shù)

對(duì)圖像進(jìn)行卷積運(yùn)算，其中x，y是圖像像素點(diǎn)的坐標(biāo)值，σ²為高斯分布方差；

第三步：用一階偏導(dǎo)有限差分計(jì)算梯度幅值和方向：

利用的邊緣差分算子計(jì)算水平和垂直方向的差分g_x和g_y計(jì)算梯度模和方向

g＝(g_x²+g_y²)^1/2

其中，g為梯度的模；

第四步：雙閾值算法檢測(cè)：

利用一個(gè)高閾值和一個(gè)低閾值來(lái)區(qū)分邊緣像素，如果電流譜圖像邊緣像素點(diǎn)梯度值大于高閾值，則被認(rèn)為是強(qiáng)邊緣點(diǎn)，如果邊緣梯度值小于高閾值，大于低閾值，則標(biāo)記為弱邊緣點(diǎn)，小于低閾值的點(diǎn)則被刪除；

第五步：連接電流譜邊緣：