基于深度学习的高铁接触网绝缘子检测算法研究

发布时间：2024-04-17 20:11

　　我国高速铁路的迅猛发展对接触网安全提出了更严格的要求。为了适应铁路运营日益增加的复杂性,铁路总公司提出了6C系统建设的总体目标。由于高铁接触网悬挂状态检测监测(4C系统)是保障接触网整体安全的关键一环,铁路管理部门为接触网悬挂状态检测制定了严格的标准。作为铁路接触网悬挂的主要设备,绝缘子的准确检测对于保证接触网的稳定运行至关重要。本文在对国内外相关研究进行总结的基础上,提出将接触网绝缘子检测算法划分为目标检测和缺陷识别两个阶段,设计基于深度学习的接触网绝缘子目标检测算法和绝缘子缺陷识别算法。本文取得的主要研究成果如下:1)提出一种基于Faster R-CNN的接触网绝缘子目标检测算法。针对接触网绝缘子的多尺度目标检测需求,引入特征金字塔(FPN)并根据其结构特点对原有Faster R-CNN框架进行调整。实验结果表明,改进后的Faster R-CNN算法在绝缘子检测准确率上对Faster R-CNN有全面的优势。特别是在小尺度目标检测上,本文改进算法的检测准确率相对Faster R-CNN有显著的提升。2)提出一种基于细粒度分类的绝缘子缺陷识别算法。针对接触网绝缘子缺陷识别中缺陷样本较...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.2德国接触网光学检测车成像设备图

浙江大学硕士学位论文绪论31.2国内外研究现状1.2.1接触网检测技术研究现状接触网悬挂状态检测监测旨在通过排查已处于故障状态或疑似发生故障的部件，实现隐患预警，使接触网受损部件得以及时维护，进而保障供电稳定以及行车安全[4]。近几十年来，国内外科研机构和企业投入了大量精力在接触....

图1.3日本接触网自动检测系统功能配置图

浙江大学硕士学位论文绪论4日本在铁路接触网检测系统研发领域起步也比较早，其检测技术已在日本新干线运营管理中得到了普遍应用。2007年，日本企业开发了自动接触网检测系统。通过融合了图像处理算法提高了弓网检测的精度和效率，该系统可实现通信系统检测、铁路轨道检查、接触网状态检测的全方位....

图2.1高铁4C系统车顶检测设备

浙江大学硕士学位论文高铁接触网绝缘子检测框架72高铁接触网绝缘子检测框架2.1框架设计2.1.1高铁4C系统功能及检测要求不同线路的高铁接触网在装置组成、规格或制式上可能存在一定差异，但一般都包括了接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础等几部分[1]。其中接触悬挂通过支持装置安....

图2.2绝缘子典型缺陷图

浙江大学硕士学位论文高铁接触网绝缘子检测框架8顶检测设备的组成以及每个模块各自的拍摄范围。表2.1总结了高铁4C系统需要检测的接触网部件及其主要缺陷类型[3]，并具体列出了各部件的检测内容和标准。根据表2.1，4C系统需要对接触网支持装置、接触悬挂、附加悬挂中绝缘子、吊弦、线夹、....

本文编号：3956867