《客车故障轨边图像检测系统（TVDS）探测站设备技术条件》.doc

1、1客车故障轨边图像检测系统（TVDS）探测站设备技术条件1 范围本技术条件规定了客车故障轨边图像检测系统（以下简称 TVDS）的组成与功能、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、运输和储存等。本技术条件适用于 TVDS 系统的设计、制造、安装和检验。2 规范性引用文件下列文件对于本技术条件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本技术条件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本技术条件。GB 146.2 标准轨距铁路建筑限界 GB/T 2423.1 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 A：低温（GB/T 2423.1-2008I

2、EC 60068-2-1:2007，IDT）GB/T 2423.2 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 B：高温（GB/T 2423.2-2008IEC 60068-2-2:2007， IDT）GB/T 2423.3 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Cab：恒定湿热试验（GB/T 2423.3-2006IEC 60068-2-78：2001，IDT）GB/T 2423.10 电工电子产品环境试验 第 2 部分：试验方法 试验 Fc：振动（正弦）（GB/T 2423.10-2008IEC 60068-2-6:1995，IDT）GB/T 4798.1-2005

3、电工电子产品应用环境条件 第 1 部分：贮存（IEC 60721-3-1:1997，MOD）GB 9254 信息技术设备的无线电骚扰极限值和测量方法（GB 9254-2008IEC/CISPR 22:2006，IDT）GB/T 17618-1998 信息技术设备抗扰度限值及测量方法（idtIEC/CISPR 24:1997）GB/T 17626.1 电磁兼容 试验和测量技术 抗扰度试验总论（GB/T 17626.1-2006IEC 61000-4-1 :2000，IDT）GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验（GB/T 17626.2-2006IEC 61000

4、-4-2:2001，IDT）GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验（GB/T 17626.3-2006IEC 61000-4-3:2002，IDT）GB/T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验（ GB/T 17626.4-2008IEC 61000-4-4:2004，IDT）GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验（GB/T 17626.5-2008IEC 61000-4-5:2005，IDT）GB/T 17626.6 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度（ GB/T 17

5、626.6-2008IEC 61000-4-6:2006，IDT）GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验（GB/T 17626.8-2006IEC 61000-4-8:2001，IDT）GB/T 17626.9 电磁兼容 试验和测量技术 脉冲磁场抗扰度试验（GB/T 17626.9-1998idt IEC 61000-4-9:1993）GB/T 17626.11 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验（GB/T 17626.11-2008IEC 61000-4-11:2004，IDT）GB/T 17626.12 电磁兼容 试验和测量技

6、术 振荡波抗扰度试验（GB/T 17626.12-1998idt IEC 61000-4-12:1995）GB/T 253402010 铁路机车车辆自动识别设备技术条件YD/T 9442007 通信电源设备的防雷技术要求和测试方法3 术语和定义3.1 客车故障轨边图像检测系统（TVDS）TVDS 是利用轨边图像采集装置采集传输客车车体底部、侧下部、连接装置、转向架、车体顶部（可选）等可视部位图像，采用线阵图像采集，实现对客车可视部件状态监控的系统。系统组成包括探测站设备、车辆段动态检车中心设备、铁路局监控中心设备、铁路总公司查询中心设备及网络传输设备等。3.2 探测站设备安装于铁路正线的轨边探

7、测设备，包括轨边设备和机房设备。3.3 轨边设备安装于铁道轨内及轨外的，用于对客车运行信息及图像进行采集的设备。3.4 机房设备安装于铁道轨边机房内，用于对客车运行信息及图像进行处理的设备。4 设备组成与功能4.1 设备组成探测站设备由轨边设备、机房设备两部分组成。如图 1 所示：3激光光源模块A E I 主机轨边安装防护装置图像处理计算机吹风除尘排水装置A E I 天线线阵图像采集模块设备控制箱图像处理计算机车辆信息采集计算机交换机K V M切换轨边设备机房设备数据存储服务器车轮传感器处理装置远程维护装置防雷设备车轮传感器脉冲信号开关命令图像数据视频监控装置视频监控装置电磁信号数据信息视频信

8、息 Back-UPSrow.apcomOn LieOverloadnBateryReplacBtry6 50不间断电源图 1 探测站组成示意图4.1.1轨边设备包括线阵相机、补偿光源、车轮传感器、轨边沉箱、轨边侧箱、分线箱、AEI 室外设备、监控设备、除尘清洁装置等。各设备应按标准模块化设计，可通用互换。4.1.2机房设备包括控制机柜、车辆信息采集工控机、图像信息采集工控机、控制箱、服务器机柜、双机备份服务器、磁盘阵列、KVM 切换器、信号防雷装置、电源防雷装置、AEI 设备主机、网络设备、远程管理设备、UPS 电源、空调等。各设备应按标准模块化设计，可通用互换。4.2 设备功能标准配置设备需

9、能满足实际需求，对双向过往车辆进行检测数据采集。功能扩展设备，须具备车顶拍摄功能。4.2.1车辆信息采集功能能够采集 AEI 主机车号信息，并通过采集车轮传感器信号，实现自动计轴计辆、测速，形成完整的客车运行信息。4.2.2线阵图像采集功能标准配置设备能够对客车底部及侧下部可视部件进行线阵图像采集，并按规则命名存贮。采集范围主要包括：车底（相机位于两钢轨中间，由下向上拍摄）、车体两侧（相机位于轨外侧，由外向内拍摄车体侧下部）可视部位的外观图像，主要包含列车钩缓装置、制动装置、车体底架、车端连接部位、转向架、车体侧下部。图像采集范围标准见附件 1。4.2.3车号识别功能能够自动识别客车车号、车次

10、，实现车辆部件图像与车号及位置的匹配关系。4.2.4外部数据交互功能能够根据需要与其它信息系统进行信息交互。4.2.5自检及远程维护功能能够定时对轨边设备和专用通道进行自检，记录自检信息并及时进行故障报警。维护人员可远程监控探测站设备状态，并可通过远程控制方式维护探测站中的服务器、计算机等设备。4.2.6抗雾雨雪、沙尘及阳光干扰功能在雾雨雪、沙尘及强烈阳光条件下，系统能正常进行图像及数据采集。5 技术要求5.1 使用环境在表 1 所列使用环境条件下，TVDS 设备应能正常工作。表 1 TVDS 探测设备使用环境表序号 项目 机房设备 轨边设备1 温度 050 45702 湿度 95 955.2

11、 主要技术参数5.2.1适应速度适应客车速度 5160km/h。5.2.2图像传输速度列车通过后 2 分钟内完成探测站到动态检车中心的图像传输。5.2.3服务器及存储容量探测站原始采集信息及图像保存不少于 30 天。5.2.4计轴计辆误差能自动计轴、计辆，计轴误差小于 310-6，计辆误差小于 310-5。5.2.5测速误差能自动测量车速，正常行驶过程中测量速度误差不超过 510-2。5.2.6车号识别率车号识别率大于 99.9%。55.2.7车辆方位识别能自动识别客车 1、2 位端，1、2 位侧以及运行方向的左、右侧，识别率不低于99.9%。5.3 结构及性能5.3.1标准配置轨边设备TVD

12、S 系统轨边设备包括：1 套沉箱，2 套侧箱，1 套分线箱，4 个车轮传感器，1 套AEI 室外设备，5 套线阵相机，5 套除尘清洁装置，6 套补偿光源，1 套监控设备和电缆、光纤等。1）线阵相机：线阵相机总计数量 5 台，分别安装于轨内及钢轨两侧，线阵相机布局示意图如图 2所示。底中左侧底左底右右侧行车方向图 2 客车故障轨边图像检测系统(TVDS) 相机布局示意图线阵相机安装位置如图 3 所示。图 3 客车故障轨边图像检测系统(TVDS) 相机安装位置示意图线阵相机及镜头参数见表 2，使用寿命（累计工作时间）2500h。表2 线阵相机及镜头参数相机位置 最小分辨率 镜头焦距 拍摄视角左侧

13、2048 像素 /线 12mm 62 度右侧 2048 像素 /线 12mm 62 度底左 1024 像素 /线 12mm 62 度底右 1024 像素 /线 12mm 62 度底中 2048 像素 /线 6mm 105 度2）补偿光源：线阵相机的补偿光源总计数量 6 台，底中相机采用 2 套光源同时进行光照补偿，其余每个相机配备 1 套补偿光源。补偿光源阵列照度应满足图像清晰可辨的要求，灯光颜色不应使机车司机发生误判，具体技术参数如下：光源类型：光纤耦合式红外线性激光光源；光纤类型：SMA905 铠装光纤跳线；发光波长：808nm；开启/关断时间：1S；供电电压：DC15V；工作电流：6A；

14、使用寿命（累计工作时间）：2500h。各相机配套补偿光源出光发散角如表 3：表 3 相机补偿光源出光发散角度表补偿光源 发散角左侧相机光源 75 度右侧相机光源 75 度底中相机光源 110 度底左相机光源 75 度底右相机光源 75 度3）车轮传感器设备采用的车轮传感器总计数量 4 个。车轮传感器安装标准如下：a. 1#、2#车轮传感器安装在距沉箱（来车方向）120 米以外处，1#、2#车轮传感器之间距离 2702mm；7b. 3#、4#车轮传感器安装在探测站沉箱来车方向一侧的钢轨上，3#、4#车轮传感器之间距离 2702mm；c. 车轮传感器安装需用卡具固定在钢轨内侧，根据钢轨的型号，使用

15、相应的卡具，车轮传感器安装尺寸应保证车轮传感器顶面与轨面距离：50Kg 轨 352mm；60Kg 轨372mm；75Kg 轨 452mm。4）轨边沉箱轨边沉箱主要用于底部线阵相机的安装及防护，轨边沉箱应能够保证在沙尘雨雪及冬季环境下正常工作，设排水口，外形尺寸：340mm1184mm620mm（长宽高）。5）轨边侧箱轨边侧箱主要用于侧部阵相相机的安装及防护，轨边沉箱应能够保证在沙尘雨雪及冬季环境下正常工作，外形尺寸：480mm380mm432mm（长宽高）。6）轨边分线箱轨边分线箱主要用于红外线性光源驱动电源的安装及防护，分线箱内应带有加热和散热装置，保持箱内温度相对稳定，外形尺寸：840mm

16、600mm500mm（长宽高）。7）监控设备主要用来监控探测站轨边设备的运行状态和过车情况，监控设备采用红外一体摄像头，应满足以下要求：探测距离可达 30 米；图像分辨率 720P；数据传输模式：网络通道；存储时间不少于 48 小时。8）除尘清洁装置每个相机保护盒均安装除尘清洁装置，主要有除尘风机用于相机盒镜头清洁，可在列车通过时自动开启风机除尘，也可通过软件远程控制风机装置进行镜头表面清洁。9）电缆、光纤轨边电缆型号及防护要求如下：相机图像信号传输线采用千兆网传输，网线采用 6 类标准安普网线；车轮传感器信号传输线采用 4 芯铠装电缆；相机触发线采用 4 芯防油防冻双绞屏蔽线；电源线采用 2

17、 芯防油防冻双绞屏蔽线；光纤均采用铠装光纤，外套防护管。其中铠装电缆可直接埋入地沟，露出地面部分采用高压胶管防护。其余全部电缆均采用高压胶管防护。5.3.2机房设备布局机房整体布局示意如图 4 所示：主机柜服务器机柜U P S 不间断电源空调空调外机防雷箱图 4 机房整体布局示意图机房设备明细及配置如下所述：1）车辆信息采集计算机设备采用工业计算机 1 台，用于接收车轮传感器智能处理装置的信号，计轴计辆、测速，控制补偿光源和保护门的开启和关闭，并给相机提供外部触发控制信号。车辆信息采集计算机最低配置标准如下：CPU：2 核 2.4GHz；内存：2G；硬盘：160G；具有防尘功能；加装控制卡，控

18、制卡能满足至少四路车轮传感器信号的采集、三路信号定时计数功能。2）图像处理计算机设备采用工业计算机 3 台，主要用来获取高速运行过程中列车部件图像，并通过网络设备上传。图像处理计算机最低配置标准如下：CPU：2 核 2.4GHz；内存：4G；硬盘：500G；具有防尘功能。3）AEI 主机9AEI 主机 1 台，主要用来获取车辆的车号信息。4）设备控制箱主要用来控制轨边设备的各种动作，配合采集设备完成图像和车号信息的采集。外形尺寸不大于 4U。5）数据存储服务器（含磁盘阵列）设备包括 1 套双机备份服务器，确保服务器的高容错性和高可用性，同时为了便于系统能够快速、安全的联网进行信息的上传和复示。

19、数据存储服务器最低配置：CPU：4 核 2.2GHz；内存：8G；磁盘阵列硬盘容量：2T。6）KVM用于设备调试和检修时使用，KVM 至少应有八个通道，可用于采集设备和控制设备的计算机显示器屏幕的切换。7)车轮传感器处理装置至少能同时处理 8 路车轮传感器信号，并且适应车速范围为 5-160km/h。8）不间断电源设备机房每套 TVDS 设备配备不间断电源(UPS)一套，容量不低于 10kVA，供电时间不小于2 小时。9）信号防雷设备和电源防雷设备机房设备需配备信号防雷设备和电源防雷设备。10）远程维护装置远程维护装置可通过网络实现探测站机房设备的远程维护。11）空调机房需配备空调，保持机房温

20、度在 1030。5.3.3探测站图像存储命名规则每列通过客车图像文件须存储于同一目录下，目录命名为过车时间，格式为yyyyMMddHHmmss，例如过车时间为 2015 年 7 月 17 日 13 点 48 分 50 秒，则目录名称为20150717134850。图像对应的相机编号按照车行车方向从左到右的顺序递增，从 1 到 5 相机编号分别对应：左侧、底左、底中、底右、右侧，具体命名规则如下：1）线阵图像采集模块图片名称为 11 位（含后缀名）；2）第一位为大写字母“L”；3）第二位为相机编号；4）第三位为英文字符下划线“_”；5）第四位至第五位为辆位（序号序号从 1 开始顺序递增，不足二位

21、的用数字 0 补齐）；6）第六位为英文字符下划线“_”；7）第七位为图片序号；6）第八位至第十一位为图片后缀名“.jpg”。例如，底中相机的第一辆第一张图片名称为“L3_01_1.jpg”；左侧相机的第十五辆第三张图片名称为“L1_15_3.jpg”。5.3.4电磁兼容设备的电磁兼容应符合 GB 9254、GB/T 17626.16，GB/T 17626.89，GB/T 17626.11 和 GB/T 176181998 的有关要求。5.3.5环境适应性探测站设备应能够满足 GB/T 2423.1、GB/T2423.2、GB/T2423.3、GB/T 2423.10 的有关环境试验要求。5.4

22、 安装条件5.4.1 为充分发挥检测设备的作用，安装位置避开曲线、长大坡道，在来车前方 150 米以上直线段，此段距离内没有道岔。5.4.2探测站设备选在道床坚实、线路质量好的地段，避开钢轨端头、短钢轨。5.4.3探测站所有设备的安装尺寸应严格遵守直线建筑接近限界（区间及站内正线）的规定，必要处应做相应的防护。5.4.4探测站轨边设备采用一体化沉箱、侧箱结构，安装时视现场情况对轨枕间距可作调整。5.4.5探测站轨边机房，距离检测设备不大于 100 米处，其单套设备使用面积不小于 15平方米，并设有探测站标记。5.4.6探测站机房的供电容量不小于 20kVA/台，具备双路电源；5.4.7探测站应根据测点实际情况，采用综合防雷措施，包括等电位连接、综合布线及屏蔽、共用接地系统及配套的防雷性能自动检测设施。防雷接地电阻小于 4 欧姆。5.4.8开机车轮传感器铠装电缆铺设深度大于 0.8 米。5.4.9探测站到动态检车中心之间采用光纤网络通讯，网络传输速率不低于 8Mb/s；光缆铺设深度大于 0.8 米，细沙铺垫，立水泥标志桩。5.4.10探测站机房需配备空调设施，保证室内温度：1030，相对湿度：95%。