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货车运行故障动态图像检测系统

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货车运行故障动态图像检测系统（TFDS-1）使用说明书武汉华目信息技术有限责任公司目录一、系统简介 (1)二、系统组成 (2)三、系统原理 (10)四、系统主要特点及技术参数 (11)五、系统安装 (14)六、系统维护与保养 (19)七、常见故障分析与处理 (29)八、系统产品易损件 (31)九、技术服务与支持 (31)一、系统简介(一) TFDS-1系统的定义货车运行故障动态图像检测系统（TFDS系统）的定义是：应用计算机、网络通讯、自动控制、软件识别和图像采集处理技术并引进科学的管理方法和系统化的开发方法，为铁路货车运行故障检测提供故障图片信息动态收集、存储、传输及预警服务，提高列检作业质量和效率以及车辆安全防范的水平，加强货车运行中故障基础信息收集、管理的人机系统。

(二)TFDS-1系统的检测范围TFDS系统应提供清晰可辨的图像，供室内检车员对直通货物列车车辆的可检测部位进行外观检查，重点检测配件下部及外侧。

检测范围和质量标准如下：1.滚动轴承外圈前端、前盖、承载鞍前端无裂损，轴端螺栓无丢失，滑动轴承轴箱及配件齐全。

2.侧架及一体式构架侧梁外侧、摇枕底部无裂损，侧架立柱磨耗板无窜出、丢失，交叉支撑装置盖板下平面无变形、破损，交叉杆无裂损、弯曲、变形，交叉杆支撑座无破损，轴箱及摇枕弹簧无窜出、丢失，外簧无折断，转K4型转向架弹簧托板底部无破损、斜楔主摩擦板无丢失。

3.钩尾框底部无裂损，钩尾框托板无裂损、螺栓螺母无丢失，从板、从板座、缓冲器底部无破损，钩尾扁销螺栓、螺母、开口销无丢失。

4.闸瓦托吊、制动梁支柱、槽钢及弓形杆无弯曲、变形、裂损，制动梁吊的圆销、开口销、U形插销（螺栓）无丢失，闸瓦、闸瓦插销无折断、丢失，下拉杆无变形、折断、丢失，安全吊无折断、脱落、丢失，制动梁支柱、下拉杆、固定杠杆支点、移动杠杆、上拉杆的圆销、开口销无折断、丢失。

5.制动缸、副风缸无松脱，闸调器无破损，各拉杆无折断。

(三) TFDS-1系统图像采集数量为了确保TFDS系统采集到的图像清晰、检测范围全面、明确，TFDS系统对每辆车统一采集照片53幅。

其中，各部件图像数量如下：1.钩缓部件：采集11幅，其中底部9幅，侧面2幅；2.侧架部件：采集12幅，其中左右各6幅；3.基础制动部件：采集12幅；4.车底架部件：采集18幅；二、系统组成从数据的角度可以将整个系统分成三大部分：数据采集站、数据中转站和数据分析检测中心。

(一)硬件组成1.数据采集站⑴地线a)设备地线：与2米机柜外壳相连b)防雷地线：电源防雷⑵磁钢a)功能说明◆1，2号磁钢：计轴、计量、测速◆3，4号磁钢：定位拍图⑶轨侧保护箱a)照片b)箱内设备◆高速相机一台：Basler A312f CCD数字摄像头，图像数据接口采用1394总线，采用外触发方式。

左边一个接口为1394线视频接口，右边为外部触发线接口。

摄像机采用5mm镜头，光圈、焦距都可调节。

镜头图片如下：镜头的焦距和光圈都可以进行调节，且调节适当后可以锁定，上边为焦距锁定钮，下边为光圈锁定钮。

◆补偿灯四个每个灯里面为2个氙气灯管，采用HID冷光源，型号为KT9006，单支功率35W，每支灯管与一个安定器相连，工作电压为直流24V。

◆安定器八个每个安定器与一个氙气灯相连，为其提供电源，工作电压DC24V，最大电流10A。

◆电机一台保护门电机型号：55LYX04直流永磁力距电机。

电机减速器型号：RV25(30:1)涡轮涡杆减速器。

◆行程开关一个行程开关用来判断保护门开关是否到位。

⑷轨心保护箱a)照片b)箱内设备（和轨边保护箱设备完全一样，只是数量不同）◆高速相机3台◆补偿灯8个◆安定器16个◆电机2台◆行程开关2个⑸轨边箱当远端电缆进轨边机房超过10米时，则必须用到轨边箱。

这时，所有的电缆及视频等线全部经过轨边箱。

⑹车号天线接收列车车次及车辆车号5.数据中转站⑴2米机柜内设备a)显示器b)功率放大器实时监控系统的音频放大设备。

c)切换器四台计算机共用一个显示器及一套键盘、鼠标的切换设备。

d)键盘、鼠标e)交换机将轨边机房四台计算机、音视频服务器组成的局域网。

f)音视频服务器实时监控系统的主机服务器。

g)光纤收发器将轨边机房和检测中心的设备连接成一个整体。

h)动态检测仪◆为相机提供外部触发◆从AEI车号设备读取车号等数据，传送给信息采集计算机i)AEI车号读取装置读取货车车号标签，该设备只与动态检测仪相连接。

j)信息采集计算机◆完成车号等数据的处理，并写入到服务器Oracle数据库◆实现用软件对室外设备：轨心保护箱、轨侧保护箱、补偿光源、相机电源等的控制k)图像采集计算机I与轨心2号相机相连，处理2号相机的拍图并传送到服务器上的存图目录：Trainbmp里。

l)图像采集计算机II与轨心1，4号相机相连，处理1，4号相机的拍图并传送到服务器上的存图目录：Trainbmp里。

m)图像采集计算机III与轨心3，5号相机相连，处理3，5号相机的拍图并传送到服务器上的存图目录：Trainbmp里。

n)信号防雷箱磁钢信号防雷⑵电源控制柜包括控制电路，开关电源DC24V，DC12V；空气开关10A（控制电路电源）、空气开关60A（控制室外设备如灯、相机、电机的电源）⑶电涌防雷箱系统总电源防雷6.数据分析检测中心⑴IBM双机服务器存储TFDS系统所有的数据及图片，并对终端浏览提供数据查询及图片浏览服务。

⑵光纤收发器将检测中心及轨边机房的设备连成一个局域网。

⑶交换机将服务器、所有终端浏览窗口机连成局域网。

(四)软件组成TFDS系统软件组成1.信息采集程序⑴车号等数据的处理⑵外部设备的手动控制2.图像采集程序⑴图像采集⑵相机实时图像⑶相机参数设置3.窗口浏览程序（2008年8月开始使用统一平台）⑴数据的查询⑵图片的浏览⑶故障图片的提交⑷报表打印4.报文上传程序⑴按标准格式将列车及车辆信息、图片上传到局端服务器三、系统原理TFDS系统是应用计算机、网络通讯、自动控制、高速图像采集处理、图像模式识别技术，并引进科学的管理方法和系统化的开发方法，为铁路货车运行故障检测提供故障图片信息动态收集、存储、传输及预警服务的人机系统。

(一)图像和数据生成模型1.图像生成过程模型2.数据生成过程模型(二)系统流程四、系统主要特点及技术参数(一)系统硬件技术参数标准1.适应列车速度：5～120Km/h；2.保护门开启、关闭反应时间：≤1.5S；3.补偿光源开启关闭响应时间：≤1S；4.摄像机：Basler A312f CCD数字摄像头，分辨率782X582，5个；5.抓拍最高速率：53fps；6.控制方式：使用车轮传感器，数量：4个；7.服务器：采用IBM服务器双机热备；8.部件信息浏览终端：采用IBM计算机，10台；9.存储容量：故障检测原始数字信息及故障图像在TFDS系统内保存不少于一个段修期，过期移出信息做永久保存，并建立备份；其他图像信息保存不少于30天。

10.工作环境：室外：-40～70ºC，室内：-20～60ºC；11.探测站地线设置：设防雷地和设备地两点，防雷接地与设备地小于4欧姆；12.防雷措施：采用法国CITEL防雷器，标称放电电流（8/20μs）：In：70KA，冲击电流（10/350μs）：Limp：15KA，保护水平：Up：≤ 2.5KV(二)系统软件技术参数1.系统应能自动屏蔽客车；2.系统应能自动计轴计辆；3.系统应能自动测量车速；4.图像采集时系统应能根据环境状况自动调整摄像机参数，确保获取清晰图像；5.图像采集后应立即存入服务器，保证图像数据的安全，便于图像数据集中管理；6.图片清晰无明显干扰，部件显示终端亮度、对比度能够自动调整，并自动记录个性化设置参数；7.图片统一采用JPG格式存储；8.同步检车：列车机车通过探测设备之后，图像数据即可同步在部件信息浏览终端上显示；9.系统能够处理当前所有货车车型，能够清晰准确的抓拍检测部位图片，不需人工调整；10.系统不能具备删除部件图像功能；11.系统能够按整体部件组合显示图像，拼接良好；12.系统能够用图像还原整车侧下部部件状态；13.系统数据库采用ORACLE8i数据库；14.系统采集、控制、服务器程序能够自动维护，过期图片信息能自动备份或自动删除；15.系统能够实现按检车要求自动分配检测车辆和检测部件；16.系统能够自动记录检车员看图的工作信息，并提供报表；17.系统数据编码需符合HMIS编码规范和“5T”测报数据规范，能够与HMIS及其它“5T”系统兼容和数据交换；18.系统图像浏览终端应能够按车次车号查询部件图片和车辆信息；19.系统能够自动生成含列车车次、编组辆数、过车时间、编组类型、故障车位、车号、制造时间、制造厂、故障部位、故障名称、检测员、处理员、处理方法等内容的列车检查报告，并将上述信息自动转入HMIS系统，提高HMIS数据录入的速度和准确率；20.系统应能提供室内检车员方便的故障标记工具,用于在故障部位准确标注,并在故障图片中显示出车次,车号,图片部位,标记时间,标记人,故障名称等信息,便于故障图片的管理和通知现场对故障的准确定位，处理；21.系统具有自检功能，能够自动检测通信链路、采集设备、光源补偿装置、防护装置出现的故障并报警；22.系统初步具备故障自动识别功能。

对钩缓、侧架、基础制动、车底架等四个部位的故障，系统至少应能初步实现制动梁脱落、摇枕及侧架可视部分裂损、枕簧丢失、安全链脱落、制动梁支柱元销丢失及关门车故障的自动识别与报警，积累经验。

逐步提高图像故障自动识别的准确率和兑现率。

五、系统安装本系统安装分二大类：硬件安装、软件安装。

(一)硬件安装1.T FDS系统设备分布示意图2. 磁钢安装3. 基础施工图行车方向4. 摄像机布局5. 摄像机视频线、触发线布局6. 电缆线铺设列车行驶方向钢轨1 2 3 4 57.网络布线(二)软件安装1.信息采集计算机软件的安装WindowsXP SP2安装◆麦卡非杀毒程序安装◆设置XP登录的用户名及密码与服务器的一致◆工控机驱动安装◆Oracle数据库系统◆.NET框架2.0◆信息采集程序2.图像采集计算机软件的安装◆Windows 2000 SP4安装◆打系统补丁◆麦卡非杀毒程序安装◆设置XP登录的用户名及密码与服务器的一致◆工控机驱动安装◆.NET框架2.0◆图像采集程序3.终端窗口机软件的安装◆WindowsXP SP2安装◆麦卡非杀毒程序安装◆设置XP登录的用户名及密码与服务器的一致◆窗口机驱动的安装◆Oracle客户端安装◆.NET框架1.0◆统一平台程序安装4.服务器端软件的安装详细步骤另见《服务器安装》资料六、系统维护与保养TFDS系统的检修分为日常检修和定期检修。

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关于TFDS货车运行故障动态图像检测系统隐形故障的分析与探讨

关于TFDS货车运行故障动态图像检测系统隐形故障的分析与探讨

_研>^>探，讨.关于TFDS货车运行故障动态图像检测系统隐形故障的分析与探讨西安局集团公司车辆部齐辉摘要：2018年以来T F D S设备发生多起保护门电机联轴器定位螺栓松动故障，影响列检作业，由于故障现象不明显，故障处理分析难度大，通过组织对保护门控制电路进行了技术改进，取得一定的效果。

关键词：T F D S;系统；故障0引言货车故障轨边图像检测系统(T F D S)是安装在铁路线上车辆配 件状态安全监测系统，采用激光光 源补偿、高速数字摄像头同步拍摄等新技术，对运行货车的车底、侧 下部进行动态图像采集，室内检车 员通过人机结合的方式对采集的图像进行分析，可预防车钩分离、制动闸件脱落、摇枕、侧架、基础制 动装置发生裂折等危及行车安全的故障，及时发现故障，实现对货车隐蔽和常见故障的动态检测，是 保证铁路运输安全的重要设施，是 提高运输效率的重要保障。

随着科 技的发展以及铁路运输安全形势的需求，T F D S越来越成为铁路运输不可或缺的千里眼，对于提高列 检作业效率，保障车辆安全意义重大。

1存在问题2018年12月，我集团公司管内T F D S设备先后发生10余次保护门电机联轴器定位螺栓松动故障，严重时减速机轴折断造成保护门无法正常开启，影响摄像机正常拍摄，期间共影响T F D S正常探测163列，严重干扰列检正常生产。

该故障现象不明显，易给维护人员造成假象，致使故障处置时间延长，维修人员每两周采取拆卸保护门电机联轴器进行内嵌式定位螺栓紧固措施，无形中增加了维护人员上道作业风险，但未仍彻底解决此问题。

图1电机轴折断图2正常图片2原因分析由于侧箱保护门的开启和关闭到位状态系统无法自动检测，虽在T F D S设备开关门程序中，设置了开关门时间参数，但参数设置时间过短会造成门开启或关闭不到位，参数设置时间过长会造成门开启或关闭到位后电机仍然处于通电状态，由于电机自身持续扭矩输出，会造成电机定位螺拴松动，甚至减速机轴折断。

T系统简介

T系统简介

5T系统简介一、THDS（红外线轴温探测系统）（Trace Ｈot box Detection System）二、TFDS（货车运行故障动态图像检测系统）TVDS（客车运行故障动态图像检测系统）（ Trouble of moving Freightcar Detection System ）三、TADS（滚动轴承早期故障轨边升学诊断系统）（Trackside Acoustic Detection System）四、TPDS（铁路客货车通用运行品质轨边动态监测系统.）（ Truck Performance Detection System ）五、TCDS（客车运行安全监控系统）一、THDS（红外线轴温探测系统）（Trace Ｈot box Detection System）THDS（红外线轴温探测系统），利用轨边红外线探头，对通过车辆每个轴承温度实时检测，并将检测信息实时上传到分局车辆运行安全检测中心，进行实时报警。

通过配套故障智能跟踪装置，实现车次、车号跟踪，热轴货车车号的精确预报，重点探测车两轴承温度，对热轴车辆进行跟踪报警。

重点防范热切轴事故。

THDS实现了联网运行，每个探测站接车和轴温探测信息直观显示，实现跟踪报警。

二、TFDS（货车运行故障动态图像检测系统） TVDS（客车运行故障动态图像检测系统）（ Trouble of moving Freightcar Detection System ）TFDS（货车运行故障动态图像检测系统），采用高速连续数字照像技术、大容量图像数据实时处理技术和精确定位技术，利用轨边高速摄像头，对运行货车隐蔽故障和常见故障进行动态检测，及时发现货车运行故障，重点检测货车走行部、制动梁、悬吊件、枕簧、大部件、钩缓等安全关键部位，重点防范制动梁脱落事故，防范摇枕、侧架、钩缓大部件裂损、折断，防范枕簧丢失和窜出等危及行车安全隐患。

TFDS的实施，实现了列检作业从人控向机控、室外向室内、静态检测向动态检测的大变革。

TFDS货车运行故障动态图像检测系统介绍

TFDS货车运行故障动态图像检测系统介绍


TFDS系统推出背景
▪ 铁路作为国民经济的大动脉，肩负着重大的历史使命。部
党组为服务国民经济建设，站在历史的新高度，提出了实 现铁路跨越式发展的新思路。
▪ 面对铁路跨越式发展对车辆安全工作提出的新要求，铁路
安全技术创新规划应运而生，并且近期总体目标是：五年 内基本杜绝旅客列车重大事故，行车重大事故率比前五年 应有明显降低，铁路运输安全技术与安全技术装备水平显 著提高，安全管理手段显著完备，实现铁路运输安全“基 本稳定，有序可控”。
辨率为1400x1024，标配5台；
5. 抓拍最高速率：64fps； 6. 控制方式，使用车轮传感器，数量：4； 7. 服务器：采用IBM服务器两台，双机热备；
TFDS系统技术参数
8. 部件信息浏览终端：采用IBM计算机，10台； 9. 存储容量：故障信息存储两年，其它信息存储一个月； 10. 工作环境：室外：-40～70ºC，室内：-20～60ºC； 11. 探测站地线设置：系统设防雷地和设备地两点，防雷接
TFDS系统推出背景
▪ TFDS作为5T系统的重要组成部分，也是铁道部
经过多年筹划、反复论证，又经过长时间现场考 验的一项系统工程，目前我京天威公司TFDS全 路已有六十于套设备正式运用，在日常工作中发 挥着重要的作用。
▪ 后面为各位重点介绍我公司最新通过部评审的
TFDS高清抗阳光干扰型（TFDS HD Anti-sunlight）
▪ 探测站设备应设防雷保护设施，每处设防雷地和设备地两
点。对一般雷区采用避雷器和防雷地线的措施。防雷接地 电阻小于4欧姆，设备地小于10欧姆。
设备整体安装要求
▪ 探测站到列检监测中心之间采用光纤网络通讯，
8芯单模光纤（专用通道）光缆铺设深度大于0.8 米，细沙铺垫，立水泥标志桩，开机磁钢铠装电 缆铺设深度大于 0.8米。
关于货车运行故障动态图像检测系统TFDS运用管理思考

关于货车运行故障动态图像检测系统TFDS运用管理思考

关于货车运行故障动态图像检测系统TFDS运用管理思考摘要：根据货车运行故障动态图像检测系统(TFDS)检测范围及作业标准、作业流程，结合铁路公司检修的实际情况，提出了TFDS运用作业范围、作业程序、人员配置、应急处理的方案，对TFDS运用需解决(明确)的问题提出了相应的措施。

关键词：货车运行故障；动态图像检测系统；运用管理一、TFDS系统概述货车运行故障动态图像检测系统（TFDS）是使用高速摄像机，通过对运行货车技术状态进行动态图像检测，以“人机结合”或者“机检”的方式，把车辆配件分成4个工位，共计53副图片发送到运用车间复示终端，便于及时发现车辆关键部位故障，防止货物列车行车事故，保障铁路运输安全的重要设施。

系统硬件结构主要由轨边设备、机房设备和运用检测中心设备等组成。

轨边设备主要负责数据的原始采集，机房设备主要负责对采集的原始数据进行分析和处理，运用检测中心设备主要负责对TFDS探测设备运行状况进行监控并显示列车动态图像。

二、TFDS的运用管理2.1列车的作业范围、作业模式的确定TFDS检测范围不能够完全达到《运规》要求的主要列检所检查范围，主要包括轮对故障、定检标记、空重车调整装置、制动缸活塞行程、车体故障及旁承间隙等。

对于铁路货车运用车型和重车的实际情况，有闸调器一般不用检查制动缸活塞行程，重车不扣定检到、过期车不用检查定检标记，空重车调整、车体故障及旁承间隙经前方列检技检后状态一般不会变化，轮对故障(磨耗、擦伤、剥离、凹下、缺损)可以通过加强前方站列检的检查，因此，TFDS正式启用后，运行的中转列车在按TFDS检测范围作业能够保证运行安全，可以实行人、机结合的作业模式，室内检车员通过浏览TFDS图片发现故障，现场检车员确认并处理故障。

由于TFDS检测范围不能够完全达到《运规》要求的主要列检所检查范围，因此在此运行列车仍按《运规》要求的主要列检所检查范围由现场检车员进行技术检查，由室内动态检查人员进行大故障的提价预报，并进行室内外的对比。