English

Magnetická kontrola železničních kol

Přehled systému

Během uplynulého roku společnost STARMANS vyvíjí automatický systém pro detekci povrchových vad na kolech vlaků. Hlavním cílem bylo vyvinout vysoce spolehlivý systém založený na algoritmech zpracování obrazu, který poskytuje varování před povrchními vadami, aby se zabránilo případným nehodám v budoucnu.

Systém je založen na magnetické detekci, kde je kolo vlaku vloženo do magnetického pole a právě praskliny způsobují magnetické pole. Touto technikou jsou trhliny viditelné a lze je snadno zaznamenávat pomocí vysokorychlostního digitálního fotoaparátu vyvinutého ve společnosti STARMANS.

 

Ve vývojové fázi jsme simulovali magnetické pole, abychom zjistili optimální polohu vlakového kola v magnetickém poli pro nejlepší viditelnost závady.

Při magnetické prohlídce vlakového kola je povrch snímán digitálním fotoaparátem. Nahrané snímky jsou okamžitě vyhodnoceny z našeho navrženého algoritmu pro zpracování obrazu. Celý povrch a různé velikosti kol vlaků lze kontrolovat.

 

Detekce závad

Navrhované algoritmy lze stručně popsat ve třech hlavních krocích:

1. Redukce šumu – obraz je poškozen s relativně vysokou hladinou šumu a detekční proces je těžší „hardwarová část “

2. Defektní detekce – závady musí být rozpoznány od škrábance povrchu  kola. Musí být zjištěna pouze chyba „softwarová část “

Obě algoritmy redukce šumu a detekce jsou založeny na jednoduchých matematických rovnicích a jsou implementovány v našem vyvíjeném digitálním fotoaparátu. Znamená to, že obrazy jsou zpracovávány on-line během kontroly.

3. Klasifikace závad – Nejčastěji se vyskytující závady na kolech vlaků jsou podobné přímce. S navrženým algoritmem jsme schopni rozpoznat tvar vad a následně klasifikovat jako lineární objekt v různých svazích nebo jako objekt s odlišným tvarem (kapka magnetických částic).

 

Příklad aplikace

Shrnutí

Představený automatizovaný systém detekce závad na vlakových kolech byl kompletně vyvinut ve firmě STARMANS. Tímto systémem lze detekovat povrchové vady na kolech vlaků. Byla vyvinuta digitální kamera s odpovídajícím rozlišením pro povrchové skenování a navržené algoritmy pro zpracování digitálních obrazů jsou implementovány jak v hardwarových, tak v softwarových částech. V případě detekce vad je možné detekovat chyby o délce 1 mm a tloušťce (šířce) 0,3 mm. Navrhovaný systém je plně automatický a je schopen úspěšně odhalit a klasifikovat chyby. Systém může být upraven pro speciální požadované průmyslové aplikace.