基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统，安装于小车走行平台上，包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨CCD线阵相机装置、右轨CCD线阵相机装置、第一编码器和第二编码器。本发明专利技术还通过将线阵相机改为面阵相机，将编码器改为霍尔传感器以及增加编码器信号预处理系统来形成另外三个基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统。本系统实现了双轨式超声波探伤仪在进行钢轨内部探伤的同时，对钢轨表面进行监控。

【技术实现步骤摘要】
基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统
本专利技术涉及双轨式钢轨超声波探伤仪，尤其涉及一种基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统。
技术介绍
目前，国内新出现的双轨式钢轨探伤和轨面监控综合系统，该系统配备在双轨式钢轨超声波探伤仪车体上，该设备的出现有效的解决了双轨式钢轨超声波探伤仪只能进行内部探伤，无法进行同步钢轨表面监控的问题；市场上现有的该类设备也存在各种问题：多系统共用一个编码器信号触发，导致多系统数据匹配时产生里程错位情况；轨面监控相机多为线阵相机，数据量巨大；系统复杂性高、集成度高，增加了风险；多系统共用单一编码器信号，导致子系统互相依赖，不能根据需要改变各自系统的检测精度。
技术实现思路
为解决现有双轨式钢轨超声波探伤仪只能进行内部探伤，无法进行同步钢轨表面监控，本专利技术提出了一种基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统。本专利技术所采用的技术方案是：本专利技术提供的一种基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统，安装于小车走行平台上，综合系统包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨CCD线阵相机装置、右轨CCD线阵相机装置、第一编码器和第二编码器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第二编码器分别与所述左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接。本专利技术提供的另一种基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统，安装于小车行走平台上，综合系统包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨面阵相机装置、右轨面阵相机装置、第一编码器和霍尔传感器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨面阵相机装置和所述右轨面阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述霍尔传感器分别与所述左轨面阵相机装置和所述右轨面阵相机装置连接。本专利技术提供的第三种基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统，安装于小车行走平台上，综合系统包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨CCD线阵相机装置、右轨CCD线阵相机装置、第一编码器信号预处理系统、第二编码器信号预处理系统、第一编码器和第二编码器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器信号预处理系统分别与所述第一编码器、超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第二编码器信号预处理系统分别与所述左轨CCD线阵相机装置、右轨CCD线阵相机装置和所述第二编码器连接。较佳的，所述左轨CCD线阵相机装置包括相互连接的左轨CCD线阵相机和第一相机数据采集处理器；所述右轨CCD线阵相机装置包括相互连接的右轨CCD线阵相机和第二相机数据采集处理器；所述第二编码器信号预处理系统分别与所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机连接；所述工控显示一体机分别与所述第一相机数据采集处理器和所述第二数据采集处理器连接。较佳的，所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机分别正对两侧的钢轨，并且拍摄的范围包括从钢轨轨头的横向宽度至轨底坡面。较佳的，所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机分别以预设的倾斜角度拍摄钢轨，拍摄的范围包括钢轨轨头、轨底坡面和轨腰。较佳的，所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机均为多摄像头相机组，所述多摄像头相机组包括由不同角度的摄像头，用以分别拍摄钢轨轨头的表面以及钢轨内外两侧。较佳的，所述第一编码器信号预处理系统包括单片机、JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和CH340芯片；所述JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和所述CH340芯片分别与所述单片机连接；所述CH340芯片与所述单片机连接；所述工控显示一体机与所述CH340芯片连接；所述GPIO输入端口与所述第一编码器连接；所述GPIO输出端口分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接。较佳的，所述第二编码器信号预处理系统包括单片机、JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和CH340芯片；所述JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和所述CH340芯片分别与所述单片机连接；所述CH340芯片与所述单片机连接；所述工控机与所述CH340芯片连接；所述GPIO输入端口与所述编码器连接；所述GPIO输出端口分别与所述左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接。本专利技术提供的第四种基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统，安装于小车行走平台上，其特征在于，包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨面阵相机装置、右轨面阵相机装置、第一编码器信号预处理系统、第一编码器和霍尔传感器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨面阵相机装置和所述右轨面阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器信号预处理系统分别与所述第一编码器、超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述霍尔传感器分别与所述左轨面阵相机装置和所述右轨面阵相机装置连接。较佳的，所述左轨面阵相机装置包括相互连接的左轨面阵相机和第一相机数据采集处理器；所述右轨面阵相机装置包括相互连接的右轨面阵相机和第二相机数据采集处理器；所述霍尔传感器分别与所述左轨面阵相机和所述右轨面阵相机连接；所述工控显示一体机分别与所述第一相机数据采集处理器和所述第二相机数据采集处理器连接。较佳的，所述第一编码器信号预处理系统包括单片机、JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和CH340芯片；所述JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和所述CH340芯片分别与所述单片机连接；所述CH340芯片与所述单片机连接；所述工控显示一体机与所述CH340芯片连接；所述GPIO输入端口与所述第一编码器连接；所述GPIO输出端口分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术在钢轨内部探伤的基础上增加了钢轨表面探伤(轨头表面、轨腰、轨底坡面)，技术趋于成熟可靠；采用非同步法思路，各系统采用独立的位置编码信号，该信号不局限于编码器信号，也可以是霍尔传感器信号，充分保证了每个系统运行时位置编码信号的稳定性和可靠性；本专利技术的技术方案可采用面阵相机；多功能的模块化设计，使得探伤系统与轨面监控系统结合方便、灵活、可塑造性强；采用了编码器信号预处理系统，可以实现本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统，安装于小车走行平台上，其特征在于，包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨CCD线阵相机装置、右轨CCD线阵相机装置、第一编码器和第二编码器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第二编码器分别与所述左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接。

【技术特征摘要】
1.基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统，安装于小车走行平台上，其特征在于，包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨CCD线阵相机装置、右轨CCD线阵相机装置、第一编码器和第二编码器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第二编码器分别与所述左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接。2.基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统，安装于小车行走平台上，其特征在于，包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨面阵相机装置、右轨面阵相机装置、第一编码器和霍尔传感器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨面阵相机装置和所述右轨面阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述霍尔传感器分别与所述左轨面阵相机装置和所述右轨面阵相机装置连接。3.基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统，安装于小车行走平台上，其特征在于，包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨CCD线阵相机装置、右轨CCD线阵相机装置、第一编码器信号预处理系统、第二编码器信号预处理系统、第一编码器和第二编码器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器信号预处理系统分别与所述第一编码器、超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第二编码器信号预处理系统分别与所述左轨CCD线阵相机装置、右轨CCD线阵相机装置和所述第二编码器连接。4.根据权利要求3所述的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统，其特征在于，所述左轨CCD线阵相机装置包括相互连接的左轨CCD线阵相机和第一相机数据采集处理器；所述右轨CCD线阵相机装置包括相互连接的右轨CCD线阵相机和第二相机数据采集处理器；所述第二编码器信号预处理系统分别与所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机连接；所述工控显示一体机分别与所述第一相机数据采集处理器和所述第二数据采集处理器连接。5.根据权利要求4所述的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统，其特征在于，所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机分别正对两侧的钢轨，并且拍摄的范围包括从钢轨轨头的横向宽度至轨底坡面。6.根据权利要求4所述的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统，其特征在于，所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机分别以预设的倾斜角度拍摄钢轨，拍摄的范围包括钢轨轨头、轨底坡面和轨腰。7.根据权利要求4所述的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合系统，其特征在于，所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机均为多摄像头相机组，所述多摄像头相机组包括由不同角度的摄像头，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：盛忠义，姚继东，吴宴华，杨迪，陆旭红，吴毅贤，张杰，孙兴利，
申请(专利权)人：上海市东方海事工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31