CN104333740B - 一种一体化接触网安全巡检系统装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种一体化接触网安全巡检系统装置，涉及电气化铁路接触网基础设施巡线检测技术，旨在提供一种体积更小，更便于携带的一体化接触网安全巡检系统装置。本发明技术要点：包括机壳；所述机壳内包含两个高清成像相机、数据处理板、SD卡、电源模块以及人机交互模块；其中，电源模块用于向两个高清成像相机、数据处理板及人机交互模块供电；所述数据处理板用于将两个高清成像相机输出的图像进行压缩，并将压缩后的图像输出到SD卡存储；所述数据处理板用于接收人机交互模块输出的相机配置信息并分别输出到两个高清成像相机中；以及所述数据处理板还用于将两个高清成像相机输出的图像输出到人机交互模块中进行显示。

Description

一种一体化接触网安全巡检系统装置

技术领域

本发明涉及电气化铁路接触网基础设施巡线检测技术，特别是一种一体化的接触网安全巡检系统装置。

背景技术

现行作业于高铁线路的巡视中，“添乘动车组巡视”项目的重点是：接触网设备有无明显的松、脱、断情况；有无因塌方、落石、山洪水害、爆破作业、鸟窝及其它周边环境因素等危及接触网供电的现象；有无侵入限界、妨碍机车车辆运行的障碍等。“添乘动车组巡视”由于在行车高速运行动态下依靠专业技术人员的人工观察和经验判断，在高速行车状态中人眼观察能力有限，迫切需要一些辅助设备帮助监测人员提高巡视效率。

利用现代图像采集设备和机器视觉技术，可实现辅助监测人员的动车组巡视工作。在动车组巡视过程中，添乘技术人员携带便携式图像采集设备进行行车外部环境的图像录像，并可下线后的进行图像回放观察和一定机器智能识别，对每次巡视的接触网技术状态进行有效判定，及时发现接触网基础设施设备缺陷，避免事故的发生。

然而现有的接触网安全巡检装置包括图像采集前端及车载服务器，两者直接通过线缆进行信号传输，然而这样的结构十分占据空间。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种一体化接触网安全巡检系统装置。

本发明采用的技术方案如下：包括机壳；所述机壳内包含两个高清成像相机、数据处理板、SD卡、电源模块以及人机交互模块；其中，

电源模块用于向两个高清成像相机、数据处理板及人机交互模块供电；

两个高清成像相机的图像输出端均与数据处理板具有信号连接；数据处理板与SD卡具有信号连接；数据处理板还与人机交互模块具有信号连接；

所述数据处理板用于将两个高清成像相机输出的图像进行压缩，并将压缩后的图像输出到SD卡存储；所述数据处理板用于接收人机交互模块输出的相机配置信息并分别输出到两个高清成像相机中；以及所述数据处理板还用于将两个高清成像相机输出的图像输出到人机交互模块中进行显示。

进一步，两个高清成像相机同步采集图像，且其中一个高清成像相机的拍摄范围大于另一个高清成像相机。

进一步，还包括同步控制电路；所述同步控制电路包括两个同步信号输出端，所述两个同步信号输出端分别与所述两个高清成像相机的快门控制端连接。

进一步，还包括无线控制模块；所述无线控制模块与机壳内的数据处理板具有无线信号连接。

进一步，无线控制模块上具有记录按键；所述记录按键用于在被按下时触发无线控制模块向数据处理板输出无线电信号；所述数据处理板用于在收到所述无线电信号时，记录当前时间或者记录当前两个高清成像相机输出的图片的标签信息。

进一步，所述人机交互模块为触摸显示屏，用于接收用户输出的控制信号并将所述控制信号输出给数据处理板，所述触摸显示屏还用于将两个高清成像相机采集的图像进行显示。

进一步，还包括GPS模块；所述GPS模块与所述数据处理板具有信号连接，用于将位置信息及与位置信息对应的时间信息发送给数据处理板。

进一步，所述电源模块包含至少两块互为备份的电池。

进一步，还包括光源模块，所述光源模块与电源模块具有电连接。综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1.本发明提供的一体化接触网安全巡检系统装置采用了数据处理板实现图像压缩等功能、SD卡作为存储器以及触摸显示屏作为显示器，将整个系统集成在一个机壳内，装置体型更加便携式小型，其应用不改变原动车结构，只在检测运用中临时安置于驾驶室内，占用空间不影响行车正常操作。

2.本发明在功能上实现在动车组巡视过程中，对行车前方的接触网设施进行高清图像录制，支持后期回放。采用两个高清成像相机，成像视野范围包括接触网设施周围的全景及接触网本身，既能通过全景图像定位，又能通过接触网高清图像针对接触网腕臂定位装置区域进行细致查看。

3.本发明还包括无线控制模块，当工作人员通过观察看到行车过程中某处接触网出现问题，通过无线控制模块便能对装置采集的图像进行标记。以便后续能快速找到该位置的接触网图片及全景图片，进行进一步分析。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明优选实施例的原理框图。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

本发明提供的是一种一体化接触网安全巡检系统装置，其主要的特点是将前端的图像采集部分与后端的数据处理部分集成在一个机壳中，大大减小了装置的体积。

如图1所示，本发明的一个优选实施例是这样的：包括机壳；所述机壳内包含两个高清成像相机、数据处理板、SD卡、电源模块以及人机交互模块。

其中，电源模块用于向两个高清成像相机、数据处理板及人机交互模块供电。

两个高清成像相机的图像输出端均与数据处理板具有信号连接；数据处理板与SD卡具有信号连接；数据处理板还与人机交互模块具有信号连接。

本发明工作时，两个高清成像相机同步采集沿途的场景，其中一个高清成像相机对行车前方的全景进行拍摄，全景中包含有列车运行前方的环境以及接触网支柱杆号；另一个高清成像相机对接触网进行拍摄，可分辨定位装置脱、断缺陷。

采用同步控制电路实现对两个高清相机同步拍摄的控制，所述同步控制电路包括两个同步信号输出端，所述两个同步信号输出端分别与所述两个高清成像相机的快门控制端连接。

所述数据处理板可以是单片机，用于对两个高清成像相机输出的图片进行压缩，并将压缩后的图像输出到SD卡存储。

进一步，数据处理板还用于接收人机交互模块输出的相机配置信息并分别输出到两个高清成像相机中；以及用于将两个高清成像相机输出的图像输出到人机交互模块中进行显示。

本发明采用的SD卡区别于现有的巡检装置的大型存储器，选用这种SD卡作为存储器，大大缩小了装置的体积，这种SD卡完全能够满足数据处理板往存储器输出压缩图像数据的写入速度要求。

所述人机交互模块优选为触摸显示屏，所述触摸显示屏接收数据处理板传输过来的两个高清成像相机采集的图像并进行显示。在其他实施例中，触摸显示屏还接收工作人员给出的控制信号，如对相机的配置信息，并传输给数据处理板。

考虑到现有技术中，除了依赖巡检装置检测接触网以外，工作人员也会在驾驶室中观察列车外部的接触网状态以确保检测的万无一失。当发现故障时，工作人员会记录故障接触网对应的支柱杆号，这样便于在巡检装置回放图像时快速定位到故障接触网所在的图片，而不用一张张图像依次回放，查看。不难想象，在高铁上列车时速很快，当工作人员发现一处故障并手动记录故障接触网的支柱杆号后，列车已经行驶了很长一段距离，如果这一段行驶距离中存在接触网故障，那么工作人员势必不能发现。

为此，本发明做了进一步改进，增加了无线控制模块；所述无线控制模块与机壳内的数据处理板具有无线信号连接，如红外线、蓝牙、Zigbee等无线传输方式。无线控制模块上具有记录按键；所述记录按键在被按下时触发无线控制模块向数据处理板输出无线电信号；所述数据处理板用于在收到所述无线电信号时，记录当前时间或者记录当前两个高清成像相机输出的图片的标签信息。

这里所说的图片标签信息是指图像拍摄序号等能够标示图片的系统信息。而当前时间可以是数据处理板内部的时间。

当回放图像时，人们可以根据数据处理板记录下来的时间或标签信息快速找到存储的图片，以供进一步分析及处理。

在其他实施例中，遥控器也可以像触摸显示屏一样接收工作人员输入的控制信息并输出给数据处理板。

在其他实施例中，还包括GPS模块；所述GPS模块与所述数据处理板具有信号连接，用于将位置信息及与位置信息对应的时间信息发送给数据处理板。

考虑到高铁运行时，接触网的拍摄不能中断，为此本发明采用的是具有至少两块电池的电源模块，当其中一块电池没有电时，另一块电池自动供电，并且在更换电池的时候装置可正常工作。在其他实施例中，电源模块还具有电源适配器，可直接从接收110V或220V插座供电。

考虑到夜间行驶或者列车进入隧道后，拍摄环境的光线不足使得拍摄图像不清楚的问题，在又一具体实施例中本发明还包括光源模块，光源模块接受电源模块的供电，当环境光线不足时工作人员通过开关将光源模块打开，为拍摄环境补光。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (7)

1.一种一体化接触网安全巡检系统装置，其特征在于，包括机壳；所述机壳内包含两个高清成像相机、数据处理板、SD卡、电源模块以及人机交互模块；其中，

电源模块用于向两个高清成像相机、数据处理板及人机交互模块供电；

两个高清成像相机的图像输出端均与数据处理板具有信号连接；数据处理板与SD卡具有信号连接；数据处理板还与人机交互模块具有信号连接；

所述数据处理板用于将两个高清成像相机输出的图像进行压缩，并将压缩后的图像输出到SD卡存储；所述数据处理板用于接收人机交互模块输出的相机配置信息并分别输出到两个高清成像相机中；以及所述数据处理板还用于将两个高清成像相机输出的图像输出到人机交互模块中进行显示；

还包括无线控制模块；所述无线控制模块与机壳内的数据处理板具有无线信号连接；

无线控制模块上具有记录按键；所述记录按键用于在被按下时触发无线控制模块向数据处理板输出无线电信号；所述数据处理板用于在收到所述无线电信号时，记录当前时间或者记录当前两个高清成像相机输出的图片的标签信息；所述标签信息是指能够标示图片的系统信息，记录的时间或标签信息用于在回放图像时查找存储的图片。

2.根据权利要求1所述的一种一体化接触网安全巡检系统装置，其特征在于，还包括同步控制电路；所述同步控制电路包括两个同步信号输出端，所述两个同步信号输出端分别与所述两个高清成像相机的快门控制端连接。

3.根据权利要求2所述的一种一体化接触网安全巡检系统装置，其特征在于，两个高清成像相机中的一个高清成像相机的拍摄范围大于另一个高清成像相机。

4.根据权利要求1所述的一种一体化接触网安全巡检系统装置，其特征在于，所述人机交互模块为触摸显示屏，用于接收用户输出的控制信号并将所述控制信号输出给数据处理板，所述触摸显示屏还用于将两个高清成像相机采集的图像进行显示。

5.根据权利要求1所述的一种一体化接触网安全巡检系统装置，其特征在于，还包括GPS模块；所述GPS模块与所述数据处理板具有信号连接，用于将位置信息及与位置信息对应的时间信息发送给数据处理板。

6.根据权利要求1所述的一种一体化接触网安全巡检系统装置，其特征在于，所述电源模块包含至少两块电池。

7.根据权利要求1所述的一种一体化接触网安全巡检系统装置，其特征在于，还包括光源模块，所述光源模块与电源模块具有电连接。