一种相机阵列动态识别的铁路接触网悬挂检测装置的制作方法

专利检索2022-05-11  7



1.本实用新型涉及铁路车辆检测网领域,具体而言,涉及一种相机阵列动态识别的铁路接触网悬挂检测装置。


背景技术:

2.如今,为适应高速铁路的发展需求,先进的接触网检测技术不断应用于运营管理之中。高速铁路接触网检修的精度要求高、作业时间受限,因此需对接触网悬挂状态进行高效率地精准检测,以保证设备的安全可靠运行。接触网悬挂状态检测的主要目的在于对接触网设备的参数、零部件状态是否满足安全可靠运行条件进行确认,对设备超标情况进行预警,为检修人员提供修前调查,而检修人员利用对检测数据的统计分析为接触网设备进行“诊断”和“治疗”,以保证接触网设备的安全稳定运行。接触网悬挂状态检测质量的高低与设备维护质量的高低有着密切联系,因此必须采取科技手段,切实落实“技防”目标,采用4c技术手段实现精准检测。
3.在高速铁路接触网检测技术逐步成熟的情况下,将检测技术改进以满足重载线路检测的要求就十分必要了针对重载铁路接触网悬挂检测,国外以德国的技术发展最快,成熟度较高。早在七十年代末,德国研究机构就已开发了能通过线阵双目摄像机进行接触网悬挂整体状态测量的非接触式测量系统,车顶安装两组共4台线阵拍摄相机、辅助照明设备,车体上安装有位移传感器以消除车体摆动造成的测量误差,可以在任何照明条件下拍摄弓网运行工况,同时将受电弓、接触悬挂等图像及视频传输至车内计算机,进行计算后分析输出接触网悬挂参数和波形。国内电气化铁路发展相对较慢,1962年才首次更新改造试验车。八十年代后期随着大面积电气化铁路改造,接触网检测才开始发展,而我国的检测技术主要是参考学习德国的技术发展起来的,最初从开发接触网检测车起步,1984年完成了试验车,该试验车功能较为单一,线路速度等级也比较低,仅能满足100km/h以下既有线路的接触线高度、拉出值等几何参数检测,该试验车是以客车车体为改造基础,通过加装应力传感器实现接触网几何参数的接触式测量。
4.因此,针对电气化铁路接触网沿铁路线路架设时周围地理环境、线路条件以及天气状况复杂多变,且接触网设备容易出现异常状态的特点,开发一款环境适应性强,抗干扰性强、测量精度较高的接触网悬挂检测装置是适应高速铁路行业发展的需要。


技术实现要素:

5.本实用新型针对现有技术的缺点,提供了一种相机阵列动态识别的铁路接触网悬挂检测装置,解决了上述技术存在的缺陷。
6.为了实现上述目的,本实用新型采用了如下技术方案:
7.一种相机阵列动态识别的铁路接触网悬挂检测装置,包括安装在车厢顶部的铁路信号采集装置、以及设置在控制室内的中央系统主机,铁路信号采集装置通过无线通讯的方式连接中央系统主机;其特征在于:所述铁路信号采集装置包括安装在车厢顶部的安装
底座,安装底座上设置有流体形状的安装盒;所述安装盒上对称设置有摄像机构;所述安装底座的对称设置有两个安装结构,安装结构连接安装底座和车厢顶部;所述安装盒的顶部安装有避雷针组件,避雷针组件连接车厢的避雷设施上。
8.优化的方案,所述摄像机构包括两个对称安装在安装盒内部的相机阵列组,每个相机阵列组由五个相机构成;所述高清相机阵列中的所有相机均采用高性能工业相机。
9.优化的方案,所述安装盒内还安装有相机补光阵列;所述相机补光阵列包括安装板和安装板上的若干个氙气灯及led光源;氙气灯及led光源进行同步补光。
10.优化的方案,所述安装盒内还安装有触发系统,触发系统连接相机和相机补光阵列;所述触发系统采用的工业级gps定位装置,且工业级gps定位装置采用gps秒脉冲倍频信号来触发相。
11.优化的方案,所述安装结构包括对称设置在安装底座两侧的斜向螺纹孔,斜向螺纹孔上安装有安装螺栓;所述安装螺栓的底端连接有定位机构,安装螺栓的顶端设置有把手。
12.优化的方案,所述定位机构包括连接在安装螺栓的定位座,且定位座与车厢之间设置有凸起缓冲垫。
13.优化的方案,所述安装底座的底部设置有对应车厢顶部外表面的凹陷缓冲垫。
14.优化的方案,所述安装底座内横向贯穿设置有若干通风管;所述通风管的两端分别设置有喇叭状出风口和喇叭状进风口。
15.优化的方案,所述安装盒是由复合板制成的;所述复合板包括内部的不锈钢板,不锈钢板的外表面上覆有防刮涂料制成的防刮层;所述不锈钢板的内表面上设置有搪瓷层和绝缘涂层。
16.由于采用了上述技术,与现有技术相比较,本实用新型的有益效果是:
17.本实用新型以解决现有接触网悬挂检测装置所在工作环境温度温差适应较小,抗干扰性差,不能承受使用时的冲击和振动、不能在昼夜且有强烈雨、雪、雾等天气条件下正常工作,并不能适应各种线路等缺点。
附图说明
18.图1为本实用新型一种实施例的结构示意图;
19.图2为本实用新型一种实施例中安装底座的截面结构示意图;
20.图3为本实用新型一种实施例中安装盒的复合板的截面结构示意图;
21.图4为本实用新型一种实施例的整体结构框图。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。
23.实施例
24.如图1

3所示,一种相机阵列动态识别的铁路接触网悬挂检测装置,包括安装在车厢顶部的铁路信号采集装置、以及设置在控制室内的中央系统主机,铁路信号采集装置通
过无线通讯的方式连接中央系统主机。
25.所述铁路信号采集装置包括安装在车厢顶部的安装底座9,安装底座9上设置有流体形状的安装盒2。所述安装盒2上对称设置有摄像机构3。所述摄像机构3包括两个对称安装在安装盒内部的相机阵列组,每个相机阵列组由五个相机构成。所述高清相机阵列中的所有相机均采用高性能工业相机。所述安装盒内还安装有相机补光阵列17。所述相机补光阵列17包括安装板和安装板上的若干个氙气灯及led光源;氙气灯及led光源进行同步补光。所述安装盒内还安装有触发系统,触发系统连接相机和相机补光阵列。所述触发系统采用的工业级gps定位装置,且工业级gps定位装置采用gps秒脉冲倍频信号来触发相。
26.在本实施例中,高清相机阵列中的所有相机均采用高性能工业相机,动态范围大且可满足光照急剧变化时的高频率拍摄,可满足系统要求的图像时间分辨率,同时像素高可满足系统要求的成像空间分辨率。相机补光阵列采用自适应补光技术可根据环境光照度信息等实时调节相机光圈、增益等参数以优化成像条件。触发系统采用的工业级gps定位装置获得列车运行位置信息,同时采用gps秒脉冲倍频信号来触发相机的拍摄从而实现图像采集与定位信息的同步,同时采用一系列车厢原有的传感器对线路的定位信息进行实时修正,以提高定位的准确性,其中通过微波传感器、轨道绝缘节、地磁等多路传感采集信号对运动中的测量累计误差进行消除。
27.所述中央系统主机包括数据采集主机、数据采集板卡、多功能处理箱、大容量数据移动硬盘等设备。所述系统中央主机中的数据存储技术采用了ssd多盘缓存技术,实现海量数据并发处理和存储开,可根据线路巡视需求配置多块大容量存储盘以满足连续巡检两周的要求。数据采集主机内部安装地面处理软件。所述地面处理软件主要由数据整理、定位、分析和统计查询子系统构成。
28.如图4所示,一种相机阵列动态识别的铁路接触网悬挂检测装置包括数据采集装置、系统中央主机、地面处理软件三大子系统。所述数据采集装置主要完成多通道高清图像采集功能与接触网几何参数检测;所述系统中央主机主要完成图像数据的高速压缩与存储功能,并对图像数据进行必要的后处理,包括去噪、灰度平衡、增强等;对超限数据进行报警与汇总;所述地面处理软件主要完成图像数据播放功能、支柱号智能识别功能和对线路数据的统计分析功能。
29.另外,为了保证车辆告诉运动中的工作的稳定。所述安装底座9的对称设置有两个安装结构,安装结构连接安装底座9和车厢顶部。所述安装盒的顶部安装有避雷针组件1,避雷针组件1连接车厢的避雷设施上。
30.所述安装结构包括对称设置在安装底座两侧的斜向螺纹孔,斜向螺纹孔上安装有安装螺栓5;所述安装螺栓5的底端连接有定位机构,安装螺栓的顶端设置有把手4。所述定位机构包括连接在安装螺栓的定位座7,且定位座与车厢之间设置有凸起缓冲垫6。所述安装底座的底部设置有对应车厢顶部外表面的凹陷缓冲垫8。所述安装底座内横向贯穿设置有若干通风管10。所述通风管的两端分别设置有喇叭状出风口11和喇叭状进风口12。
31.所述安装盒是由复合板制成的。所述复合板包括内部的不锈钢板15,不锈钢板的外表面上覆有防刮涂料制成的防刮层16。所述不锈钢板的内表面上设置有搪瓷层13和绝缘涂层14。
32.本实用新型改进高速相机阵列动态识别的铁路接触网悬挂检测装置可以多相机
同步成像,多个相机同时针对核心部位(包括平腕臂绝缘子、斜腕臂绝缘子、双套管连接器、定位管、定位器、吊柱及附加悬挂等)高清成像,及时发现设备存在的松、断、脱、落、裂等缺陷;杆号相机获取当前拍摄位置对应杆号;连续视频相机对吊弦进行连续拍摄。
33.本实用新型可以正面与反面时分成像,通过两组相机阵列分别在检测车辆运动过程中对接触网悬挂进行正面和反面成像。本实用新型通过系统的同步装置,进行自动的正反同步成像处理,便于后期地面分析软件进行处理分析。
34.本实用新型改进高速相机阵列动态识别的铁路接触网悬挂检测装置可以智能补光,采用智能光感技术,自动对隧道内和夜间进行补光。补光采用氙气灯及智能led冷光源,根据相机阵列采用触发频闪方式,实现了系统的高节能、高亮度和高速抓拍无拖影等特点。
35.本实用新型改进高速相机阵列动态识别的铁路接触网悬挂检测装置采用军工级gps定位时钟触发,实现严格的时钟同步,保证了全局与细节相机的严格同步,拍摄与补光灯频闪的严格同步,同时记录拍摄时刻的gps定位信息,为拍摄图像存储地理坐标信息,同时整合位移速度传感器,对公里标与杆号进行定位并消除累计误差。
36.本实用新型还可以采用云台技术,所有的相机阵列均安装在水平和垂直可以自动调节的云台上,实现了用低成本的相机阵列来实现多关键部位的不同的巡检组合方式,系统具备高度灵活性和应用性。
37.本实用新型采用通过非接触式方式对接触网几何参数进行检测,同时叠加到车体运动补偿计算模型中,计算出接触网静态几何参数,对多级超限数据进行报警并形成分类报表。
38.在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
39.此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。
40.以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
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