中南大學(xué)高速列車(chē)研究中心針對惡劣風(fēng)環(huán)境下的行車(chē)安全和車(chē)輛/環(huán)境/接觸網(wǎng)狀態(tài)、運營(yíng)環(huán)境區域內特定部位異物入侵、國家電網(wǎng)重點(diǎn)工程建設的超限貨物運輸安全等熱點(diǎn)問(wèn)題開(kāi)展研發(fā)，研制多套可實(shí)時(shí)在線(xiàn)采集、分析和預警的安全監測系統。
1.大風(fēng)監測預警系統
針對大風(fēng)環(huán)境影響行車(chē)安全問(wèn)題，研發(fā)鐵路大風(fēng)監測預警系統。由鐵路沿線(xiàn)安裝的風(fēng)速風(fēng)向傳感器、信號傳輸系統、風(fēng)速時(shí)空預測系統、大風(fēng)環(huán)境下列車(chē)安全運行速度數據庫（不同車(chē)型在不同風(fēng)速風(fēng)向、不同線(xiàn)路、不同載重等條件下的安全運行速度限值）等部分組成，保證大風(fēng)環(huán)境下行車(chē)安全。
2.接觸網(wǎng)偏移量監測預警系統
基于機器視覺(jué)與模式識別，對接觸網(wǎng)承力索、接觸導線(xiàn)等接觸懸掛部件，正饋線(xiàn)、回流線(xiàn)等附加導線(xiàn)的二維偏移及扭轉姿態(tài)角進(jìn)行監測識別，分析電氣化接觸網(wǎng)系統的導線(xiàn)偏移與振動(dòng)主頻，判斷接觸網(wǎng)系統安全評價(jià)指標是否在許用范圍之內。同時(shí)，可同步監測風(fēng)速、風(fēng)向等環(huán)境參數，分析接觸網(wǎng)偏移量隨環(huán)境參數變化的規律。
3.車(chē)輛運行姿態(tài)監測預警系統
基于機器視覺(jué)成像原理，實(shí)時(shí)測量軌道車(chē)輛車(chē)體相對軌道坐標系的橫移、抬升、點(diǎn)頭、搖頭、側滾等車(chē)體姿態(tài)參數，同步獲取運行速度、里程等信息，得到軌道車(chē)輛在不同速度運行、不同運行線(xiàn)路、不同環(huán)境風(fēng)速等情況下，車(chē)體相對軌道的運行姿態(tài)和關(guān)鍵點(diǎn)橫向振動(dòng)偏移量，并判斷是否超出限界。
4.異物入侵監測預警系統
基于機器視覺(jué)理論和仿射幾何原理，針對運營(yíng)環(huán)境區域內特定部位的動(dòng)靜態(tài)軌道入侵異物進(jìn)行有效檢測，測量入侵異物的三維參數信息，并對異物入侵返回圖片報警。
5.車(chē)載風(fēng)速監測系統
基于多點(diǎn)測壓原理進(jìn)行車(chē)載風(fēng)速、風(fēng)向測試（安裝于運行列車(chē)上），并結合風(fēng)洞試驗和數值仿真分離得到環(huán)境風(fēng)的風(fēng)速、風(fēng)向。
6.超限貨物運輸安全監測預警系統
針對運輸大型變壓器、發(fā)電機定子等超限貨物的長(cháng)大貨車(chē)安全指標進(jìn)行在線(xiàn)監測，可對大車(chē)結構關(guān)鍵部位動(dòng)應力、貨車(chē)運行平穩性指標、轉向架一系彈簧動(dòng)靜撓度比等參數進(jìn)行現場(chǎng)和遠程動(dòng)態(tài)監控。
成熟度：產(chǎn)業(yè)化
