Методы и средства совместной обработки термо-оптической информации в задачах диагностики транспортных объектов

• Автор: Перелыгин, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 221 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
1. СОСТОЯНИЕ И АКТУАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ТЕПЛОВИЗИОННОГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО И МАШИННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЛОКОМОТИВОВ ПРИ ОБСЛУЖИВАНИИ И РЕМОНТЕ
1.1. Анализ отказов электрического оборудования локомотивов на ВосточноСибирской железной дороге.
1.2. Методы теплового контроля и диагностики машинного и электрического оборудования электровозов при техническом обслуживании и ремонте
1.2.1. Имеющиеся в депо средства контроля механического и электрического оборудования
1.2.2. Методы и средства теплового контроля, применяемые при техническом обслуживании и ремонте эектровозов.
1.3. Современное состояние технических и программных средств тепловизионного конт роля, мониторинга и диагностики оборудования

1.3.1 Существующие классы тепловизоров, тепловизионных систем и их характеристики.

1.3.2 Программное обеспечение тепловизоров

1.3.3 Применение тепловизионных систем на железной дороге

1.3.4 Перспективы и проблемы применения термо оптического метода контроля для диагностики технического состояния электровозов.
1.4. Разработка системы термодиагностики как элемента концепции
обслуживания по фактическому состоянию
1.5. Цель и задачи исследования
2. РАЗРАБОТКА ТЕРМО ОПТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ ОБОРУДОВАНИЯ И АЛГОРИТМОВ СОПОСТАВЛЕНИЯ ФОТО И ТЕРМОИЗОБРАЖЕНИЙ.
2.1. Системный подход к разработке структуры комплекса тепловизи
ониого контроля и технологии ремонта электровозов.
2.1.1 Подсистемы тепловизионного контроля электровозов и их комплексирование.
2.1.2 Структура комплекса тепловизионного контроля оборудования электровозов
2.1.3 Системный подход к корректировке технологий ремонта
на основе данных термодиагностики.
2.2. Анализ совмещения изображений с использованием существующих алгоритмов.
2.3. Метод совмещения, основанный на эпинолярной геометрия двух изображений.
2.3.1. Методика покоординатного выравнивания эпиполярных прямых.
2.3.2. Задачи минимизации контрольного соотношения.
2.3.3. Методика сопоставления точек контрольного и базового изображений
2.3.4. Поиск точеккандидатов на контрольном изображении
2.4. Использование стереопары для определения расстояния до плоскости съемки
2.4.1. Модель стереоскопической системы, состоящей из двух цифровых фотоаппаратов.
2.4.2. Определение пространственных координат точек сцены двумя камерами.
2.4.3. Алгоритмы совмещения термо и фотоизображений с использованием стереопары в концепции автоматизированного термомониторинга
2.5. Выводы по главе 2
3. РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА ТЕПЛОВИЗИОННОЙ ДИАГНОСТИКИ
ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗОВ
3.1. Разработка термо оптического устройства.
3.1.1. Методика калибровки термо оптического устройства
3.1.2. Разработка программного обеспечения для совмещения термо и фотоизображений.
3.2. Разработка методов тепловых испытаний электровозов при техническом обслуживании и ремонте
3.2.1. Выбор режимов тепловых испытаний оборудования электровозов .
3.2.2. Классификация деталей электровозов по теплофизическим характеристикам.
3.2.3. Разработка рекомендаций по определению оптимального времени нагрева оборудования элекгровозов.
3.2.4. Разработка методов тепловых испытаний
3.3. Разработка методов термо оптического контроля электрооборудования электровозов.
3.3.1. Определение относительных и абсолютных температурных норм для диагностируемого оборудования электровоза
3.3.2. Создание рекомендаций по допустимой температуре и коэффициентам излучения контролируемого оборудования.
3.4. Выводы по главе 3.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕМПЕРАТУРНЫХ ПОЛЕЙ ОБОРУДОВАНИЯ ЭЛЕКТРОВОЗОВ ВО ВРЕМЯ ДВИЖЕНИЯ
4.1. Определение зависимости температуры нагрева элекстрооборудования от параметров движения и работы электровоза
4.1.1. Необходимость применение многофакторного анализа .
4.1.2. Множественный регрессионный анализ .
4.1.3. Экспериментальная проверка множественного регрессионного анализа
4.2. Кластерный анализ данных температуры нагрева электрооборудования
4.2.1. Анализ методов и алгоритмов кластеризации.
4.2.2. Применение кластеризации данных температуры нафева
во время движения методами Ксредних и ЕМалгоритмом
4.2.3. Экспериментальное сравнение предложенных методов кластеризации
4.3. Выводы по главе 4
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ОПТИЧЕСКОГО МЕТОДА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ БУКС ДВИЖУЩЕГОСЯ ПОЕЗДА ОТНОСИТЕЛЬНО КОМПЛЕКСА ИНФРАКРАСНОГО КОНТРОЛЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
5.1. Оценка качества ориентации приемников ИК излучения
5.1.1. Анализ структуры, принципа функционирования и причин неподтвержденных показаний системы КТСМ
5.1.2. Анализ ориентации болометра КТСМ и зоны максимального тепловыделения буксового узла.
5.1.3. Оценка качества сканирования поверхности буксового узла с помощью визуального компьютерного моделирования
5.2. Предложения по повышению качества контроля буксовых узлов
мри движении поезда
5.2.1. Оптимальные углы ориентации приемников инфракрасного излучения.
5.2.2. Использование оптических датчиков расстояния в средствах диагностики подвижного состава на базе КТСМ
5.2.3. Компьютерное моделирование и экспериментальная проверка работы оптического бесконтактного датчика в системе КТСМ
5.3. Выводы по главе 5
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


На сегодняшний день диагностика локомотива на ПТО проводится следующим образом , , 7. Пункт технического обслуживания локомотивов располагается в закрытом помещении с двумя или тремя путями, на каждом из которых возможна установка одного или двух локомотивов. Техническое обслуживание механической части локомотива. Осматриваются. Колесные пары. Проверяется на ощупь нагрев буксовых, моторно
якорных и моторноосевых подшипников, который должен быть не более С. Тормозная рычажная передача. Контролируется исправность действия ручного тормоза из обеих кабин управления. Автосцепные устройства. Редукторы моторкомпрессоров. Тяговая зубчатая передача. Тяговые двигатели. Проверяется коллектор, изоляционный конус, все доступные для осмогра кронштейны, щеткодержатели, щетки, пальцы кронштейнов, межкатушечные соединения, выводные кабели, бандажи якоря, изоляция шин, катушки. Вспомогательные машины. Проверяется нагрев подшипников, крепление машин к основаниям, состояние муфты компрессора. Трансформаторы, реакторы, индуктивные шунты. Проверяется состояние узлов и очищаются в случае загрязнения изоляторы тягового трансформатора. Шины главного ввода осматриваются, и проверяется надежность их крепления. Проверяется состояние крепления узлов и деталей, контактных соединений. Крышевое оборудование. Проверяется вручную работа токоприемников на подъем и опускание. Изоляторы крышевого оборудования осматриваются. Изоля
торы с повреждением глазури или сколами более пути возможного перекрытия напряжением заменяются. Полиэтиленовые рукава со следами электроожогов и трещинами заменяются. Токопроводящие шины, шуты осматриваются. Осматриваются главный выключатель, блокировки, пружины проверяется крепление подводящих
проводов и шип. Электрические аппараты. Проверяется отсутствие повреждений аппаратов, состояние контактов, блокировок крепежных деталей, надежность крепления токоведущих шин, гибких шунтов, проводов и контактных деталей, а также подвижных частей. Дугогасительные камеры контакторов главного контроллера снимаются, производится осмотр контакторов. Поверхность контактов должна быть зачищена от подгаров и оплавлений. Проверяется состояние щеточноколлекторного узла электродвигателя привода ЭКГ8Ж. Реле, панели реле и распределительные щиты осматриваются. Проверяется надежность крепления реле и подводящих проводов, целостность предохранителей, наличие пломб. Электрические аппараты и измерительные приборы кабин машиниста осматриваются. В зимних условиях работы проверяется состояние оборудования для элсктроотоплспия вагонов пассажирских поездов. Замеряется сопротивление изоляции электрической цеииэлекфоотопления вагонов, кото рое должно быть не менее 2 МОм. О выполнении ТО2 и устранении неисправностей, отмеченных машинистами, а также о техническом состоянии локомотива и качестве ухода за ним со стороны локомотивных бригад мастер ПТОЛ делает запись в журнале технического состояния локомотива. Для анализа надежности узлов локомотивов и контроля работы слесарей ПТОЛ мастера ведуг книгу регистраций дополнительных работ при производстве ТО2 форма ТУ. Усложнение конструкции современных локомотивов может привести к снижению их надежности. Чтобы не допустить этого, приходится увеличивать надежность каждого аппарата, узла, прибегать к их дублированию, защите и т. Все это требует увеличения объема контрольных работ для повышения качества и эффективности ТО и ТР. Исследования показывают, что из общего количества операций ТО более приходится на контрольные работы, около на крепежные, около на регулировочные и до 5 па смазочные. В то же время около времени ТО затрачивается па локализацию дефскгной области выявление неисправного узла или агрегата, около на поиск дефекта внутри этой области и только на восстановление ремонт отказавшего элемента. Поэтому столь актуальна разработка совершенных методов и средств диапюстикитехнического состояния оборудования, узлов и агрегатов локомотивов. Использование многих совершенных методик для диагностики оборудования на ПТО ограничивается фиксированным и малым временем для проведения этой операции.