一种钢轨轨头核伤智能判伤系统及探伤车的制作方法

1.本实用新型涉及轨道探伤技术领域，特别涉及一种钢轨轨头核伤智能判伤系统及探伤车。


背景技术：

2.目前钢轨探伤作业中，新型的钢轨探伤设备，例如双轨式钢轨探伤仪的检测速度约为15km/h，由于速度较快，因此现场作业人员很难即时发现钢轨b扫图像中的钢轨疑似伤损；
3.高速无缝铁路的母材伤损中最常见的就是轨头核伤，目前常用的轨头核伤智能识别系统误判率较高，特别是针对钢轨核伤，无法准确区别轨头核伤和钢轨踏面伤损，经常将轨面的轻伤误判为轨头核伤，并且遇到鱼鳞伤地段时目前的判伤系统常常误将鱼鳞伤判为核伤；误报率较高时，系统会高频发出警报提醒，无法有效的提升现场作业人员的作业效率和判伤准确率。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是提供一种钢轨轨头核伤智能判伤系统及探伤车，有效的克服了现有技术的缺陷。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：
6.一种钢轨轨头核伤智能判伤系统，包括安装架、探伤轮和机器视觉识别系统，上述探伤轮通过轮架可转动的装配于上述安装架的下端，上述探伤轮中设有多个探伤探头，上述机器视觉识别系统具有两个摄像设备，两个上述摄像设备分别安装在上述安装架上，并分布在上述探伤轮的行走方向的前后侧，还包括报警器，上述机器视觉识别系统连接上述报警器。
7.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。
8.进一步，两个上述摄像设备的下方分别设有透明的长度标尺，上述长度标尺分别通过支架安装在上述安装架的下方。
9.进一步，还包括两组光源，两组上述光源分别安装在上述安装架上，并分别一一对应的位于上述摄像设备附近。
10.进一步，还包括报警器，上述机器视觉识别系统连接上述报警器。
11.进一步，上述探伤探头设有9个。
12.本实用新型的有益效果是：结构设计合理，能有效降低钢轨轨头核伤的误报率，有利于提升钢轨探伤的效率，同时提升现场伤损判别的准确率降低现场漏伤的概率，有效解决了鱼鳞伤地段判伤困难的实际问题。
13.还提供一种探伤车，包括车体和两个钢轨轨头核伤智能判伤系统，两个上述钢轨轨头核伤智能判伤系统分别安装在上述车体的两侧，上述机器视觉识别系统装于上述车体上。
附图说明
14.图1为本实用新型的钢轨轨头核伤智能判伤系统的结构示意图。
15.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
16.1、探伤轮；2、探伤探头；3、摄像设备；4、长度标尺。
具体实施方式
17.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。
18.实施例1
19.如图1所示，本实施例的钢轨轨头核伤智能判伤系统包括安装架、探伤轮1和机器视觉识别系统，上述探伤轮1通过轮架可转动的装配于上述安装架的下端，上述探伤轮1中设有多个探伤探头2，上述机器视觉识别系统具有两个摄像设备3，两个上述摄像设备3分别安装在上述安装架上，并分布在上述探伤轮1的行走方向的前后侧，还包括报警器，上述机器视觉识别系统连接上述报警器。
20.需要说明的是：机器视觉系统(机器视觉识别系统)属于现有技术，指用机器代替人眼来做测量和判断。视觉系统是指通过机器视觉产品(即图像摄取装置，分cmos和ccd两种)将被摄取目标转换成图像信号，传送给专用的图像处理系统，根据像素分布和亮度、颜色等信息，转变成数字化信号；图像系统对这些信号进行各种运算来抽取目标的特征，进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。本实施例中，两个摄像设备3就相当于机器视觉是被系统中的图像摄取装置。
21.本实施例中，探伤探头2采用常规的超声探头即可。
22.本实施例中，在探伤轮1的前后位置安装摄像设备3，当探伤轮1中某一探头的超声波检测到疑似轨头核伤时，控制对应位置摄像设备3进行拍照。依据探伤探头2的超声回波可以计算对应的反射体的沿钢轨方向的位置，依据探伤探头2、摄像设备3以及回波的位置信息，即可截取照片中对应区域。在检测过程中，机器视觉识别系统识别截取区域的特征分类：活接头，掉块，鱼鳞，表面无异常等；如果是掉块，识别其尺寸，尺寸超过重伤标准则判为重伤，并发出疑似重伤提醒警报。如果是鱼鳞，则机器视觉识别系统根据检测结果控制报警器报警。如果是活接头，则不报警。如果是表面无异常，则判断为轨头内部核伤。
23.作为一种优选的实施方式，两个上述摄像设备3的下方分别设有透明的长度标尺4，上述长度标尺4(该长度标尺4的长度方向沿着轨道的长度方向)分别通过支架安装在上述安装架的下方。
24.上述实施方案中，摄像设备3的镜头和钢轨之间，靠近钢轨位置，安装透明的长度标尺4，用于辅助标识照片中的实际尺寸，机器视觉识别系统依据探头的超声回波可以计算对应的反射体的沿钢轨方向的位置，依据探头、相机以及回波的位置信息，并结合相片中的刻度数据，截取照片中的对应区域。
25.作为一种优选的实施方式，还包括两组光源(图中a指代)，两组上述光源分别安装在上述安装架上，并分别一一对应的位于上述摄像设备3附近。
26.上述实施方案中，通过光源对摄像设备3下方的轨道进行补光，避免因光线导致摄像设备3图像摄取不清晰，检测结果不准确的状况发生。
27.本实施例中，上述探伤探头2设有9个(图1中箭头为探头发射波的方向)，一个为发射角0
°
垂直向下的探头，两个朝前下及朝后下发射的探头(这两个探头的发射波的折射夹角分别为37
°
)；两个朝前下及朝后下发射的探头(这两个探头的发射波的折射夹角分别为70
°
)；一个发射波朝向轨道踏面前侧及内侧下方的探头、一个发射波朝向轨道踏面前侧及外侧下方的探头(这两个探头的发射波的折射夹角分别为70
°
)；一个发射波朝向轨道踏面后侧及内侧下方的探头、一个发射波朝向轨道踏面后侧及外侧下方的探头(这两个探头的发射波折射角均为70
°
)，探伤探头2发射后检测到的波会原路返回被探伤探头2接收。
28.需要特别强调的是：以位于探伤轮1内部的前方向后侧发射的探头的回波检测为例，该探头在发出向后侧下方的波检测到伤损时，则机器视觉识别系统控制位于探伤轮1后方的摄像设备3进行拍照(该摄像设备3即为向后侧发射探伤波的多个探头对应的设备)。
29.实施例2
30.本实施例提供一种探伤车，包括车体和两个实施例1的钢轨轨头核伤智能判伤系统，两个上述钢轨轨头核伤智能判伤系统分别安装在上述车体的两侧，上述机器视觉识别系统装于上述车体上。具体的，两个钢轨轨头核伤智能判伤系统的安装架分别可拆卸的装于车体的两侧，车体的两侧沿着轨道的长度方向分别设有行走轮，探伤时探伤轮1分别滚动支撑于两条轨道踏面上即可。
31.需要说明的是：在探伤车上配置有电源，所有的电器元件均接入电源供电。
32.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
33.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

技术特征：
1.一种钢轨轨头核伤智能判伤系统，其特征在于：包括安装架、探伤轮(1)和机器视觉识别系统，所述探伤轮(1)通过轮架可转动的装配于所述安装架的下端，所述探伤轮(1)中设有多个探伤探头(2)，所述机器视觉识别系统具有两个摄像设备(3)，两个所述摄像设备(3)分别安装在所述安装架上，并分布在所述探伤轮(1)的行走方向的前后侧，还包括报警器，所述机器视觉识别系统连接所述报警器。2.根据权利要求1所述的一种钢轨轨头核伤智能判伤系统，其特征在于：两个所述摄像设备(3)的下方分别设有透明的长度标尺(4)，所述长度标尺(4)分别通过支架安装在所述安装架的下方。3.根据权利要求1所述的一种钢轨轨头核伤智能判伤系统，其特征在于：还包括两组光源，两组所述光源分别安装在所述安装架上，并分别一一对应的位于所述摄像设备(3)附近。4.根据权利要求1所述的一种钢轨轨头核伤智能判伤系统，其特征在于：所述探伤探头(2)设有9个。5.一种探伤车，其特征在于：包括车体和两个如权利要求1至4任一项所述的钢轨轨头核伤智能判伤系统，两个所述钢轨轨头核伤智能判伤系统分别安装在所述车体的两侧，所述机器视觉识别系统装于所述车体上。

技术总结
本实用新型涉及轨道探伤技术领域，特别涉及一种钢轨轨头核伤智能判伤系统及探伤车。本实用新型的钢轨轨头核伤智能判伤系统包括安装架、探伤轮和机器视觉识别系统，所述探伤轮通过轮架可转动的装配于所述安装架的下端，所述探伤轮中设有多个探伤探头，所述机器视觉识别系统具有两个摄像设备，两个所述摄像设备分别安装在所述安装架上，并分布在所述探伤轮的行走方向的前后侧，还包括报警器，所述机器视觉识别系统连接所述报警器。优点：结构设计合理，能有效降低钢轨轨头核伤的误报率，有利于提升钢轨探伤的效率，同时提升现场伤损判别的准确率降低现场漏伤的概率，有效解决了鱼鳞伤地段判伤困难的实际问题。地段判伤困难的实际问题。地段判伤困难的实际问题。


技术研发人员：彭召斌 李帅源 桑华 杨培俊 刘润林 翟升
受保护的技术使用者：北京新科启源科技有限公司
技术研发日：2022.12.02
技术公布日：2023/5/4