数字技术与应用
关于地铁车辆制动闸片磨耗检测系统的设计
科技创新。
Thedesignofdetectingthesubwaybrakeliningabrasionsystem
许松波
马庆春
（哈尔滨威克科技股份有限公司
黑龙江哈尔滨
150090)
要]地铁车辆制动闸片唐耗检测是在列车运行过程中采用激光测量技术自动完成制动闸片率耗测量的在线自动检测系统，它[摘
可在无人值守情况下全天候工作，能提供准确的南片厚度测量值，对超过南片唐耗限度的轮对能准确提供故障定位，实现状态跟踪，能及时向指定终端发出故障报警，该系统将赢光线光源投射到制动制片的有效部位上，CCD高速摄像机在车轮传感器的作用下动
【关键词制片磨耗检测[中图分类号ITP75
1
系统主要功能
图像处理
激光
[文献标识码]A
[文章编号]1007-9416（2010）04003403
制动制片检测系统主要由两部分组
（1）系统能对通过检测区域的车辆制动闸片进行实时在线测量，能提供制动闸片的厚度、磨耗等准确测量值。
(2）具有对测量数据进行分析、存储、查询，状态跟踪的功能。
（3）对超过磨耗限度的制动闸片能准确实现故障定位，同时提供报警信号。可在屏幕上显示详细的报警信息。
（4）具有测量数据网络共享功能，3
相
关职能部门可通过网络查询测量结果，可以按照时间、车号、辆号、序号、状态等信息查询历史记录，
（5）具有计轴、计辆、测速、车号识别等功能。
系统技术方案和工作原理 2.1系统组成
+
系统上电复位 8279初始化清墨示查海按键有操了
健值选（20K） 20%00 调用电压模块
文有健？
20H）00 Y
第一是轨边部分，包括激光器、高速成，
摄像机、地面天线，车轮传感器等，第二
包括图像采集，处理
部分是探测站设备，
系统、控制系统，车号识别系统等，如图 1所示。
轨边设备构成和布置如图2所示。
如图2所示，制动闸片磨耗测量共采用8组激光器和摄像机，即8个测量工位 L1~L4和R1~R4，其中测量单个车轮需要4组，分别安装在钢轨的两，按照图2 所示，当列车运行到4号磁钢位置时，磁钢产生脉冲信号，此信号连接到主机系统的两块图像采集卡上，两块图像采集卡控制八台摄像机（一块卡控制四台摄像机）同时启动摄拍投射到制动闸片的激光线图
（20K）中存放键值 00代表电压键 01代表频率烫
调用测续预块
有 t
10=（H02）
图3
监控模块流程围
34
数字技术与应用方方数据
像，对一个车轮前后侧共抓拍4幅激光线图像，其中同一位置钢轨内外测分别拆拍一幅激光线图像，图像经过图像滤波、细化、三维重构、数据处理和计算得出系统的测量参数，
2.2工作原理
系统采用微光器和直线光学透镜作为测量系统的光源照射运动的车轮制动阐片，当车轮通过测量区域的测量位置时，制动制片被激光照射，形成制动闹片厚度的截面激光线，CCD摄像头动态抓拍激光线的精确位置，采用激光三角测量法原理，实现制动南片磨耗的精确测量。图3 是测量的示意图。
系统采用结构光三维视觉原理即光学三角法测量原理，激光器将线结构光投射电源线的高密度集合体，印剧电路设计的好坏对抗干扰的影响很大。该系统中主要采取了以下措施：
(1)印剧电路上每个集成电路芯片的电源引脚处，都设置了一个0.01μF的陶瓷电容和一个3.3μF的限噪电容：(2)所有集成芯片的不用管脚均采取接地或接电源等其他各种处理，避免不必要的逐辑干扰，(3)数字、模拟电路分开，数字地与模拟地保持一点连接。
5结语
本系统综合了高频电压表和频率计两种功能。采用单片机进行自动测颊，采集数据、误差校正变得非常容易，测量精度和灵敏度也得到了大大的提高，经过大量的实验，其相对误差可达到5%，主要由于干扰和随机误差的存在。可在电路的选择和频率测量部分进一步改进。
[参考文献]
[1]张志良.单片机原理与控制技术.北京：机城工业出版社，2002，
[2]李腊元.智能仪器仪表.北京：科学出版社，1998.