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专栏·安全与视频
基于图像的高速铁路道岔
岔尖密贴监测系统
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汪国权，张继营，叶佳琦，王洪涛，陈磊
（1.合安高铁股份有限公司，安徽合肥230601；
2.伯明翰大学，伯明翰B152TT；
3.安徽省综合交通研究院股份有限公司，安徽合肥230001；
4.通控研究院（安徽）有限公司，安徽合肥230001）
摘要：针对我国高速铁路道岔岔尖部位密贴状态监测的难点，研发基于图像的道岔岔尖密贴
监测系统。在分析现有监测方法的基础上，通过在传统机器视觉技术中引入学习算法和云计算
等先进技术，设计基于岔尖边缘识别的密贴度监测算法，研究提出监测系统架构，并通过现场
测试检验监测算法的准确性。测试结果表明，与现有监测方法相比，该系统大幅提高了道岔岔
尖密贴监测的效率和准确度，从而降低因尖轨密贴故障造成的事故风险。
关键词：高速铁路；道岔；岔尖密贴监测；图像处理；边缘识别
中图分类号：U284文献标识码：A文章编号：1001-683X（2021）01-0125-07
DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2021.01.125
1研发背景全和效率的影响越来越突出。列车走向是通过尖轨与
基本轨间的离合来控制的，尖轨是否与基本轨闭合
随着我国高速铁路规模不断扩大，运营日益繁忙，（当缝隙超过2～4mm就有可能导致严重事故）是影响
维修养护的天窗时间越来越短。道岔作为线路关键设运营安全的重要因素［1］。
备，其尖轨部位的故障维修和日常维护对列车运营安
目前，对于道岔岔尖的密贴故障，我国主要采用
人工巡检加设备检测的方式查找。人工巡检占用运营
合安高铁股份有限公司科研项目（合安合同工
基金项目：
（2019）001号）时间较多，不仅效率低，且无法保证相关设备的实时
第一作者：汪国权（1981—），男，高级工程师。运行性能。对于道岔岔尖密贴监测，普遍采用通过对
E-mail：****************
转辙机箱盒内部的“缺口”进行监测，“缺口”反映了
通信作者：王洪涛（1983—），男，高级工程师。
E-mail：*****************.cn道岔转辙机表示杆的位移量，对道岔转辙机表示杆
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CHINARAILWAY2021/01
基于图像的高速铁路道岔岔尖密贴监测系统汪国权等
cosθ
“缺口”位移和状态的监测，可以间接反映出道岔尖轨∙x+r
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