基于灰度不变性的扣件定位特征提取方法

针对现有扣件定位方法对不同光照条件下的铁路扣件图像适用性差、定位不准确的问题,提出一种鲁棒的、准确的铁路扣件定位检测算法。首先利用人眼视敏度特性来确定Rank变换窗口的大小,并通过改进Rank变换增强图像边缘特征;然后基于改进的LSD(Line Segment Detector)方法在增强后的图像中搜寻垫板与轨枕接触的边界线,并利用先验知识实现扣件的准确定位。实验表明,该方法定位准确且具有很好的适应性和鲁棒性。     

利用标志点多视图约束实现结构光扫描高精度粗拼接

在采用标志点拼接的结构光扫描系统中,两两相邻视图拼接存在累积误差,导致拼接精度会随拼接次数下降,为此提出一种利用标志点多视图几何约束的高精度拼接方法.首先利用两两视图拼接的方式在扫描过程中构建标志点多视图网络,并利用光束法平差技术优化多视图网络得到高精度全局控制点;在此过程中保存每个视局部坐标系下三维点云,然后将各局部坐标系下点云和全局控制点进行拼接,得到物体表面完整的三维数据.该方法克服了传统拼接过程中累积误差,提高了多视角三维扫描拼接精度;并通过实验证明了所提出算法的有效性.     

静电刚度式谐振微加速度计设计

运用梁的横向振动特性分析了梁振动频率与平行板电容形成的静电刚度的关系,并以此设计了静电刚度式谐振微加速度计。在加速度作用下,检测质量产生的惯性力使电容器极板发生位移来改变电容结构的间隙大小,从而使谐振频率发生变化,通过检测频率变化量来测量输入加速度的大小。根据加速度计的工作原理说明检测过程中梁的机械刚度保持不变,只与产生静电刚度的电容间隙变化相关,减小了检测信号对机械误差与残余应力的依赖性。运用加工参数进行理论计算得出加速度计的灵敏度为21．17Hz／gn,在CoventorWare2005中进行仿真表明：加速度计的固有频率为23．94kHz,灵敏度约为20Hz／gn,与理论设计值相近。     

基于三维激光点云的枕簧几何尺寸测量方法

枕簧是铁路货车减振装置的关键部件,发挥着承载和缓冲的作用,其尺寸直接影响车辆的减振能力与特性。为保证行车安全,铁路货车段修和厂修时必须对枕簧几何尺寸等进行测量与检查。为提高枕簧检修过程中的测量效率,提出了一种基于三维激光点云的枕簧几何尺寸测量方法。该方法采用线激光传感器获取了枕簧三维点云数据,利用下采样和k-means聚类等算法实现了点云数据的预处理,然后通过平面拟合利用高度测量算法测量了枕簧高度;经过点云降维、边缘提取、圆分割后利用改进的圆拟合算法测量了枕簧内、外直径。搭建试验平台进行了测量算法的精度、可靠性和重复性试验。结果表明：测量10组不同枕簧,最大平均误差在±0.35 mm内,平均测量时间为2.7 s;测量4组枕簧10次,最大平均误差在±0.35 mm内,重复性小于3%。测试结果具有良好的精度和稳定性,满足检修规程和检修工艺要求。     

基于知识图谱的智能问答意图识别联合模型

针对现有意图识别联合模型在专业领域知识图谱问答中容易发生识别领域实体以及问句分类错误的情况,提出一个结合了领域知识图谱的意图识别联合模型。该模型有三步,将领域知识图谱中实体对应的本体标签以及本体间关系导入训练数据集,形成包含本体标签的知识文本以及额外包含本体关系的知识文本图;通过字符级嵌入和位置信息嵌入将包含了本体标签的知识文本转化成嵌入表示并依据知识文本图创建实体关系可视矩阵,明确知识文本各成分的相关程度;将嵌入表示和实体关系可视矩阵输入模型编码层进行模型的训练。以高速列车领域知识图谱为例,经过准确率和召回率的验证,以该方法训练出的模型在高速列车领域问答数据集的意图识别任务上取得了更好的表现。     

深度学习在受电弓弓头故障检测与分类中的应用

针对因受电弓弓头形变与损坏而影响列车的安全可靠运行,提出基于深度学习的检测方法。通过采集到的列车运行中受电弓的监控视频以及实验室模拟的受电弓视频经滤波后制作数据集,任务中受电弓弓头的分类为三类,包括弓头完整,弓头残缺与弓头变形。采用基于YOLOv4与Faster R-CNN的目标检测算法对受电弓弓头进行检测。其中YOLOv4算法mAP为93.58%,Faster R-CNN算法mAP为96.85%。考虑到实际工程应用中相机采集位置与受电弓位置相对固定,所以提出另一种通过截取受电弓弓头区域再使用分类网络进行分类的方法,分类网络包括ResNet152、VGG16和MobileNetv2。三个分类网络的正确率、准确率、召回率几乎都能达到90%以上。     

基于SM4并行加密的智能电网监控与安全传输系统

随着电网规模的日益扩大以及监控设备的逐渐增多,为了高效、集中地监控电网设备的运行情况,结合Mod Bus和IEC104协议,设计了一种智能电网监控与安全传输系统,实现设备断线自动重连机制,提高系统的稳定性,并且以图形交互界面的形式提供给用户,便于用户直观地进行数据监控与设备管理。由于数据采集量的与日俱增,针对当前系统中数据传输的安全性较低、大量数据加密传输时实时性不高等问题,结合SM4加密算法及GPU并行计算的能力,提出一种新的并行加密算法,并有效应用到系统中,提高数据传输过程中的安全性与实时性。实验结果表明,此监控系统运行稳定可靠,实时性好,安全性高。     

基于组件技术的组态软件通信模块设计

组态软件在工业监控系统中发挥越来越重要的作用.通信模块作为组态运行环境中数据的重要交互渠道,其功能直接决定了组态软件的性能.本文介绍了组态软件与组件技术,阐述了如何将组态软件中的通信模块封装成可支持多种通信协议、并可重复使用的组件,为组件软件与各种智能设备之间的交互提供了一种高效兼容的技术方法.     

基于可靠性分析的门机蒙皮结构系统优化设计

提出一种基于可靠性分析的蒙皮结构起重机优化设计方法。考虑蒙皮结构起重机设计中尺寸参数、材料性能及风载荷的随机性,采用Monte-Carlo法中的拉丁方抽样(LHS)技术计算结构系统的可靠度。通过概率敏感性分析确定优化设计变量,以蒙皮结构起重机金属结构系统总质量为目标,利用有限元分析软件Ansys进行优化设计,相对初始设计的蒙皮结构质量减少23.8%,整体可靠度得到有效利用,避免了局部可靠度富余,节约了制造成本。     

多子系统双层隔振实验台设计

动力包双层隔振系统除机组外还有静压泵和空空冷却装置的隔振,从而构成了典型的多子系统双层隔振系统,其隔振设计将直接影响动力包结构部件的工作寿命和动车的乘坐舒适性。为研究多子系统双层隔振系统的隔振设计方法,以内燃动车动力包隔振系统设计为对象,设计了一种多子系统双层隔振实验台,重点对公共构架、安装支架等进行了结构设计;并利用ANSYS软件对安装支架进行了动态性能分析;通过虚拟装配设计保证了结构部件之间不存在装配干涉;最后对加工完成的实验台进行了测试,结果表明实验台隔振效果明显。可对多子系统双层隔振系统的隔振设计进行实验研究。