11.06 鐵路病態非接觸檢測系統

建設背景

鐵路軌道線路設備常年裸露在露天環境中，在惡劣天氣和列車負載的作用下，設備技術狀態不斷髮生變化，而其異常狀態直接影響鐵路線路運行安全。儘管有關路局工務部門已制定全面的維護計劃，定期安排巡線員、檢修員進行巡檢，但由於人力的侷限性、現場巡檢情況無法複核的侷限性以及設備在白天發生突變的概率性等，難以100%實現鐵路線路設備異常情況的及時發現並解決，因此迫切需要智能化的巡檢方案。

系統簡介

鐵路病態非接觸檢測系統通過在鐵路線路設備前端安裝定點工業級高清智能攝像機進行實時圖像採集，並在後端採用深度學習方法，對採集的圖像信息進行智能分析，對鐵路線路設備異常狀態實時監控，從而提高鐵路軌道巡檢效率。

通過視頻巡檢與人工巡檢相結合，實現軌道線路全天不間斷巡檢，並結合圖像自動分析與預警信息推送，及時消除隱患，保證列車行駛安全。目前，軌道交通安全保障總體準確率已達到95%以上。

分析能力

當前已支持分析的鐵路病態有螺栓異常檢測、軌縫異常檢測，開發完善中的檢測功能包括軌道掉塊檢測、軌枕裂紋檢測、沿線標誌異常檢測、聯結部件異常檢測、軌道異物檢測等。

• 螺栓異常檢測

包括螺栓鬆動、脫落、缺失狀態的檢測，檢測準確率：93.72%，平均每張檢測耗費時間：0.31秒。經測試，該模型在多角度，不同尺度下均能夠識別出螺栓的狀態。模型分析效果示例：

• 軌縫異常檢測
  

包括軌縫過大、軌縫頂死狀態的檢測，檢測準確率：92.4%，平均每張檢測耗費時間0.4秒。

• 可定製實現功能

1.軌道掉塊檢測

2.軌枕裂紋檢測（包括橫紋、縱紋）

3.

沿線標誌異常檢測（包括標誌歪斜，模糊淡化等）

4.聯結部件異常檢測（包括護軌插片病態，軌距塊病態等）

5.軌道異物檢測等（電子圍欄人員闖入檢測，軌道異物檢測等）

系統優勢

無需巡線員或專用車輛等設備，儘可能利用鐵路沿線必要的設備，全線監視單元進行一次採集，發送至平臺執行分析即可獲得鐵路的各項狀態指標。

前端設備利用自身的圖像存儲以及定時回傳機制，能夠將監視點的視頻畫面完整保存，支持中心平臺遠程調取錄像視頻及截圖，便於實時查看和後續的智能分析。

可以結合電子地圖功能，在地圖上標註各節點監視終端機的所在位置，以及所覆蓋路段的所有檢測到的鐵路病態，支持多層級的電子地圖關聯顯示，並可通過電子地圖綜合反映鐵路區段的狀況信息。

應用場景

當前該智能分析項目正在與南京鐵塔、上海鐵路局滬寧線橋工段進行合作，目前智能分析程序部署於雲創高性能GPU服務器集群上，由上述合作單位調用使用，並持續提供訓練數據和改良建議。