使用LabVIEW与NI视觉软件进行铁路位置监测

"我们使用LabVIEW快速开发了一个即使非技术人员也可轻松使用的人机界面。"

– Véronique NEWLAND, NEW VISION Technologies

在距离铁路目标30米处使用自动化方案测试数据

The Challenge:
通过测算铁轨的移动来监测一段巴黎地铁的运行状况，使巴黎独立公交公司能够按需自行改变维修安排

The Solution:
使用NI LabVIEW和NI视觉开发模块开发新系统来监测巴黎地铁

Author(s):
Véronique NEWLAND - NEW VISION Technologies

巴黎独立公交公司负责巴黎地区快速铁路网及巴黎地铁的运营。作为世界上最繁忙的公共运输网络之一，它每年约承载着三百万左右的乘客。因此，确保具有最高安全级别的连贯性服务至关重要。

铁轨是交通运输系统基础中的一个关键因素。铁轨建造完毕后，其位置可能会随着环境状况，例如温度的变化而发生变化。因此我们必须监测铁轨位置的改变，之前，操作员一般采用的方法是检查铁轨边缘，最大频率时每两分钟人工监测一班车的铁轨和交通状况。

如今，由新视觉科技（NVT）发明的新测量方法RAILSHIFT诞生了。NVT一直致力于光学铁路基础控件研发，并不断开发新兴系统来应对各种挑战。在NI软件基础上发明的RAILSHIFT可以全自动收集，处理，分析以及产出数据。

自动获取的铁路数据更定时连贯，对操作员本身来说也更安全。此外，我们在此应用中还使用了图像处理技术，可以在更大的空间范围内进行即时测量。

操作该装置需要注意的条件包括：全天候不断改变的光照强度，铁轨周围的物体的改变，例如电气设备，信号，以及连接在沿铁轨架空的电缆上的设备发生的移动。

可升级的通信体系结构
该方案由配备可以采集、处理、交换数据的测量平台组成。NVT将每一个测量平台内的下列组件融合成一体

一个2GB内存、3.5英寸屏幕、Intel Atom Windows7专业版处理器的电脑，可用来收集，交换照片信息
一个1350*1024像素 数字工业级超密集千兆以太网黑白相机
一张通信卡，其各个检测点可通过GRPS/3G发送警报进行通信
人性一体化
我们使用LabVIEW软件，图像处理系统VI 库，NI视觉开发模块和NI-IMAQdx驱动软件来操控12个测量系统。

NI-IMAQdx驱动软件管理着LabVIEW和工业级照相机之间的界面，视觉开发模块则用于分析获取到的图像，从而提取铁轨的变化。接着我们再使用LabVIEW分析系统路径定位测试结果，当达到一个临界的阈值时通过邮件发送警告。

我们使用LabVIEW创造了非技术人员也可轻松使用的人机接口。借助视觉开发模块中内置的图像处理功能，我们迅速开发了此项应用，今后如需修改也非常便捷。

通过LabVIEW实现软件便携
工程师们为了完成此项目不断地创造软硬件原型。在研究初始的可行性阶段中他们使用了NI 1744智能相机。而在开发阶段，最初开发的LabVIEW代码成功融入了此应用，大大节约了开发时间。

强大的独立使用工具
RAILSHIFT的分辨率在其30米控制区域内达到± 5毫米。

使用此系统带来很多好处。例如，当铁轨发生变形时，系统可以提醒操作员，使其更快的做出反应。系统还能够监测铁轨的在白天的扩张以便预测未来可能发生的变化。

总体上讲，12个测试平台已经部署完毕，巴黎独立公交公司也计划在不久的将来再新建8个。