基于激光雷达与视频结合的铁路异物探测技术研究

本文提出一种基于激光雷达与视频结合的铁路异物探测系统,该系统利用RANSAC算法和欧氏距离聚类获取轨道平面及异物,基于TBD策略、Kalman和匈牙利算法实现多目标跟踪与状态识别,通过联合标定实现雷达和视频联动并获取清晰的异物图像,最后采用YOLOv4模型识别异物。铁路场景验证结果表明:(1)该系统将能检测到最小目标(投影长度为20 cm)的极限距离延长至75 m,比市场同类系统提升66%;(2)实现了仅由10组数据即可完成的激光雷达与摄像球机的快速标定;(3)采用YOLOv4对图像分类,该系统的m AP指标达到90.2%,大幅度降低误报的可能性。研究成果可在灾害频发地段的铁路运营安全保障中发挥重要作用。

全自动运行系统下站台门新增异物探测与控制功能方案研究

全自动运行(FAO)系统是城市轨道交通自动化的最高等级,站台门是全自动运行系统中与乘客直接接触的保障系统安全运行的重要设备,目前全自动运行系统下站台门新增功能需求与实施方案尚无规范标准可循。通过对全自动运行系统下站台门运营场景需求分析,得出站台门在全自动运行系统下间隙异物探测、车辆与站台门故障对位隔离和多就地控制盘(PSL)控制功能需求;针对传统的车辆与站台门间隙异物探测方案进行全自动运行系统适用性分析与比选,提出全自动运行系统站台门间隙异物探测技术要求及发展方向;对实现列车门与滑动门故障对位隔离控制功能的信息传输通道和控制模式进行研究分析,并对此运营场景的客流引导播报方案提出新的思路。同时,确定了全自动运行系统下站台门PSL位置和数量的设置原则。

W频段机场异物探测雷达收发前端

主要介绍了一种用于机场异物探测雷达的W频段调频连续波(FMCW)收发前端的研究工作。基于波导T形接头的等效计算公式,对W频段波导合成电路进行了集中参数的电路建模,通过优化设计波导合成电路的参数,提高了波导合成电路的容差特性,解决了W频段波导功率合成电路加工精度要求高的问题,实现了W频段4路功率合成;采用低损耗的石英基材设计开发了微带薄膜滤波器技术,实现了W频段FMCW雷达接收前端的一体化集成设计;通过对低噪声放大器芯片键和金丝的匹配设计,实现了W频段收发前端的低噪声接收。最终实现的W频段FMCW收发前端的发射功率优于360 mW,接收机噪声系数优于5 dB。研制的收发前端为W频段FMCW雷达提供了一种有效的射频前端的解决方案。

PCM地下异物探测机理研究

采用精密地磁探测仪 (PCM)探测地表不同高度的地磁变化 ,从而可推断出地下小于 2 0 m深度的空穴、战斗部、非土质异形物。文中较详细地论述了探测机理、测试系统构成、测试数据分析。此方法可用在高速公路路基地下洞穴体。

无线充电器异物探测方法研究

WPC Qi标准并未对充电板上的异物检测做出明确规定。随着兼容此国际标准的无线设备的增多,系统应用安全性问题也日益突出。基于WPC Qi标准研究异物目标探测原理和方法,给出一种实现异物检测的方案和测试结果,可以作为WPC Qi标准的有益补充,和相关无线充电设备开发的参考。

关于FAO线路车门和站台门间异物探测的研究

介绍FAO线路中对车门和站台门的间隙进行异物探测的必要性,分析需要进行异物探测的运营场景,并着重介绍信号系统如何利用异物探测系统进行异物探测并作出安全防护。

一种混合制式机场跑道异物探测系统

在对现有各种主流机场跑道异物探测系统的优缺点进行比较的基础上,本文提出了一种综合各型机场跑道异物探测系统优点的混合制式机场跑道异物探测系统。介绍了混合制式机场跑道异物探测系统的设计思想,系统总体架构,详细阐述了边灯式光电复FOD传感器、塔架式光学FOD传感器、 FOD信息系统等各子系统的设计思路和实现方法,并对系统的测试情况进行了描述。测试结果表明,该系统能够在各种天气条件下满足机场实际需求,实现对跑道异物的准确检测,定位及管理。

面向机场净空区异物探测的无人机自主巡检航迹优化方法

净空区异物是导致航空事故的主要原因之一,无人机技术与异物探测的结合提高了异物检测的效率。为了优化无人机自主巡检航迹,本文提出了面向机场净空区异物探测的无人机自主巡检航迹优化方法。首先,规划无人机自主巡检航水平轨迹,计算出无人机自主巡检航迹的最优长度;其次,基于最短时间算法规划航迹路径,使用冗余拍摄航点剔除实现探测的航点处理;再次,将异物探测航迹平滑处理,计算出最短的无人机自主巡检时间,实现自主巡检航迹优化;最后,通过对比实验证明优化后的自主巡检方式的各项指标优于现有方法。

北京地铁异物侵限探测系统研发与实践

对北京地铁异物侵限事件进行调研和总结,根据异物侵限事件发生的位置、侵限源特征及其危害程度对异物侵限源进行分类。在此基础上,提出一种基于雷达-视频多手段融合的智能异物侵限检测方法,采用高清摄像机视频检测、雷达测距和双目立体测距技术等开发一套异物侵限探测设备。通过模拟不同异物侵限工况在北京地铁某试车线开展现场试验,验证该设备具有识别精度高,并可实现实时预警、报警等功能,可为北京地铁安全运营提供技术保障。

新型地铁站台门与车门之间顶置式防夹人自动探测系统的设计

针对地铁车站站台门与车门之间空隙存在夹人夹物的安全问题,介绍了目前应用较广泛的只适合于直线站台的通过司机瞭望检测方式的瞭望灯带,以及受限界尺寸影响的激光对射探测方式存在检测盲区的问题。提出了基于机器视觉的顶置式防夹人夹物的自动探测设计方案。该方案的安装不受限界尺寸影响,探测范围广,盲区小,实现了对乘客及行车运营更为可靠的安全防护。

眼内金属异物的定位和摘出

目的 探讨眼内金属异物的定位和摘出。方法 术前安放水平泡定位器作X线摄片定位。术中按定位数据暴露手术野 ,对磁性或非磁性金属异物分别选用磁性异物探测定位器 (磁探器 )或金属异物探测定位器 (金探器 )在相应的巩膜面定位 ,用电磁铁或直视下摘出异物。结果 460例金属异物中 40 1例成功摘出异物 395例 ( 98 5 0 % ) ,失败 6例( 1 5 0 % )。手术前、后视力比较 :术后视力改善 (P <0 .0 1)。结论 磁探器和金探器能满足眼内金属异物术中的定位要求 ,定位误差≤ 0 .5mm。

眼球内铜异物的诊断和手术治疗

目的:探讨眼内铜异物的临床诊断和手术治疗方法。方法:本文包括眼内铜异物38眼。术前均做裂隙灯显微镜、检眼镜、安置水平泡定位器的常规X线摄片,B—超探查,CT扫描以及金属异物探测仪检查。球壁异物及玻璃体异物分别采用金属异物探测仪准确定位及玻璃体切除术将异物摘除。结果:38眼中有37眼经手术成功地取出球内铜异物(97.3%)。术后8～60个月随访中发现19眼视力提高,13眼视力不变,6眼视力下降。结论:眼内铜异物必须在直视下手术取出。球壁铜异物手术成败取决于正确的定位,金属异物探测仪在异物定位及异物追踪方面具有重要作用。非嵌着在球壁的铜异物,应做玻璃体切除摘出。

基于激光雷达的站台与列车间安全防护系统

本文首先对目前站台与列车间的异物探测系统进行归类和总结。在此基础上进行针对站台与列车间的异物探测的激光雷达进行原理和站台布置研究,最终对系统工作流程进了分析和研究,实现了基于激光雷达的站台与列车间的异物探测,对激光雷达技术在高速铁路和城市轨道交通应用具有十分重要的意义。