宝剑出鞘，谁与争锋 | SICK 3D轨道交通行业视觉应用盘点

随着我国在建、规划线路规模进一步扩大、投资额持续增长，建设速度稳健提升，中国城市轨道行业蓬勃发展。轨道交通分为传统铁路（国家铁路、城际铁路和市域铁路）、地铁、轻轨和有轨电车，新型轨道交通有磁悬浮轨道系统、单轨系统（跨座式轨道系统和悬挂式轨道系统）和旅客自动捷运系统等。伴随着智能制造的发展，机器视觉的参与也为城轨交通的持续快速发展带来新的助力。

此次，小西给大家分享SICK轨道交通行业3D视觉应用分享。

应用案例

应用案例目录：

1. 列车3D轮廓检测 

2. 列车底部构件3D检测

3. 轨交行业巡检机器人3D检测

4. 铁路接触网&受电弓3D检测

5. 铁路检测车轨道3D检测

6. 铁路轮对3D检测

7. 铁路隧道表面360° 检测

8. 铁路钢轨出厂3D检测

1.列车3D轮廓检测

应用描述

主要检测内容：对进厂列车及待检修列车进行完整扫描，将车身、车顶、轮对、踏面、紧固件等进行扫描检测，解决损耗、缺失等安全问题。低速车型10-60km/h范围，高速车型超逾120km/h。

应用选型

SICK Ranger3系列 分体式3D相机

应用难点

√ 超高速应用场景；

√ 单相机视野范围1-2.5m，景深1m，检测精度高；

√ 户外环境，有外界光干扰；

√ 多角度相机组合标定使用；

应用图示

2.列车底部构件3D检测应用

应用描述

  配合底部维修机器人，完成列车进入检测站后底部扫描，检查底板、转向架、轮对、制动装置、车钩装置等关键部件的外观和尺寸。

应用选型

SICK Ranger3系列 分体式3D相机

应用难点

√ 要求狭窄空间安装、集成度高；

√ 根据场景搭配特定镜头、激光；

应用图示

3.轨交行业巡检机器人3D检测应用

应用描述

 由于智能巡检机器人在环境应对、性能强大等方面具有人力所不具备的特殊优势，结合SICK Ranger3强大的视觉检测能力，越来越多的智能巡检机器人被应用到铁路巡检、轨道巡检等特殊场所。

应用选型

SICK Ranger3系列 分体式3D相机

应用难点

√ 匹配巡检机器人特性，低、中、高运行速度均有产品配套；

√ 符合巡检机器人中大视野场景，SICK 产品有优质的性能体现；

√ 轨道表面较为复杂，深暗、高反光；场景大景深等问题，SICK产品有完善的解决方案；

应用图示

1.巡检机器人铁轨检测：

2.巡检机器人地铁第三轨表面3D检测：

4.铁路接触网&受电弓3D检测

应用描述

  接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电弓取流的高压输电线。主要检测内容：完成接触网进行3D轮廓检测，对接触网进行尺寸监控及磨损检测。

  受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。主要检测内容：完成受电弓的外形尺寸轮廓及磨损检测。

应用选型

SICK Ranger3系列 分体式3D相机

应用难点

√ 要求高速度检测；

√ 视野范围大，景深兼容范围大；

√ 户外环境，有外界光干扰；

应用图示

5.铁路检测车3D铁轨检测

应用描述

  铁路轨道通常由两条平行的钢轨组成，钢轨固定放在轨枕上，轨枕之下为路碴。由轨撑、扣件、压轨器、道夹板、弹条、铁路道钉等铁路配件紧固组成。主要检测内容有：完成运营中铁轨可见轮廓扫描：轨距、轮廓尺寸、轨面磨损等场景。

应用选型

1. SICK Ranger3系列 分体式3D相机

2. 低速检测车可选：Trispector一体式3D相机

应用难点

√ 要求高速度检测；

√ 视野范围大，检测精度高；

√ 物料表面情况一致性差，存在反光、暗面等场景；

应用图示

6.铁路轮对3D检测

应用描述

  轮对检测设备，安装在检测站，检测运行列车轮关键尺寸参数。

  1. 踏面磨耗、轮缘厚度、轮缘高度、Qr值；

  2. 轮对内距等。

应用选型

 SICK Ranger3系列 分体式3D相机

应用难点

√  列车运动中拍摄，要求大景深；

√  视野范围大，检测精度高；

√  物料表面情况一致性差，存在反光；

应用图示

7.铁路隧道表面360° 检测

应用描述

  铁路隧道是专供火车运输行驶的通道。隧道的不合理施工及在长使用时间后可能出现裂缝、渗水等严重问题，更严重可能导致坍塌，所以隧道安全检测不容忽视。主要检测内容：完成隧道外形轮廓尺寸测量、特征检测（突起裂缝等），排查可见缺陷。

应用选型

SICK Ranger3系列 分体式3D相机

应用难点

√  要求高速度检测；

√  视野范围大，检测精度高；

√  多相机组合标定、布局复杂；

应用图示

8.铁路钢轨出厂3D检测

应用描述

  钢轨铁轨厂生产完成出料时：检测出厂轨道/柱形金属的轮廓，并进行尺寸测量及特征检测。

应用选型

利用22个Ranger3相机组合集成。

应用难点

√  整体设备达到4m/s的高速要求；

√  全速场景筛选出0.3x0.3x1mm小瑕疵；

√  多相机组合标定、布局复杂；

应用图示

产品性能特点

SICK Ranger3系列 分体式3D相机

（Ranger3相机优势图）

（Ranger3系列行业速度对照图）

（Ranger3-60参数图）