[發明專利]一種用于軌道車輛車底發熱部件溫度數據采集的方法及系統

在審

• 申請號: 202210081674.3
• 申請日: 2022-01-24
• 公開（公告）號: CN114719987A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 楊凱;梁斌;高春良;謝利明
• 申請（專利權）人: 成都盛鍇科技有限公司
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01J5/53;G06V20/56;G06V10/774;G06V10/764;G06V10/82;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 成都市集智匯華知識產權代理事務所(普通合伙) 51237
• 代理人: 李華

本發明涉及列車車底發熱部件溫度采集領域，具體為一種用于軌道車輛車底發熱部件溫度數據采集的方法及系統，所述方法具備自動化檢測溫度變化，能夠適應一定車速條件，并將結果以圖像或動畫方式呈現；同時，采用紅外熱成像的方法及技術進行圖像序列采集，直觀給出更高精度的可靠溫度結果。另外，數據處理中結合區域定位算法，實現樣本量收集、整理、訓練及測試的全流程分析，針對動態測溫進行誤差分析及函數擬合，校準測溫數據，在測溫準確性方面做到科學評估。

技術領域

本發明涉及列車車底發熱部件溫度采集領域，具體為一種用于軌道車輛車底發熱部件溫度數據采集的方法及系統。

背景技術

城市軌道交通列車是一個非常復雜的體系，安全性及穩定性對于車輛運行至關重要，而列車運行過程中的溫度監測與提示對于列車運行安全性和可靠性起著至關重要的參考意義，及時發現各動力傳輸部件的異常溫升對于早期預警及安全控制是十分必要的。

目前，針對鐵路車底溫度監測的系統主要是利用非接觸式紅外測溫儀測量具體位置的溫度，例如國內THDS紅外線軸溫探測系統是對軌道列車進行非接觸式探測發現車輛熱軸、防止熱切軸的安全保障設施。采用自動化控制技術、紅外線輻射探測技術等實現溫度檢測。此外，針對其他走行部的溫度檢測大多是等待車輛運行入庫后在靜態條件下人工判斷，且測溫精度有待提高，同時檢測范圍局限性高，特別是單點或陣列式的探頭輸出信號單一。對于監測部件溫度變化及整體溫度分布來說適用性較低。

發明內容

為解決上述背景技術中所存在的問題，本發明提出了一種用于軌道車輛車底發熱部件溫度數據采集的方法，所述方法包括：

S1:接收車底發熱部件發出的紅外輻射功率信號，紅外探測器元件將所述紅外輻射功率信號轉化為可測物理信號；

S2:對所述可測物理信號進行處理，得到與車底發熱部件表面熱量一一對應的待測熱圖序列；

S3:分析所述待測熱圖序列的宏觀顏色以及微觀像素差異，得到待測車底發熱部件第一溫度；

S4:通過動態測溫誤差的多項式擬合函數，對待測車底發熱部件第一溫度進行校正，得到待測車底發熱部件第二溫度。

進一步的，所述S1具體為：

S11：接收車底發熱部件發出的紅外輻射信號；

S12：所述紅外探測器元件包括紅外焦平面陣列和信號處理電路系統，所述紅外焦平面陣列接收車底發熱部件發出的紅外輻射信號并生成相應的紅外熱圖；

S13：所述信號處理電路系統將所述紅外熱圖進行實時信號處理，得到可測物理信號。

進一步的，所述S2具體為：對所述可測物理信號進行非均勻性校正、盲元替代和增益控制處理，得到與車底發熱部件表面熱量一一對應的待測熱圖序列。

進一步的，所述S3具體為：

S31：收集含車底發熱部件的熱圖序列，對所述熱圖序列進行訓練得到權重文件；

S32：基于權重文件分析待測熱圖序列每一幀中待測車底發熱部件的具體位置，得到所述待測車底發熱部件的類別和定位信息；

S33：基于所述待測車底發熱部件的類別和定位信息，以及熱圖序列的宏觀顏色和微觀像素差異，將每類目標識別區域內的最大溫度值輸出作為第一溫度。進一步的，所述S31具體為：

S311：對所述熱圖序列進行分幀處理，得到第一3通道圖像；

S312:對所述第一3通道圖像進行標注和分類，得到第二3通道圖像；

S313:調節網絡參數，對所述第二3通道圖像進行訓練，得到權重文件。