Khi những tiến bộ công nghệ tăng vọt, các phương pháp bảo trì cơ sở hạ tầng và đường sắt truyền thống đang trải qua những chuyển đổi mang tính cách mạng. Đi đầu trong sự thay đổi này là công nghệ kiểm tra bằng laser, được biết đến với độ chính xác, hiệu quả và độ tin cậy (Smith, 2019). Bài viết này đi sâu vào các nguyên tắc của kiểm tra bằng laser, các ứng dụng của nó và cách nó định hình cách tiếp cận mang tính tầm nhìn của chúng ta đối với quản lý cơ sở hạ tầng hiện đại.
Nguyên lý và lợi thế của công nghệ kiểm tra bằng laser
Kiểm tra bằng laser, đặc biệt là quét laser 3D, sử dụng chùm tia laser để đo kích thước và hình dạng chính xác của vật thể hoặc môi trường, tạo ra các mô hình ba chiều có độ chính xác cao (Johnson và cộng sự, 2018). Không giống như các phương pháp truyền thống, bản chất không tiếp xúc của công nghệ laser cho phép thu thập dữ liệu nhanh chóng, chính xác mà không làm ảnh hưởng đến môi trường hoạt động (Williams, 2020). Hơn nữa, việc tích hợp AI tiên tiến và các thuật toán học sâu tự động hóa quy trình từ thu thập dữ liệu đến phân tích, nâng cao đáng kể hiệu quả và độ chính xác của công việc (Davis & Thompson, 2021).
Ứng dụng Laser trong bảo trì đường sắt
Trong lĩnh vực đường sắt, kiểm tra bằng laser đã nổi lên như một bước đột phácông cụ bảo trì. Các thuật toán AI tinh vi của nó xác định những thay đổi về thông số tiêu chuẩn, chẳng hạn như khổ đường và độ thẳng hàng, đồng thời phát hiện các mối nguy hiểm tiềm ẩn về an toàn, giúp giảm nhu cầu kiểm tra thủ công, cắt giảm chi phí và tăng cường độ an toàn và độ tin cậy tổng thể của hệ thống đường sắt (Zhao và cộng sự, 2020).
Ở đây, sức mạnh của công nghệ laser tỏa sáng rực rỡ với sự ra đời của hệ thống kiểm tra trực quan WDE004 củaĐèn LumispotCông nghệ. Hệ thống tiên tiến này, sử dụng laser bán dẫn làm nguồn sáng, tự hào có công suất đầu ra 15-50W và bước sóng 808nm/915nm/1064nm (Lumispot Technologies, 2022). Hệ thống này là hiện thân của sự tích hợp, kết hợp laser, camera và nguồn điện, được sắp xếp hợp lý để phát hiện đường ray xe lửa, phương tiện và máy thu điện một cách hiệu quả.
Những gì thiết lậpWDE004ngoài ra còn có thiết kế nhỏ gọn, tản nhiệt mẫu mực, độ ổn định và hiệu suất hoạt động cao, ngay cả trong phạm vi nhiệt độ rộng (Lumispot Technologies, 2022). Điểm sáng đồng đều và tích hợp cấp cao giúp giảm thiểu thời gian đưa vào vận hành tại hiện trường, minh chứng cho sự đổi mới lấy người dùng làm trọng tâm. Đáng chú ý, tính linh hoạt của hệ thống thể hiện rõ ở các tùy chọn tùy chỉnh, đáp ứng nhu cầu cụ thể của khách hàng.
Minh họa thêm về khả năng ứng dụng của nó, hệ thống laser tuyến tính của Lumispot, bao gồmnguồn sáng có cấu trúcvà loạt đèn chiếu sáng, tích hợp camera vào hệ thống laser, mang lại lợi ích trực tiếp cho việc kiểm tra đường sắt vàtầm nhìn máy móc(Chen, 2021). Đổi mới này có vai trò tối quan trọng trong việc phát hiện trục trên các chuyến tàu di chuyển nhanh trong điều kiện ánh sáng yếu, như đã được chứng minh trên tuyến đường sắt cao tốc Shenzhou (Yang, 2023).
Các trường hợp ứng dụng Laser trong kiểm tra đường sắt
Hệ thống cơ khí | Phát hiện trạng thái mái nhà và Pantograph
- Như minh họa,laser dòngvà camera công nghiệp có thể được gắn trên đỉnh khung sắt. Khi tàu hỏa đi qua, chúng sẽ chụp được hình ảnh độ nét cao về mái tàu và ống tiếp điện.
Hệ thống kỹ thuật | Phát hiện dị thường đường sắt di động
- Như mô tả, laser đường thẳng và camera công nghiệp có thể được gắn ở phía trước của một đoàn tàu đang di chuyển. Khi đoàn tàu tiến lên, chúng sẽ chụp ảnh độ nét cao của đường ray.
Hệ thống cơ khí | Giám sát động
- Laser đường thẳng và camera công nghiệp có thể được lắp đặt ở cả hai bên đường ray. Khi tàu chạy qua, chúng sẽ chụp ảnh độ nét cao của bánh xe tàu.
Hệ thống xe | Hệ thống nhận dạng hình ảnh tự động và cảnh báo sớm về sự cố xe chở hàng (TFDS)
- Như minh họa, laser đường thẳng và camera công nghiệp có thể được lắp đặt ở cả hai bên đường ray. Khi toa xe chở hàng đi qua, chúng sẽ chụp ảnh độ nét cao về bánh xe của toa xe chở hàng.
Hệ thống phát hiện hình ảnh động lỗi vận hành tàu cao tốc-3D
- Như mô tả, laser đường thẳng và camera công nghiệp có thể được lắp ở bên trong đường ray và ở cả hai bên đường ray. Khi tàu chạy qua, chúng sẽ chụp ảnh độ nét cao về bánh xe tàu và mặt dưới của tàu.
MỘT SỐ GIẢI PHÁP KIỂM TRA CỦA CHÚNG TÔI
Nguồn laser cho hệ thống thị giác máy
