بازرسی خودکار هوشمند خطوط ریلی با استفاده از فناوری بینایی ماشین در راهآهن تحولی بزرگ در صنعت حملونقل ریلی ایجاد کرده است. این فناوری پیشرفته جایگزین فرآیند زمانبر و پرهزینهی بازرسی دستی زیرساختهای ریلی شده و امکان تشخیص خودکار عیوب ریل را با دقت و سرعت بالا فراهم میکند. در گذشته، تیمهای بازرسی مجبور بودند کل مسیر ریلی را قدم به قدم بررسی کنند تا خرابیها، ترکها یا شکستگیها را شناسایی کنند. این فرآیند زمانبر، علاوهبر هزینه بالا، ریسک بالایی نیز داشت. با افزایش حجم تردد قطارها، نیاز به بازرسی هوشمند ریلی بیش از هر زمان دیگری احساس میشود.
شرکت فناور فرتاک اسپادانا با تکیه بر توان تخصصی در زمینههای بینایی ماشین در راهآهن، هوش مصنوعی و پردازش تصویر در سیستمهای ریلی، راهکارهای جامع و بومی برای نظارت هوشمند خطوط ریلی ارائه میدهد.
چالشهای بازرسی سنتی خطوط ریلی
بازرسی دستی زیرساختهای ریلی کاری سخت، وقتگیر و پرهزینه است و برای جلوگیری از اختلال در حرکت قطارها، تیمهای گشت پیاده معمولاً فقط در شبها یا آخر هفتهها مجاز به انجام بازرسی هستند تا تداخلی با حرکت قطارها ایجاد نشود.این محدودیت زمانی باعث میشود بخش زیادی از خرابیها و ترکهای سطح ریل دیرتر شناسایی شوند و هزینههای تعمیر و توقف قطار افزایش یابد.
روشهای سنتی دیگر پاسخگوی نیاز سیستمهای ریلی مدرن نیستند و به همین دلیل، راهکارهای بازرسی خودکار و هوشمند بر پایهی بینایی ماشین و هوش مصنوعی اهمیت ویژهای یافتهاند.
سیستم بینایی ماشین برای بازرسی هوشمند ریل
با پیشرفت فناوریهای هوش مصنوعی و بینایی ماشین در سیستمهای ریلی، اکنون امکان تشخیص خودکار عیوب خطوط ریلی فراهم شده است. این سیستمها با استفاده از الگوریتمهای پردازش تصویر و دادههای چندمنظوره، توانایی تشخیص و طبقهبندی عیوب مختلف را دارند.
ویژگیها و کاربردها:
- تشخیص خودکار ترکها و شکستگیهای ریل
- شناسایی بستها و گیرههای گمشده یا معیوب
- بررسی وضعیت بالاست و تراورسها
- تحلیل جوشها و اتصالات با استفاده از بینایی حرارتی
شکل 1: سیستم بینایی ماشین که در زیر قطار بازرسی نصب شده و بهگونهای طراحی می شود که بهطور خودکار بتواند همان نوع نقصهایی را در زیرساخت ریلی شناسایی کند که معمولاً توسط گشتهای پیاده شناسایی میشدند.
طراحی سیستم نظارت ریلی هوشمند مبتنی بر بینایی ماشین
سیستم پیشنهادی شرکت فناور فرتاک اسپادانا بهگونهای طراحی میشود که تمامی نقصهای قابل تشخیص توسط گشتهای انسانی را بهصورت خودکار شناسایی کند.
عیوب قابل شناسایی توسط سیستم هوشمند:
- بستهای گمشده یا شل
- ترکها و شکستگیهای محل اتصال ریلها
- خراش و فرسودگی سطح بالایی ریل (سر ریل)
- مشکلات جوش و اتصالات بخشهای مختلف ریل
- وضعیت غیراستاندارد بالاست اطراف تراورسها
ساختار فنی سیستم بازرسی هوشمند شبکه ریلی
شرکت فناور فرتاک اسپادانا توانایی طراحی و پیادهسازی کامل یک سیستم هوشمند بازرسی خودکار خطوط ریلی مبتنی بر بینایی ماشین را دارد.
اجزای اصلی سیستم:
1– دوربینهای خطی با وضوح بالا
- ۷ دوربین خطی با رزولوشن 2048×1 پیکسل، مقاوم در برابر شرایط محیطی سخت
- دو دوربین برای سر ریل، چهار دوربین برای وب، و یک دوربین مرکزی برای تصویربرداری از فضای بین دو ریل و برای مشخص کردن وضعیت بالاست، تراورسها و موقعیت و شرایط سایر تجهیزات ریلی
2- دوربینهای سهبعدی پروفایل
- ۴ دوربین برای مدلسازی و ایجاد تصویر سهبعدی از ریل، بست و بالاست و ثبت نمای مقطعی از ریل و اطراف آن
- شناسایی قطعات پنهان در زیر بالاست با استفاده از الگوریتمهای تطبیق الگوی سهبعدی (3D Pattern Matching)
3- دوربینهای حرارتی (Thermal Cameras)
- دو دوربین با زاویه ۴۵ درجه برای تحلیل تغییرات حرارتی نقاط اتصال و جوشها و شناسایی مشکلات ناشی از تغییرات دما در محل اتصالات ریل
4- اسکنر لیزری جاروبی
- نصب در زیر واگن بازرسی برای تحلیل وضعیت بالاست در محدوده ۵ متری دو طرف ریل و تطبیق ارتفاع آن با استانداردها
شکل 2: نرمافزار بینایی ماشین تصاویر دوربینها را پردازش کرده و نواقص وعیوب را در قسمتهای مختلف ریلهای راهآهن تشخیص می دهد تا (الف) بستها، (ب) گیرههای ریل و (ج) محل اتصال ریلها را شناسایی کند.
فرآیند عملکرد سیستم نظارت خودکار بر زیرساخت ریلی
- نصب تجهیزات در زیر واگن بازرسی ویژه
- ثبت دادههای تصویری تصویری باکیفیت از ریل و اطراف آن هنگام حرکت قطار با سرعت بالا
- برچسبگذاری دادهها با اطلاعاتGPS و زمان دقیق
- انتقال دادهها از طریق Camera Link و اترنت به سیستم رک
- ذخیرهسازی اطلاعات بر روی درایوهای حالت جامد (SSD)
- تحلیل دادهها در «کارخانه پردازش تصویر» با استفاده از خوشههای سرور چندهستهای
- در صورت مغایرت بین داده واقعی و مدل مرجع یا تشخیص شکست احتمالی در اتصالات و جوشها، علامت گذاری کردن نقاط مشکوک در سیستم بهعنوان “کاندید خرابی” و ثبت در پایگاه داده برای بررسی بیشتر
الگوریتمهای کلیدی مورد استفاده:
- تشخیص لبه (Edge Detection)
- تطبیق مبتنی بر شکل (Shape-Based Matching)
- تطبیق سهبعدی الگو (3D Pattern Matching)
شکل3- دوربینها تصویری از ریلها و ناحیه اطراف آنها تهیه میکنند تا وجود، عدم وجود یا پنهان شدن اشیایی مانند بست یا گیره توسط بالاست را تأیید کنند.
مزایای سیستم بازرسی هوشمند خطوط ریلی
- افزایش ایمنی شبکه ریلی
- افزایش بهرهوری عملیاتی و کاهش توقفات
- کاهش هزینههای نگهداری و تعمیرات
- شناسایی سریع و دقیق عیوب و ترکها پیش از وقوع بحران
- مستندسازی و آرشیو دقیق دادههای بازرسی
- امکان نظارت پیوسته و بلادرنگ بر زیرساخت ریلی
- کاهش خطرات انسانی در عملیات میدانی
توانمندیهای فناور فرتاک اسپادانا
شرکت فناور فرتاک اسپادانا با سالها تجربه و برخورداری از دانش فنی در حوزه سیستمهای هوش مصنوعی، بینایی ماشین در راهآهن و پردازش تصویر در سیستمهای ریلی، آمادگی کامل دارد تا راهکارهای تخصصی برای طراحی، توسعه و پیادهسازی سیستم اتوماسیون ریلی و بازرسی خودکار هوشمند شبکه ریلی ارائه دهد.
توانمندیهای کلیدی:
- طراحی و بومیسازی سختافزار و نرمافزارهای بینایی ماشین ریلی
- توسعه الگوریتمهای هوش مصنوعی برای تشخیص خودکار عیوب خطوط ریلی
- طراحی ماژولهای اختصاصی پردازش تصویر و یادگیری عمیق
- ارائه پشتیبانی فنی و خدمات پس از فروش گسترده
نتیجهگیری و دعوت به همکاری
فناوری بازرسی هوشمند ریلی مبتنی بر بینایی ماشین آینده صنعت حملونقل ریلی است. آیندهای نوین در صنعت حملونقل ریلی است. این فناوری به شرکتهای راهآهن کمک میکند تا با دقتی بالا و در زمانی کوتاه، سلامت و یکپارچگی شبکه ریلی را تضمین کنند
شرکت فناور فرتاک اسپادانا آمادگی دارد تا بهعنوان شریک فناورانه و اجرایی، در طراحی و پیادهسازی پروژههای ملی بازرسی ریلی همکاری نماید.
جهت دریافت اطلاعات بیشتر یا هماهنگی جلسه فنی، با تیم ما در تماس باشید.
تلفن : 
همراه : 
ایمیل :