一种受电弓中心线偏移检测系统及方法，属于列车受电弓检测领域；本发明专利技术解决了现有的受电弓状态检测方法需要对采集的图像进行标定后才能进一步获得受电弓状态，导致检测方法复杂的问题。本发明专利技术包括工控机、两套触发模块、两个3D图像采集模块和两个3D光源模块；两个3D图像采集模块，分别用于对列车顶部受电弓的两个侧面进行空间位置图像采集，并将采集的图像发送至工控机；工控机用于对接收的空间位置图像进行解算，获得受电弓的两个侧面的空间位置信息，并根据受电弓的两个侧面的空间位置信息获得受电弓的中心线偏移信息。本发明专利技术主要用于对受电弓中心线偏移量进行检测。受电弓中心线偏移量进行检测。受电弓中心线偏移量进行检测。
【技术实现步骤摘要】
一种受电弓中心线偏移检测系统及方法
[0001]本专利技术属于列车受电弓检测领域。
技术介绍
[0002]我国铁路事业的发展，列车行驶速度不断提高，车辆运行的安全问题越来越受到人们的重视，同时对列车维护检修自动化要求也越来越高，为了列车正常安全的运行，需要提高列车的检修效率和质量。在铁路运用中，城轨列车受电弓是城轨列车从接触网上获取电流的装置，受电弓滑板上表面与接触线直接接触，通过机械摩擦取电，通常情况下接触线不能离开受电弓滑板的有效工作范围。如果接触线超出了受电弓滑板的有效接触范围，拉网、断电等故障发生的概率将增大。随着城轨列车的飞速发展，对受电弓的可靠性运行提出了更高的要求，因此对受电弓状态的智能检测具有重大意义。
[0003]目前国内外受电弓状态的检测方法主要包括车载设备检测和在线定点式检测两种方式。车载式检测装置有一定的局限性，在实际运作中的投资规模大，成本高。在线定点式检测方式，国内外有基于超声波传感器的检测、基于激光测距的检测、基于图像的检测等多种实现方式。在车载设备检测和在线定点式检测的这些方法中，有的系统机构复杂，可靠性不高；有的系统只能获取受电弓磨耗情况，不能反映受电弓中心线偏移；且现有受电弓状态的检测方法，需要对采集的图像进行标定后才能进一步获得受电弓状态，无法直接通过图像获得受电弓状态，检测方法复杂。故，以上存在的问题亟需解决。
技术实现思路
[0004]本专利技术目的是为了解决现有的受电弓状态检测方法需要对采集的图像进行标定后才能进一步获得受电弓状态，导致检测方法复杂的问题；本申请提供了一种受电弓中心线偏移检测系统及方法。
[0005]一种受电弓中心线偏移检测系统，包括工控机、两套触发模块、两个3D图像采集模块和两个3D光源模块；
[0006]两套触发模块分布在待检测路段的两端，且两套触发模块分别用于将列车顶部受电弓驶入待检测路段和驶离待检测路段时生成的触发信号发送至工控机；
[0007]两个3D图像采集模块和两个3D光源模块均设置在两套触发模块之间的待检测路段上；且两个3D图像采集模块分别位于待检测路段的两侧，且每个3D图像采集模块的上方设有一个3D光源模块；
[0008]两个3D图像采集模块，分别用于对列车顶部受电弓的两个侧面进行空间位置图像采集，并将采集的图像发送至工控机；
[0009]两个3D光源模块分别对两个3D图像采集模块进行空间位置图像采集时，进行光照补偿；
[0010]工控机，用于根据接收的触发信号对两个3D图像采集模块和两个3D光源模块的工作状态进行控制；还用于对3D图像采集模块采集的图像进行解算，获得受电弓的两个侧面
的空间位置信息，并根据受电弓的两个侧面的空间位置信息获得受电弓的中心线偏移信息。
[0011]优选的是，受电弓的两个侧面的空间位置信息为：受电弓的两个侧面分别与其所对应的3D图像采集模块之间的水平距离和竖直距离。
[0012]优选的是，工控机还用于根据受电弓的中心线偏移信息与预设阈值比较，超出预设阈值则进行报警。
[0013]优选的是，检测系统还包括两个面阵相机模块，且两个面阵相机模块相对设置在待检测路段两侧，并且安装位置位于列车顶部受电弓的下方；
[0014]面阵相机模块，用于仰视拍摄列车顶部受电弓的形貌图像，并将采集到形貌图像发送至工控机；
[0015]工控机用于根据接收的形貌图像确定列车顶部受电弓是否发生弯曲变形，还用于该形貌图像发送给维修人员。
[0016]优选的是，检测系统还包括供电模块，所述的供电模块用于给触发模块、3D图像采集模块、3D光源模块和面阵相机模块进行供电。
[0017]优选的是，每套触发模块包括一个发射端和一个接收端，且发射端和接收端相对设置在待检测路段两侧。
[0018]优选的是，每套触发模块中的发射端和接收端可采用红外对管实现。
[0019]优选的是，两个3D光源模块出射的光垂直的打在各自所对应的受电弓的侧面上。
[0020]采用包含有工控机、两套触发模块、两个3D图像采集模块和两个3D光源模块构成的一种受电弓中心线偏移检测系统实现的检测方法，该检测方法包括如下步骤：
[0021]首先、列车顶部受电弓驶入待检测路段，途经第一套触发模块时，第一套触发模块发出驶入触发信号，并送至工控机，此时，工控机接收到驶入触发信号后，控制两个3D图像采集模块和两个3D光源模块开始工作；两个3D光源模块开始向列车顶部受电弓的两个侧面进行投光，同时，两个3D图像采集模块开始对列车顶部受电弓的两个侧面进行空间位置图像采集，并将采集的图像发送至工控机，工控机对两个3D图像采集模块采集的列车顶部受电弓的两个侧面的空间位置图像进行解算，获得受电弓的两个侧面的空间位置信息，并根据受电弓的两个侧面的空间位置信息获得受电弓的中心线偏移信息；
[0022]其次、列车顶部受电弓驶出待检测路段，途经第二套触发模块时，第二套触发模块发出驶出触发信号，并送至工控机，此时，工控机接收到驶出触发信号后，控制两个3D图像采集模块和两个3D光源模块停止工作，从而完成对受电弓中心线偏移信息的检测。
[0023]采用包含有工控机、两套触发模块、两个3D图像采集模块、两个3D光源模块和两个面阵相机模块构成的一种受电弓中心线偏移检测系统实现的检测方法，该检测方法包括如下步骤：
[0024]首先、列车顶部受电弓驶入待检测路段，途经第一套触发模块时，第一套触发模块发出驶入触发信号，并送至工控机，此时，工控机接收到驶入触发信号后，控制两个3D图像采集模块、两个3D光源模块和两个面阵相机模块同时开始工作；两个3D光源模块开始向列车顶部受电弓的两个侧面进行投光，同时，两个3D图像采集模块开始对列车顶部受电弓的两个侧面进行空间位置图像采集，并将采集的图像发送至工控机，工控机对两个3D图像采集模块采集的列车顶部受电弓的两个侧面的空间位置图像进行解算，获得受电弓的两个侧
面的空间位置信息，并根据受电弓的两个侧面的空间位置信息获得受电弓的中心线偏移信息；同时，两个面阵相机模块用于仰视拍摄列车顶部受电弓的形貌图像，并上传至工控机，工控机用于根据接收的形貌图像确定列车顶部受电弓是否发生弯曲变形，还将该形貌图像发送给维修人员；
[0025]其次、列车顶部受电弓驶出待检测路段，途经第二套触发模块时，第二套触发模块发出驶出触发信号，并送至工控机，此时，工控机接收到驶出触发信号后，控制两个3D图像采集模块、两个3D光源模块和两个面阵相机模块停止工作，从而完成对受电弓中心线偏移信息的检测。
[0026]本专利技术带来的有益效果是：
[0027]1、本专利技术所述的一种受电弓中心线偏移检测系统及方法，系统结构简单，检测过程简单，容易实现。
[0028]2、本专利技术所述的受电弓中心线偏移检测系统及方法省去繁琐的标定过程，可准确、快速的检测出受电弓中心线偏移，自动记录每一列过检车辆的受电弓中心偏差值，避免了现有技术中获得受电弓中心线偏移量的过程，必须本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种受电弓中心线偏移检测系统，其特征在于，包括工控机(1)、两套触发模块(2)、两个3D图像采集模块(3)和两个3D光源模块(4)；两套触发模块(2)分布在待检测路段的两端，且两套触发模块(2)分别用于将列车顶部受电弓驶入待检测路段和驶离待检测路段时生成的触发信号发送至工控机(1)；两个3D图像采集模块(3)和两个3D光源模块(4)均设置在两套触发模块(2)之间的待检测路段上；且两个3D图像采集模块(3)分别位于待检测路段的两侧，且每个3D图像采集模块(3)的上方设有一个3D光源模块(4)；两个3D图像采集模块(3)，分别用于对列车顶部受电弓的两个侧面进行空间位置图像采集，并将采集的图像发送至工控机(1)；两个3D光源模块(4)分别对两个3D图像采集模块(3)进行空间位置图像采集时，进行光照补偿；工控机(1)，用于根据接收的触发信号对两个3D图像采集模块(3)和两个3D光源模块(4)的工作状态进行控制；还用于对3D图像采集模块(3)采集的图像进行解算，获得受电弓的两个侧面的空间位置信息，并根据受电弓的两个侧面的空间位置信息获得受电弓的中心线偏移信息。2.根据权利要求1所述的一种受电弓中心线偏移检测系统，其特征在于，受电弓的两个侧面的空间位置信息为：受电弓的两个侧面分别与其所对应的3D图像采集模块(3)之间的水平距离和竖直距离。3.根据权利要求1所述的一种受电弓中心线偏移检测系统，其特征在于，工控机(1)还用于根据受电弓的中心线偏移信息与预设阈值比较，超出预设阈值则进行报警。4.根据权利要求1所述的一种受电弓中心线偏移检测系统，其特征在于，检测系统还包括两个面阵相机模块(5)，且两个面阵相机模块(5)相对设置在待检测路段两侧，并且安装位置位于列车顶部受电弓的下方；面阵相机模块(5)，用于仰视拍摄列车顶部受电弓的形貌图像，并将采集到形貌图像发送至工控机(1)；工控机(1)用于根据接收的形貌图像确定列车顶部受电弓是否发生弯曲变形，还用于该形貌图像发送给维修人员。5.根据权利要求4所述的一种受电弓中心线偏移检测系统，其特征在于，检测系统还包括供电模块(6)，所述的供电模块(6)用于给触发模块(2)、3D图像采集模块(3)、3D光源模块(4)和面阵相机模块(5)进行供电。6.根据权利要求1所述的一种受电弓中心线偏移检测系统，其特征在于，每套触发模块(2)包括一个发射端和一个接收端，且发射端和接收端相对设置在待检测路段两侧。7.根据权利要求6所述的一种受电弓中心线偏移检测系统，其特征在于，每套触发模块(2)中的发射端和接收端可采用红外对管实现。8.根据权利要求1所述的一种受电弓中心线偏移检测系统，其特征在于，两个3D光源模块...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨德凯，
申请(专利权)人：哈尔滨市科佳通用机电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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