CN114384072B - 一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法及系统，所述方法包括：S1、获取刚性接触网中接触线的图像以及与该图像所对应的第一相关数据，并基于第一相关数据获取对应的第一刚性接触网磨耗指数；与该图像对应的第一相关数据包括：在拍摄该图像时刻的接触线通过受电弓的已有的次数、接触线的温度、受电弓与接触线之间的电流、地铁的运行速度、接触线与受电弓之间的接触压力、地铁运行的纵向的加加速度、地铁车厢内的横向加速度；S2、判断第一刚性接触网磨耗指数是否高于预先设定的第二刚性接触网磨耗指数B，若高于，则针对第一刚性接触网磨耗指数所对应的接触线的图像进行磨耗检测，获取该图像中接触线的磨损量。

Description

一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法及系统
技术领域
本发明涉及接触网磨耗检测技术领域，尤其涉及一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法及系统。
背景技术
现有的刚性接触网的磨耗检测方法都是无差别的针对整条接触网中的接触线进行磨耗检测，但是，磨耗检测需要大量的计算，如采用现有的算法对接触线的图像进行计算，从而来获取接触线的磨耗量等情况，因此，现有的方法具有计算量大，磨耗检测用时时间长的缺点。
发明内容
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法及系统，其解决了现有的方法具有计算量大，磨耗检测用时时间长的技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
第一方面，本发明实施例提供一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法，包括：
S1、获取当前刚性接触网中接触线的图像以及与该图像所对应的第一相关数据，并基于所述与该图像对应的第一相关数据获取与该图像对应的第一刚性接触网磨耗指数；
其中，与该图像对应的第一相关数据包括：在拍摄该图像时刻的接触线通过受电弓的已有的次数、接触线的温度、受电弓与接触线之间的电流、地铁的运行速度、接触线与受电弓之间的接触压力、地铁运行的纵向的加加速度、地铁车厢内的横向加速度；
S2、判断所述第一刚性接触网磨耗指数是否高于预先设定的第二刚性接触网磨耗指数B，若高于，则针对所述第一刚性接触网磨耗指数所对应的接触线的图像进行磨耗检测，获取该图像中接触线的磨损量。
优选的，采用公式(1)获取第一刚性接触网磨耗指数W；
其中，公式(1)为：
W＝(z+r)×(a×N1+b×Q1+c×I1+d×V1+e×F1)；
其中，W为第一刚性接触网磨耗指数；N1为在拍摄该图像时刻的接触线通过受电弓的已有的次数；Q1为接触线的温度；I1为受电弓与接触线之间的电流；V1为地铁的运行速度；a为预先设定的第一权重系数；b为预先设定的第二权重系数；c为预先设定的第三权重系数；d为预先设定的第四权重系数、e为预先设定的第四权重系数；F1为接触线与受电弓之间的接触压力；z为地铁运行的纵向的加加速度；r为地铁车厢内的横向加速度。
优选的，在S1之前还包括：
A1、获取预先设定时间段内的刚性接触网中的接触线的图像以及每张图像所对应的第二相关数据；
所述第二相关数据包括：在拍摄该图像时刻的接触线通过受电弓的已有的次数、接触线的温度、受电弓与接触线之间的电流、地铁的运行速度、接触线与受电弓之间的接触压力；
A2、针对每一所述接触线的图像进行磨损检测，获取每一所述接触线的图像所对应的磨损量，并判断该磨损量是否超过预先设定的阈值，若超过，则将该接触线的图像确定为不合格图像；
A3、根据所述不合格图像所对应的第二相关数据，获取第二刚性接触网磨耗指数B。
优选的，所述A3包括：
A31、根据所述不合格图像所对应的第二相关数据，获取第一次数值、第一温度值、第一电流值、第一速度值、第一接触压力值；
所述第一次数值为所有的不合格图像所对应的第二相关数据中的在拍摄该图像时刻的接触线通过受电弓的已有的次数的平均值；
所述第一温度值为所有的不合格图像所对应的第二相关数据中的接触线的温度的平均值；
所述第一电流为所有的不合格图像分别所对应的第二相关数据中的受电弓与接触线之间的电流的平均值；
所述第一速度值为所有不合格图像分别所对应的第二相关数据中的地铁的运行速度的平均值；
所述第一接触压力值为所有不合格图像分别所对应的第二相关数据中的接触线与受电弓之间的接触压力的平均值；
A32、基于所述第一次数值、第一温度值、第一电流值、第一速度值、第一接触压力值，获取第二刚性接触网磨耗指数。
优选的，所述A32具体包括：
基于所述第一次数值、第一温度值、第一电流值、第一速度值、第一接触压力值，采用公式(2)获取第二刚性接触网磨耗指数；
所述公式(2)为：
B＝k(a×N2+b×Q2+c×I2+d×V2+e×F2)；
其中，B为第一刚性接触网磨耗指数；N2为第一次数值；Q2为第一温度值；I2为第一电流值；V2为第一速度值；F2为第一接触压力值；k为预先设定值。
优选的，在S2之后还包括：
S3、根据所述接触线的磨损量和预先设定的第一阈值范围，发出预警信号或发出进行全面检测的信号或者正常信号。
优选的，所述S3包括：
若任一所述接触线的磨损量超过预先设定的第一阈值范围，则发出预警信号。
优选的，所述S3包括：
若所有所述接触线的磨损量均没有超过所述预先设定的第一阈值范围，且所述接触线的磨损量在所述预先设定的第一阈值范围内的数量大于预先设定数量时，则发出进行全面磨损检测的信号；
若所有所述接触线的磨损量均没有超过所述预先设定的第一阈值范围，且所述接触线的磨损量在所述预先设定的第一阈值范围内的数量小于或等于预先设定数量时，则发出正常信号。
优选的，
所述预先设定的第一权重系数为预先获取的接触线通过受电弓的已有的次数的与接触线的磨损量的相关系数；
所述预先设定的第二权重系数为预先获取的接触线的温度与接触线的磨损量的相关系数；
所述预先设定的第三权重系数为预先获取的受电弓与接触线之间的电流与接触线的磨损量的相关系数；
所述预先设定的第四权重系数为预先获取的地铁的运行速度与接触线的磨损量的相关系数；
所述预先设定的第五权重系数为预先获取的接触线与受电弓之间的接触压力与接触线的磨损量的相关系数。
第二方面，本发明实施例提供一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测系统，所述系统包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如上述任一的用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明的一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法及系统，由于首先根据与图像对应的第一相关数据来获取第一刚性接触网磨耗指数，并进一步根据第一刚性接触网磨耗指数和预先设定的第二刚性接触网磨耗指数B来确定是否对图像进行磨耗检测，相对于现有技术而言，其可以不用对接触线所有的图像都进行一遍磨耗检测，达到了计算量小，磨耗检测用时时间短的效果。
附图说明
图1为本发明的一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法流程图；
图2为本发明实施例中一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法在S1之前的过程示意图；
图3为本发明的一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测系统示意图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
接触线也称电车线，是接触网的重要的一部分。接触线通过与地铁上的受电弓滑动摩擦直接向地铁输送电流。
参见图1，本实施例提供一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法，包括：
S1、获取当前刚性接触网中接触线的图像以及与该图像所对应的第一相关数据，并基于所述与该图像对应的第一相关数据获取与该图像对应的第一刚性接触网磨耗指数。
其中，与该图像对应的第一相关数据包括：在拍摄该图像时刻的接触线通过受电弓的已有的次数、接触线的温度、受电弓与接触线之间的电流、地铁的运行速度、接触线与受电弓之间的接触压力、地铁运行的纵向的加加速度、地铁车厢内的横向加速度。
具体的，根据实际经验，在接触网的磨耗分为电气磨耗和机械磨耗两大类。机械磨耗也就是常规的磨耗，也就是受电弓与接触线底面的摩擦产生的磨耗。电气磨耗主要是由于受电弓脱离接触线底面产生燃弧并烧蚀受电弓和接触线表面造成的。同时，由于刚性接触网中的接触线与受电弓的作用力，而受电弓与地铁是一体的，因此地铁的纵向平稳性、横向稳定性也会对接触线与受电弓之间的摩擦力造成影响。而反应地铁的纵向平稳性的指标为地铁的加加速度，本实施例中的地铁的加加速度可由加加速度仪获取。地铁的横向的稳定性为横向加速度，具体的设置在地铁车厢横向设置的加速度仪器获取。
S2、判断所述第一刚性接触网磨耗指数是否高于预先设定的第二刚性接触网磨耗指数B，若高于，则针对所述第一刚性接触网磨耗指数所对应的接触线的图像进行磨耗检测，获取该图像中接触线的磨损量。
本实施例中的一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法，由于首先根据与图像对应的第一相关数据来获取第一刚性接触网磨耗指数，并进一步根据第一刚性接触网磨耗指数和预先设定的第二刚性接触网磨耗指数B来确定是否对图像进行磨耗检测，相对于现有技术而言，其可以不用对接触线所有的图像都进行一遍磨耗检测，达到了计算量小，磨耗检测用时时间短的效果。
本实施例中并不对接触线的图像进行磨耗检测，获取该图像中接触线的磨损量做具体限定，如现有的接触线磨耗量检测方法或检测系统能够满足此功能。
在本实施例的实际应用中，采用公式(1)获取第一刚性接触网磨耗指数W。
其中，公式(1)为：
W＝(z+r)×(a×N1+b×Q1+c×I1+d×V1+e×F1)；
其中，W为第一刚性接触网磨耗指数；N1为在拍摄该图像时刻的接触线通过受电弓的已有的次数；Q1为接触线的温度；I1为受电弓与接触线之间的电流；V1为地铁的运行速度；a为预先设定的第一权重系数；b为预先设定的第二权重系数；c为预先设定的第三权重系数；d为预先设定的第四权重系数、e为预先设定的第四权重系数；F1为接触线与受电弓之间的接触压力；z为地铁运行的纵向的加加速度；r为地铁车厢内的横向加速度。
在本实施例的实际应用中，参见图2，在S1之前还包括：
A1、获取预先设定时间段内的刚性接触网中的接触线的图像以及每张图像所对应的第二相关数据。
所述第二相关数据包括：在拍摄该图像时刻的接触线通过受电弓的已有的次数、接触线的温度、受电弓与接触线之间的电流、地铁的运行速度、接触线与受电弓之间的接触压力。
A2、针对每一所述接触线的图像进行磨损检测，获取每一所述接触线的图像所对应的磨损量，并判断该磨损量是否超过预先设定的阈值，若超过，则将该接触线的图像确定为不合格图像。
A3、根据所述不合格图像所对应的第二相关数据，获取第二刚性接触网磨耗指数B。
在本实施例的实际应用中，所述A3包括：
A31、根据所述不合格图像所对应的第二相关数据，获取第一次数值、第一温度值、第一电流值、第一速度值、第一接触压力值。
所述第一次数值为所有的不合格图像所对应的第二相关数据中的在拍摄该图像时刻的接触线通过受电弓的已有的次数的平均值。
所述第一温度值为所有的不合格图像所对应的第二相关数据中的接触线的温度的平均值。
所述第一电流为所有的不合格图像分别所对应的第二相关数据中的受电弓与接触线之间的电流的平均值。
所述第一速度值为所有不合格图像分别所对应的第二相关数据中的地铁的运行速度的平均值。
所述第一接触压力值为所有不合格图像分别所对应的第二相关数据中的接触线与受电弓之间的接触压力的平均值。
A32、基于所述第一次数值、第一温度值、第一电流值、第一速度值、第一接触压力值，获取第二刚性接触网磨耗指数。
在本实施例的实际应用中，所述A32具体包括：
基于所述第一次数值、第一温度值、第一电流值、第一速度值、第一接触压力值，采用公式(2)获取第二刚性接触网磨耗指数。
所述公式(2)为：
B＝k(a×N2+b×Q2+c×I2+d×V2+e×F2)；
其中，B为第一刚性接触网磨耗指数；N2为第一次数值；Q2为第一温度值；I2为第一电流值；V2为第一速度值；F2为第一接触压力值；k为预先设定值。
在本实施例的实际应用中，在S2之后还包括：
S3、根据所述接触线的磨损量和预先设定的第一阈值范围，发出预警信号或发出进行全面检测的信号或者正常信号。
在本实施例的实际应用中，所述S3包括：若任一所述接触线的磨损量超过预先设定的第一阈值范围，则发出预警信号。
在本实施例的实际应用中，所述S3包括：若所有所述接触线的磨损量均没有超过所述预先设定的第一阈值范围，且所述接触线的磨损量在所述预先设定的第一阈值范围内的数量大于预先设定数量时，则发出进行全面磨损检测的信号。
若所有所述接触线的磨损量均没有超过所述预先设定的第一阈值范围，且所述接触线的磨损量在所述预先设定的第一阈值范围内的数量小于或等于预先设定数量时，则发出正常信号。
在本实施例的实际应用中，所述预先设定的第一权重系数为预先获取的接触线通过受电弓的已有的次数的与接触线的磨损量的相关系数。
所述预先设定的第二权重系数为预先获取的接触线的温度与接触线的磨损量的相关系数。
所述预先设定的第三权重系数为预先获取的受电弓与接触线之间的电流与接触线的磨损量的相关系数。
所述预先设定的第四权重系数为预先获取的地铁的运行速度与接触线的磨损量的相关系数。
所述预先设定的第五权重系数为预先获取的接触线与受电弓之间的接触压力与接触线的磨损量的相关系数。
具体的，接触线通过受电弓的已有的次数、接触线的温度、受电弓与接触线之间的电流、地铁的运行速度、接触线与受电弓之间的接触压力与接触线的磨损量之间的关系并不完全相同，因此，本实施例按照不同的权重匹配。
本实施例中的一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法，由于首先根据与图像对应的第一相关数据来获取第一刚性接触网磨耗指数，并进一步根据第一刚性接触网磨耗指数和预先设定的第二刚性接触网磨耗指数B来确定是否对图像进行磨耗检测，相对于现有技术而言，其可以不用对接触线所有的图像都进行一遍磨耗检测，达到了计算量小，磨耗检测用时时间短的效果。
另一方面，参见图3，本实施例还提供一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测系统，所述系统包括：
至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如上述任一的用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法。
由于本发明上述实施例所描述的系统，为实施本发明上述实施例的方法所采用的系统，故而基于本发明上述实施例所描述的方法，本领域所属技术人员能够了解该系统的具体结构及变形，因而在此不再赘述。凡是本发明上述实施例的方法所采用的系统都属于本发明所欲保护的范围。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。

Claims (6)

1.一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法，其特征在于，包括：
S1、获取当前刚性接触网中接触线的图像以及与该图像所对应的第一相关数据，并基于所述与该图像对应的第一相关数据获取与该图像对应的第一刚性接触网磨耗指数；
其中，与该图像对应的第一相关数据包括：在拍摄该图像时刻的接触线通过受电弓的已有的次数、接触线的温度、受电弓与接触线之间的电流、地铁的运行速度、接触线与受电弓之间的接触压力、地铁运行的纵向的加加速度、地铁车厢内的横向加速度；
S2、判断所述第一刚性接触网磨耗指数是否高于预先设定的第二刚性接触网磨耗指数B，若高于，则针对所述第一刚性接触网磨耗指数所对应的接触线的图像进行磨耗检测，获取该图像中接触线的磨损量；
采用公式(1)获取第一刚性接触网磨耗指数W；
其中，公式(1)为：
W＝(z+r)×(a×N1+b×Q1+c×I1+d×V1+e×F1)；
其中，W为第一刚性接触网磨耗指数；N1为在拍摄该图像时刻的接触线通过受电弓的已有的次数；Q1为接触线的温度；I1为受电弓与接触线之间的电流；V1为地铁的运行速度；a为预先设定的第一权重系数；b为预先设定的第二权重系数；c为预先设定的第三权重系数；d为预先设定的第四权重系数、e为预先设定的第四权重系数；F1为接触线与受电弓之间的接触压力；z为地铁运行的纵向的加加速度；r为地铁车厢内的横向加速度；
在S1之前还包括：
A1、获取预先设定时间段内的刚性接触网中的接触线的图像以及每张图像所对应的第二相关数据；
所述第二相关数据包括：在拍摄该图像时刻的接触线通过受电弓的已有的次数、接触线的温度、受电弓与接触线之间的电流、地铁的运行速度、接触线与受电弓之间的接触压力；
A2、针对每一所述接触线的图像进行磨损检测，获取每一所述接触线的图像所对应的磨损量，并判断该磨损量是否超过预先设定的阈值，若超过，则将该接触线的图像确定为不合格图像；
A3、根据所述不合格图像所对应的第二相关数据，获取第二刚性接触网磨耗指数B；
所述A3包括：
A31、根据所述不合格图像所对应的第二相关数据，获取第一次数值、第一温度值、第一电流值、第一速度值、第一接触压力值；
所述第一次数值为所有的不合格图像所对应的第二相关数据中的在拍摄该图像时刻的接触线通过受电弓的已有的次数的平均值；
所述第一温度值为所有的不合格图像所对应的第二相关数据中的接触线的温度的平均值；
所述第一电流为所有的不合格图像分别所对应的第二相关数据中的受电弓与接触线之间的电流的平均值；
所述第一速度值为所有不合格图像分别所对应的第二相关数据中的地铁的运行速度的平均值；
所述第一接触压力值为所有不合格图像分别所对应的第二相关数据中的接触线与受电弓之间的接触压力的平均值；
A32、基于所述第一次数值、第一温度值、第一电流值、第一速度值、第一接触压力值，获取第二刚性接触网磨耗指数；
所述A32具体包括：
基于所述第一次数值、第一温度值、第一电流值、第一速度值、第一接触压力值，采用公式(2)获取第二刚性接触网磨耗指数；
所述公式(2)为：
B＝k(a×N2+b×Q2+c×I2+d×V2+e×F2)；
其中，B为第二刚性接触网磨耗指数；N2为第一次数值；Q2为第一温度值；I2为第一电流值；V2为第一速度值；F2为第一接触压力值；k为预先设定值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在S2之后还包括：
S3、根据所述接触线的磨损量和预先设定的第一阈值范围，发出预警信号或发出进行全面检测的信号或者正常信号。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S3包括：
若任一所述接触线的磨损量超过预先设定的第一阈值范围，则发出预警信号。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述S3包括：
若所有所述接触线的磨损量均没有超过所述预先设定的第一阈值范围，且所述接触线的磨损量在所述预先设定的第一阈值范围内的数量大于预先设定数量时，则发出进行全面磨损检测的信号；
若所有所述接触线的磨损量均没有超过所述预先设定的第一阈值范围，且所述接触线的磨损量在所述预先设定的第一阈值范围内的数量小于或等于预先设定数量时，则发出正常信号。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述预先设定的第一权重系数为预先获取的接触线通过受电弓的已有的次数的与接触线的磨损量的相关系数；
所述预先设定的第二权重系数为预先获取的接触线的温度与接触线的磨损量的相关系数；
所述预先设定的第三权重系数为预先获取的受电弓与接触线之间的电流与接触线的磨损量的相关系数；
所述预先设定的第四权重系数为预先获取的地铁的运行速度与接触线的磨损量的相关系数；
所述预先设定的第五权重系数为预先获取的接触线与受电弓之间的接触压力与接触线的磨损量的相关系数。
6.一种用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测系统，其特征在于，所述系统包括：
至少一个处理器；以及
与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至5中任一所述的用于轨道巡检刚性接触网的磨耗检测方法。
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