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一、課題來源與背景
我國鐵路及城市軌道交通的高速發展，在滿足人民群眾出行需求、支撐和引領城市發展等方面發揮了重要作用。軌道交通是一門復雜的系統工程，涉及車輛、信號、供電、工務、通信等多個系統，包括眾多子系統及產品部件，任一部件出現異常均可能造成無法估量的生命、財產損失，因此需要各專業設施設備時刻處于良好的服役狀態，并能夠做到故障早發現、早預警、早維修，保障軌道交通的安全、穩定運行。目前大連維德在軌道交通智能視覺終端與運維系統中已自主研發了多項核心及關鍵共性技術，開發了數十款智能檢測運維系統，應用效果深受客戶好評。
二、技術原理及性能指標
本項目是以智能視覺技術和集成電路技術為核心，結合通信、激光雷達、傳感等多項技術為一體，建立“智能相機+應用場景”模式的產品架構，共同構成軌道交通智能視覺終端及運維系統關鍵技術及管理平臺，實現軌道交通設施設備的綜合性監測檢測與運維管理。
軌道交通智能視覺終端及運維系統關鍵技術選用高清高速智能相機陣列組合和高度集成化模塊結構，搭配大連維德自主研發的嵌入式操作系統及視覺圖像處理芯片，可實現軌道交通列車在高速運行條件下，對檢測目標的精準抓拍與識別分析。檢測到目標物觸發抓拍時間在0.01ms，目標物缺陷分析精度最高達0.01mm，適應車速最高可達350km/h，可實現數據結果的實時輸出，具有檢測精度高、速度快、定位準確、誤報率低、產品小型化、智能化、可靠性高等特點。系統檢測運維目標涵蓋軌道交通車輛車體狀態、接觸網懸掛狀態、車輛供電設備狀態、標識桿號抓拍定位、軌道工務橋隧設備設施狀態、線路入侵、信號設備狀態等。檢測范圍全面、可靠，系統自動輸出運維檢修報告、預警分級報告及故障趨勢分析，實現軌道交通設施設備的綜合性監測檢測與運維管理，為軌道交通運維提供科學的技術指導。
三、技術的創造性與先進性
1、基于集成電路設計技術實現了高速圖像實時識別，實時觸發。提高了圖像抓拍速度和精度，應用于軌道交通接觸網懸掛狀態綜合檢測、隧道列車防碰撞系統等多種場景。
2、 首創線陣圖像前置壓縮處理方法；自主研發了國內外首臺前置壓縮彩色線陣相機。
3、基于神經網絡深度學習智能識別算法，可實現360°全方位及拼圖方式進行軌道缺陷監測、橋隧巡檢、隧道限界檢測及隧道限界識別等。
4、采用邊緣計算技術實現了前端故障實時識別，降低故障報警延遲。
5、設計了集機器視覺、集成電路、激光傳感等技術于一體的綜合運維檢測終端，實現了多目標、多場景、多環境的協同控制與檢測運維。
四、技術的成熟程度，適用范圍和安全性
本項目已授權4項發明專利，9項實用新型專利，32項軟件著作權，開發了二十余款軌道交通智慧運維監測檢測系統、設備和技術體系，系統檢測精度高、效率快、運行穩定，顯著提升原有軌道交通運維技術水平，極大提升運維檢測的安全性和有效性，降低運維成本。主要產品包括：
1 接觸網安全狀態智能檢測系統（2c）
2 弓網運行狀態智能檢測系統（3c）
3 高鐵接觸網懸掛狀態智能檢測系統（4c）
4 受電弓滑板狀態智能檢測系統（5c）
5 貨車裝載狀態智能檢測系統
6 接觸網導高拉出值檢測手推車
7 車號識別系統
8 道岔密貼度視覺檢測系統
9 手推式及車載軌道缺陷智能檢測系統
10 地鐵軸溫檢測系統
11 地鐵電機、齒輪箱溫度檢測系統
12 地鐵隧道缺陷視覺檢測系統
13 地鐵隧道輪廓限界智能識別系統
14 車前障礙物智能檢測系統
15 車體限界入侵檢測系統
16 軌旁及車載360°智能檢測系統
17 機車走行部智能采集檢測系統
18 風電葉片智能采集檢測系統
19 變電站自行走機器人
20 集電靴狀態智能采集檢測系統
21 路橋侵限智能檢測系統
五、應用情況及存在的問題
成功應用于中鐵電氣化局、中國中車、中國通號、鐵科院集團公司、上海地鐵、大連地鐵、沈陽地鐵、深圳地鐵、武漢局集團公司、成都局集團公司、昆明局集團公司等國內大型軌道交通建設與運維企業。
項目應用至今，總結行業內普遍存在以下問題：
1、智能維保技術參數和標準仍處于探索階段
2、智能維保專業分散化與建立集成系統平臺的兼容問題
3、智能維保與運營管理模式優化、前期設計和裝備制造的聯動問題
六、歷年獲獎情況
2015年，350公里/小時高鐵隧道設備視覺巡檢系統，“市長杯”工業設計大賽二等獎
2017年，接觸網懸掛狀態檢測系統( 4C )，大連市半導體行業2017年度創新產品和技術
2019年，軌道交通綜合智能運維檢測系統，新疆兵團創新創業大賽一等獎
2020年，接觸網懸掛狀態檢測系統( 4C )，創新創業大賽智能制造行業賽大連賽區一等獎

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