一种通过式受电弓接触压力在线检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种通过式受电弓接触压力在线检测系统及方法，涉及受电弓压力检测技术领域，以解决传统压力检测方式无法保证行车安全前提下，对接触压力进行有效检测的问题。其中系统分别获取无机车和有机车通过时接触网的背光图像和背光检测图像，确定接触网在背光图像的初始像素高度；确定接触网在背光检测图像中受电弓上方的拟合相交点；在拟合相交点两侧的接触网上，分别选择与拟合相交点预设水平距离的特征点，获取两个特征点与拟合相交点的像素高度差，计算像素挠度和；根据初始像素高度和像素挠度和，计算受电弓与接触网间的压力值。上述系统及方法采用在线全自动的形式，有效确定了受电弓和接触网间的压力值。效确定了受电弓和接触网间的压力值。效确定了受电弓和接触网间的压力值。

【技术实现步骤摘要】
一种通过式受电弓接触压力在线检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及受电弓压力检测
，尤其涉及一种通过式受电弓接触压力在线检测系统及方法。

技术介绍

[0002]目前市面上现有的在线式受电弓接触压力检测方法分为两种，一种是利用压力传感器直接测量，但此种方法对传感器要求很高，且需要对行车线路上的接触网做改动，会影响行车安全，对传感器硬件要求很高。第二种是通过图像检测方式实现，通过拍摄检测前接触网高度和过车时接触网高度图像，通过高度差值得到接触网的力，但随着环境温度和湿度等因素影响，接触网高度本身在发生变化，此种检测方法只能在一定时间内测量出准确的接触网压力。
[0003]专利号：201510495102.X一种弓网分离式受电弓压力检测装置，采用的是接触式压力检测，对接触网进行了改动，安装了框架结构，还设置了对接触网施加预紧力的接触网预紧机构，改变了接触网的原始工作环境。
[0004]专利号：201710504511.0一种接触网受电弓压力在线检测方法，采用的是图像检测形式，需要在接触网上设置定位标志，根据定位标志有车和无车时的竖直位移量计算压力值，未充分考虑环境温度和湿度对接触网的影响。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种通过式受电弓接触压力在线检测系统及方法，用于解决检测接触网压力时，采用的安装压力传感器需要改动接触网，影响行车安全；图像检测方式只能在一定时间内测量接触网压力，适用性差的技术问题。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：图像采集单元，用于采集无机车进入检修区域时接触网侧面的背光图像，和机车进入检修区域时，受电弓和接触网接触时侧面的背光检测图像；数据处理单元，用于对所述背光图像和所述背光检测图像进行预处理，确定接触网在所述背光图像的初始像素高度；以及：确定所述背光检测图像中受电弓两侧的接触网在受电弓上方的拟合相交点；还用于在所述拟合相交点两侧的接触网上，分别选择与所述拟合相交点预设水平距离的特征点，获取两个特征点与所述拟合相交点的像素高度差，根据像素高度差计算两个特征点与所述拟合相交点间的像素挠度和；根据所述初始像素高度和像素挠度和，计算受电弓与接触网间的压力值。
[0007]与现有技术相比，本专利技术提供的通过式受电弓接触压力在线检测系统，具有以下有益效果：本专利技术提供的通过式受电弓接触压力在线检测系统，会分别采集接触网未与受电
弓接触时的背光图像和接触网与受电弓接触区域的背光检测图像，背光图像和背光检测图像中都包含有以图像左上角为坐标原点的像素坐标系，确定背光图像中接触网上表面像素点在背光图像中的初始像素高度，确定背光检测图像中受电弓两侧的接触网在受电弓上方的拟合相交点，在拟合相交点两侧的接触网上确定特征点，计算拟合相交点与特征点在像素坐标系内的像素高度差，并计算像素挠度和，根据初始像素高度和像素挠度和计算受电弓与接触网间的压力值。上述检测系统，采用在线全自动的形式，有效确定了受电弓和接触网间的压力值，能够在线实时对压力值进行计算，检测结果精度高，效率快，不需要人工干预，更安全，具有很强实用性。
[0008]本专利技术还提供了一种通过式受电弓接触压力在线检测方法，包括以下步骤：步骤S10：获取无机车进入检修区域时接触网侧面的背光图像，对所述背光图像进行预处理，确定接触网在所述背光图像的初始像素高度；步骤S20：获取机车进入检修区域时，受电弓和接触网接触时侧面的背光检测图像，确定受电弓两侧的接触网在受电弓上方的拟合相交点；步骤S30：在所述拟合相交点两侧的接触网上，分别选择与所述拟合相交点预设水平距离的特征点，获取两个特征点与所述拟合相交点的像素高度差，根据像素高度差计算两个特征点与所述拟合相交点间的像素挠度和；步骤S40：根据所述初始像素高度和像素挠度和，计算受电弓与接触网间的压力值。
[0009]与现有技术相比，本专利技术提供的通过式受电弓接触压力在线检测方法的有益效果与上述技术方案所述通过式受电弓接触压力在线检测系统的有益效果相同，此处不做赘述。
附图说明
[0010]通过以下的说明，其它和更多的目的和优点将变得明显。附图旨在展示本专利技术的多种形式中的示例。不能将附图看作是展示了本专利技术可以作出的和可采用的所有方式的限制。毫无疑问，可以对本专利技术的各种部件进行改变和替换。本专利技术同样在于所介绍元件的子组合和子系统，并且在于使用它们的方法。
[0011]在附图中：图1为本专利技术提供的通过式受电弓接触压力在线检测系统中单个工业相机、背光板和接触网间的空间示意图；图2为本专利技术提供的通过式受电弓接触压力在线检测系统中两个工业相机、背光板和接触网间的空间示意图；图3为本专利技术实施例中单弓受电弓与接触网接触时接触网所在直线的拟合示意图；图4为本专利技术实施例中双弓受电弓与接触网接触时接触网所在直线的拟合示意图；图5为本专利技术通过式受电弓接触压力在线检测方法的示意性流程图。
[0012]110
‑
工业相机、120
‑
背光板、130
‑
开关触发装置、200
‑
接触网。
具体实施方式
[0013]为了使本专利技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0014]需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
[0015]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。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。“若干”的含义是一个或一个以上，除非另有明确具体的限定。
[0016]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”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专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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专利技术的限制。
[0017]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
实施例一
[0018]如图1至图4所示，本专利技术公开的通过式受电弓接触压力在线检测系统，包括：图像采集单元，用于采集无机车进入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种通过式受电弓接触压力在线检测系统，其特征在于，包括：图像采集单元，用于采集无机车进入检修区域时接触网侧面的背光图像，和机车进入检修区域时，受电弓和接触网接触时侧面的背光检测图像；数据处理单元，用于对所述背光图像和所述背光检测图像进行预处理，确定接触网在所述背光图像的初始像素高度；以及：确定所述背光检测图像中受电弓两侧的接触网在受电弓上方的拟合相交点；还用于在所述拟合相交点两侧的接触网上，分别选择与所述拟合相交点预设水平距离的特征点，获取两个特征点与所述拟合相交点的像素高度差，根据像素高度差计算两个特征点与所述拟合相交点间的像素挠度和；根据所述初始像素高度和像素挠度和，计算受电弓与接触网间的压力值。2.根据权利要求1所述的通过式受电弓接触压力在线检测系统，其特征在于，所述数据处理单元还用于对所述背光图像进行边缘检测，提取所述背光图像中接触网上表面的像素点，在附带有像素坐标系的所述背光图像中，确定接触网上表面像素点在所述背光图像中的初始像素高度。3.根据权利要求1所述的通过式受电弓接触压力在线检测系统，其特征在于， 所述数据处理单元还用于提取背光检测图像中受电弓两侧接触网的上表面像素点，将提取的像素点拟合成直线，对两条拟合直线进行延伸，将两条拟合直线的交点作为拟合相交点。4.根据权利要求3所述的通过式受电弓接触压力在线检测系统，其特征在于，所述图像采集单元包括工业相机；所述工业相机与接触网位于同一水平高度，用于采集接触网的侧面图像。5.根据权利要求1所述的通过式受电弓接触压力在线检测系统，其特征在于，所述预设水平距离为800mm。6.一种通过式受电弓接触压力在线检测方法，其特征在于，包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈德君，王雅军，张磊，张岩，高研，付占营，王昌亮，周玉胜，欧涛，孙莠宵，闫丽东，刘韬，周勇，刘向楠，
申请(专利权)人：唐山百川智能机器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：