如何进行列车故障检测系统TFDS的设计与应用

　　列车故障检测系统TFDS（Train Fault Detection System）是由于近年来铁路运力的高速增长而带来的一项技术创新，该技术可以在列车不停车的情况下对运行中的货车、客车、动车、高铁做出极其精准的诊断，加强列车运用中故障基础信息收集、管理。引进科学的管理方法为铁路列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，从技术上保证了人民生命和财产安全。列车故障检测系统TFDS由应用通过列车车辆信息采集部分、车辆外观图像采集部分、图像数据预处理传输部分、图像浏览和故障检测部分组成。

　　列车故障检测系统（TFDS）是一套集高速图像采集技术、大容量图像数据实时处理技术、精确定位技术、图像自动识别技术和自动控制技术于一体的智能化、网络化和信息化系统，它能对列车隐蔽和常见故障进行动态检测，可有效降低人工检测的漏检和缺检。系统通过布置于钢轨之间的高速像机列阵和AEI设备，能够精确捕捉到通过本系统列车的一系列相关信息，包括过车信息、车辆位置信息、车辆轴距信息、车号信息、图像信息。这些信息经数字化处理后传输到列检中心的图像服务器和数据服务器综合处理完成后，可以实现对整车车底和侧下部的检测和进行故障自动识别。室内检测员对计算机处理后的图像结果结合人工判断方式进行分析，关键部件故障计算机自动识别，发现故障及时向列检值班员汇报，通知室外检车员进行处理，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，有效的缩短了技检时间，提高了车辆的检修质量，减轻了检车员的劳动强度，保证货物列车安全运行。该系统实现了过车信息、故障及其图像、检修处理信息和车辆部件图像等数据的精确采集和及时上报。

　　本系统从软件功能上可分为自动控制层、视觉软件层、数据库层以及网络传输层；从硬件功能上可分为轨边探测设备、轨边机房设备、列检检测中心设备三部分，本文基于硬件部分的三个部分结合某铁路段的项目详细介绍各个部分的构成及功能，使读者对TFDS有一个基本的认识，也给TFDS的设计者提供借鉴和参考。

　　系统工作过程

　　1、测速及获得过车信息

　　车辆信息采集设备通过布置于钢轨上的车轮传感器采集车辆信息。当有列车经过时，车轮传感器产生正弦脉冲信号，经过整形滤波，输入车辆信息采集计算机，经过计算、车辆匹配，可以得到该列车通过时间、机车数量、总辆数、总轴数、平均速度等信息。

　　2、图像信息采集

　　车辆信息采集设备根据车辆信息控制图像信息采集设备进行图像信息采集，完成高速高速摄像机的整场曝光，曝光时间的长短由计算机控制，以使高速摄像机接受的光通量达到最佳值，拍摄的图像达到最佳效果。

　　3、图像数据的处理和传输

　　图像采集设备将采集到的图像进行数字化滤波、增强、亮度均衡、管理等工作，并通过千兆网传输至列检检测分析中心服务器存储。

　　4、图像浏览、故障判别

　　信息终端通过快速以太网络传输系统连接于服务器，在室内检车员的控制下浏览、检索、查看服务器处理过的列车图像信息、过车信息，进行故障判别。