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一、課題來源與背景
我國鐵路及城市軌道交通的高速發(fā)展，在滿足人民群眾出行需求、支撐和引領(lǐng)城市發(fā)展等方面發(fā)揮了重要作用。軌道交通是一門復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及車輛、信號、供電、工務(wù)、通信等多個系統(tǒng)，包括眾多子系統(tǒng)及產(chǎn)品部件，任一部件出現(xiàn)異常均可能造成無法估量的生命、財產(chǎn)損失，因此需要各專業(yè)設(shè)施設(shè)備時刻處于良好的服役狀態(tài)，并能夠做到故障早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)警、早維修，保障軌道交通的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。目前大連維德在軌道交通智能視覺終端與運(yùn)維系統(tǒng)中已自主研發(fā)了多項(xiàng)核心及關(guān)鍵共性技術(shù)，開發(fā)了數(shù)十款智能檢測運(yùn)維系統(tǒng)，應(yīng)用效果深受客戶好評。
二、技術(shù)原理及性能指標(biāo)
本項(xiàng)目是以智能視覺技術(shù)和集成電路技術(shù)為核心，結(jié)合通信、激光雷達(dá)、傳感等多項(xiàng)技術(shù)為一體，建立“智能相機(jī)+應(yīng)用場景”模式的產(chǎn)品架構(gòu)，共同構(gòu)成軌道交通智能視覺終端及運(yùn)維系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及管理平臺，實(shí)現(xiàn)軌道交通設(shè)施設(shè)備的綜合性監(jiān)測檢測與運(yùn)維管理。
軌道交通智能視覺終端及運(yùn)維系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)選用高清高速智能相機(jī)陣列組合和高度集成化模塊結(jié)構(gòu)，搭配大連維德自主研發(fā)的嵌入式操作系統(tǒng)及視覺圖像處理芯片，可實(shí)現(xiàn)軌道交通列車在高速運(yùn)行條件下，對檢測目標(biāo)的精準(zhǔn)抓拍與識別分析。檢測到目標(biāo)物觸發(fā)抓拍時間在0.01ms，目標(biāo)物缺陷分析精度最高達(dá)0.01mm，適應(yīng)車速最高可達(dá)350km/h，可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)果的實(shí)時輸出，具有檢測精度高、速度快、定位準(zhǔn)確、誤報率低、產(chǎn)品小型化、智能化、可靠性高等特點(diǎn)。系統(tǒng)檢測運(yùn)維目標(biāo)涵蓋軌道交通車輛車體狀態(tài)、接觸網(wǎng)懸掛狀態(tài)、車輛供電設(shè)備狀態(tài)、標(biāo)識桿號抓拍定位、軌道工務(wù)橋隧設(shè)備設(shè)施狀態(tài)、線路入侵、信號設(shè)備狀態(tài)等。檢測范圍全面、可靠，系統(tǒng)自動輸出運(yùn)維檢修報告、預(yù)警分級報告及故障趨勢分析，實(shí)現(xiàn)軌道交通設(shè)施設(shè)備的綜合性監(jiān)測檢測與運(yùn)維管理，為軌道交通運(yùn)維提供科學(xué)的技術(shù)指導(dǎo)。
三、技術(shù)的創(chuàng)造性與先進(jìn)性
1、基于集成電路設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了高速圖像實(shí)時識別，實(shí)時觸發(fā)。提高了圖像抓拍速度和精度，應(yīng)用于軌道交通接觸網(wǎng)懸掛狀態(tài)綜合檢測、隧道列車防碰撞系統(tǒng)等多種場景。
2、 首創(chuàng)線陣圖像前置壓縮處理方法；自主研發(fā)了國內(nèi)外首臺前置壓縮彩色線陣相機(jī)。
3、基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)深度學(xué)習(xí)智能識別算法，可實(shí)現(xiàn)360°全方位及拼圖方式進(jìn)行軌道缺陷監(jiān)測、橋隧巡檢、隧道限界檢測及隧道限界識別等。
4、采用邊緣計(jì)算技術(shù)實(shí)現(xiàn)了前端故障實(shí)時識別，降低故障報警延遲。
5、設(shè)計(jì)了集機(jī)器視覺、集成電路、激光傳感等技術(shù)于一體的綜合運(yùn)維檢測終端，實(shí)現(xiàn)了多目標(biāo)、多場景、多環(huán)境的協(xié)同控制與檢測運(yùn)維。
四、技術(shù)的成熟程度，適用范圍和安全性
本項(xiàng)目已授權(quán)4項(xiàng)發(fā)明專利，9項(xiàng)實(shí)用新型專利，32項(xiàng)軟件著作權(quán)，開發(fā)了二十余款軌道交通智慧運(yùn)維監(jiān)測檢測系統(tǒng)、設(shè)備和技術(shù)體系，系統(tǒng)檢測精度高、效率快、運(yùn)行穩(wěn)定，顯著提升原有軌道交通運(yùn)維技術(shù)水平，極大提升運(yùn)維檢測的安全性和有效性，降低運(yùn)維成本。主要產(chǎn)品包括：
1 接觸網(wǎng)安全狀態(tài)智能檢測系統(tǒng)（2c）
2 弓網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)智能檢測系統(tǒng)（3c）
3 高鐵接觸網(wǎng)懸掛狀態(tài)智能檢測系統(tǒng)（4c）
4 受電弓滑板狀態(tài)智能檢測系統(tǒng)（5c）
5 貨車裝載狀態(tài)智能檢測系統(tǒng)
6 接觸網(wǎng)導(dǎo)高拉出值檢測手推車
7 車號識別系統(tǒng)
8 道岔密貼度視覺檢測系統(tǒng)
9 手推式及車載軌道缺陷智能檢測系統(tǒng)
10 地鐵軸溫檢測系統(tǒng)
11 地鐵電機(jī)、齒輪箱溫度檢測系統(tǒng)
12 地鐵隧道缺陷視覺檢測系統(tǒng)
13 地鐵隧道輪廓限界智能識別系統(tǒng)
14 車前障礙物智能檢測系統(tǒng)
15 車體限界入侵檢測系統(tǒng)
16 軌旁及車載360°智能檢測系統(tǒng)
17 機(jī)車走行部智能采集檢測系統(tǒng)
18 風(fēng)電葉片智能采集檢測系統(tǒng)
19 變電站自行走機(jī)器人
20 集電靴狀態(tài)智能采集檢測系統(tǒng)
21 路橋侵限智能檢測系統(tǒng)
五、應(yīng)用情況及存在的問題
成功應(yīng)用于中鐵電氣化局、中國中車、中國通號、鐵科院集團(tuán)公司、上海地鐵、大連地鐵、沈陽地鐵、深圳地鐵、武漢局集團(tuán)公司、成都局集團(tuán)公司、昆明局集團(tuán)公司等國內(nèi)大型軌道交通建設(shè)與運(yùn)維企業(yè)。
項(xiàng)目應(yīng)用至今，總結(jié)行業(yè)內(nèi)普遍存在以下問題：
1、智能維保技術(shù)參數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)仍處于探索階段
2、智能維保專業(yè)分散化與建立集成系統(tǒng)平臺的兼容問題
3、智能維保與運(yùn)營管理模式優(yōu)化、前期設(shè)計(jì)和裝備制造的聯(lián)動問題
六、歷年獲獎情況
2015年，350公里/小時高鐵隧道設(shè)備視覺巡檢系統(tǒng)，“市長杯”工業(yè)設(shè)計(jì)大賽二等獎
2017年，接觸網(wǎng)懸掛狀態(tài)檢測系統(tǒng)( 4C )，大連市半導(dǎo)體行業(yè)2017年度創(chuàng)新產(chǎn)品和技術(shù)
2019年，軌道交通綜合智能運(yùn)維檢測系統(tǒng)，新疆兵團(tuán)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎
2020年，接觸網(wǎng)懸掛狀態(tài)檢測系統(tǒng)( 4C )，創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽智能制造行業(yè)賽大連賽區(qū)一等獎

1.孫洪茂  2.高春麗  3.劉巖  4.孫嘉璐  5.劉濤  6.王軍  7.周連峰  8.郭雪萍  9.馬艦  10.宋艷紅  11.李宏  12.王繼赟