CN202279134U

CN202279134U - 一种列车故障检测系统

Info

Publication number: CN202279134U
Application number: CN2011203414918U
Authority: CN
Inventors: 郑煜; 袁宁; 董雪松; 李骏; 宋野; 许皓
Original assignee: SUZHOU ATLIGHT TECHNOLOGY CO LTD; BEIJING HUAXING ZHIYUAN TECHNOLOGY DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: Suzhou New Vision Science and Technology Co., Ltd.
Priority date: 2011-09-13
Filing date: 2011-09-13
Publication date: 2012-06-20
Anticipated expiration: 2021-09-13

Abstract

本实用新型涉及一种列车故障检测系统，包括设置于铁道轨边以摄取列车底部、侧部各种部件图像的摄像设备组及与所述摄像设备相连的图像处理终端，所述图像处理终端包括第一数据接口、存储器、第一处理器和第二数据接口，其中：所述第一数据接口与所述摄像设备组相连接以接收摄像设备组提供的图像；所述存储器存储有参考图像；所述第一处理器与所述第一数据接口和存储器相连接，其将第一数据接口提供的图像与存储器中存储的参考图像进行比较，得到比较结果；所述第二数据接口连接所述第一处理器以将所述比较结果输出。本实用新型可实现列车异常低漏检率，达到安全预警的目的，并且由于图像摄取、比较均由电子设备自动完成，节省了人工，并且效率较高。

Description

一种列车故障检测系统

技术领域

本实用新型涉及电子电路领域，更具体的说是涉及一种列车故障检测系统。

背景技术

铁路运输以运输量大、快捷、安全性可靠性高等优点，在交通运输技术领域中占据着较为重要的位置。

而列车作为铁路运输的核心，其异常检测的全面、准确、快速对于铁路运输安全保障来说是至关重要的。

但是，现在的列车异常检测方式主要是工作人员根据经验进行排查，这种方式至少存在以下缺点：

1、列车组成结构复杂，细小部件较多，尤其是动车组列车，其一般长度有200多米，从裙板到转向架及中间部底部仅螺栓一项就有1000多项，因此采用人工检测方式存在工作效率低及容易漏检的问题；

2、由于以下因素增加了人工检测的难度，进一步降低了工作效率并进一步增加了漏检的概率：

列车隐蔽部件数量较多；检修作业人员较难记住各零部件的正常状态形式；另外，在入库后，其车轮的内外轮辋、踏面、轮缘由于钢轨和转向架结构的遮挡，存在着视觉盲区。

此外，对于列车而言，其运行主要特点是：一站直达、停站时间短和长交路运行，这些特点导致其无法中途以人工方式予以检修。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种列车故障检测系统，以自动地进行列车故障检测，避免人工检测带来的不准确及不方便的问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种列车故障检测系统，包括设置于铁道轨边以摄取列车底部、侧部图像的摄像设备组及与所述摄像设备组相连的图像处理终端，所述图像处理终端包括第一数据接口、存储器、第一处理器和第二数据接口，其中：

所述第一数据接口与所述摄像设备组相连接以接收摄像设备组提供的图像；

所述存储器存储有参考图像；

所述第一处理器与所述第一数据接口和存储器相连接，其将第一数据接口提供的图像与存储器中存储的参考图像进行比较，得到比较结果；

所述第二数据接口连接所述第一处理器以将所述比较结果输出。

优选的，上述系统还包括与所述图像处理终端相连接的管理终端，该管理终端具有第三数据接口、人机交互界面、第四数据接口及第二处理器，其中：

所述第三数据接口与所述第二数据接口相连，以获取比较结果；

所述第二处理器处理所述第三数据接口获取的所述比较结果，得到故障信息，控制第四数据接口传输所述故障信息并接收针对该故障信息的故障处理结果。

优选的，上述系统中，所述管理终端还包括数据查询接口，用于接收到来自外部的数据查询请求并提供给所述第二处理器，将在所述第二处理器的控制下，反馈与所述数据查询请求对应的数据。

优选的，上述系统还包括故障处理终端，该故障处理终端具有第五数据接口、第三处理器和第六数据接口，其中：

所述第五数据接口与所述第四数据接口相连，用于接收故障信息并反馈对应的故障处理结果；

所述第六数据接口用于向维修小组发送故障信息并接收维修小组反馈的故障处理结果；

所述第三处理器用于控制所述第五数据接口和第六数据接口工作。

优选的，上述系统中，所述图像处理终端还包括显示器，以显示系统界面，主要包括摄像设备组提供的图像及所述存储器中对应的参考图像，以及图像比对结果。

优选的，上述系统中，所述摄像设备组包括分别用于摄取走行部、制动配件、底架悬吊件、钩缓连接部、转向架以及车体两侧裙板图像的摄像设备。

优选的，上述系统中，所述摄像设备组还包括分别用于摄取踏面、轮辋和轮缘图像的摄像设备。

优选的，上述系统中，所述摄像设备组中的所有摄像设备采用线阵相机和面阵相机组合方式。

优选的，上述系统还包括多个为摄像设备提供辅助光线的辅助光源。

优选的，上述系统中，所述辅助光源包括红外激光光源和高亮LED频闪光源。

从上述技术方案可以看出，本实用新型提供的方案通过设置在轨道边的摄像设备组摄取列车各部件的图像，并由图像处理器将所述各部件的图像与预先存储的图像进行比较，依据比较结果即可确认列车是否出现故障，出现何种故障。由于摄像设备组能够设置于轨道边，方便地摄取列车各部件的图像，而图像摄取、比较均由电子设备自动完成，节省了人工，并且检测速度快真正起到异常预警的作用。

此外，摄取的图像包括作为人工检测盲角的踏板、轮辋和轮缘的图像，避免出现漏检。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1 为本实用新型实施例提供的一种列车故障检测系统的结构示意图；

图2~图5为本实用新型实施例提供的另一种列车故障检测系统的结构示意图；

图6为图1~图5所示的列车故障检测系统中，摄像设备组的一种结构示意图；

图7为图1~图5所示的列车故障检测系统中，摄像设备组的另一种结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供的列车故障检测系统通过设置于轨道边的摄像设备组摄取列车底部各部件的图像，并与预先存储的参考图像进行比较，根据比较结果确定列车是否出现故障，出现何种故障。方便、快捷，避免人工检测存在的一系列问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型提供的一种列车故障检测系统的一种具体结构如图1所示，包括摄像设备组1和图像处理终端2，所述摄像设备组1设置于铁道轨边以摄取列车底部或侧面各种部件图像（为方便描述，下文统称为具体图像），所述图像处理终端2与所述摄像设备组1相连，包括第一数据接口21、存储器22、第一处理器23和第二数据接口24，其中：

所述第一数据接口21与所述摄像设备组1相连接，能够接收摄像设备组1提供的列车底部和侧部图像（该图像能够显示列车底部、侧部部件的状态）。

所述存储器22存储有预先拍摄的列车底部各种部件的参考图像（一般为上次列车通过时拍摄的图像），所述参考图像为各种部件在正常情况下的图像。

所述第一处理器23与所述第一数据接口21和存储22器相连接，其将第一数据接口21提供的具体图像与存储器22中存储的参考图像进行比较，得到比较结果，该比较结果可以包括指示图像是否一致的信息以及图像不一致的部件的名称或标识，比较结果还可以是一副列车整体图像，如果某部件的具体图像跟参考图像不一致，则在该列车整体图像上的相应位置设置表示异常的信息，如画圈或直接标注“异常”字样。

所述第二数据接口24连接所述第一处理器23，用于输出所述第一处理器23提供的比较结果。

下面介绍上述列车故障检测系统的工作过程：

列车入库或者经过预设路段时，设置在铁道轨边的摄像设备组1启动以摄取列车底部、侧部各部份的具体图像，并经由第一数据接口21传输至第一处理器23，该第一处理器23将这些具体图像进行拼接以形成整个车底或侧部的图像，然后从存储器22中取出对应参考图像，并将具体图像和参考图像进行比较后，将比较结果经第二数据接口24输出。

具体的，摄像设备组1中各摄像设备对应的列车底部或侧部各部分区域，各个摄像设备摄取到对应区域的图像后传输给第一处理器23，第一处理器23将这些图像进行拼接，形成一幅完整的列车底部图像或侧部图像，然后调用参考图像，进行比对并输出比对结果。

从上述过程可以看出，本实施例提供的系统采用对图像分析来检测列车异常的方式，代替现有技术纯粹人工检测的方式，节省了人工成本，并且提高检测速度，适合对一站直达、停站时间短的列车（如列车）的检测。

在某些实施例中，图像处理终端2可以包括显示器，如图2所示，第一处理器23调出参考图像后，将具体图像和参考图像呈现于显示器25上，由操作人员进行对比确认是否异常，并接收操作人员输入的异常部件信息（即操作人员依据对比结果确定某部件存在故障以及故障类型），然后再由第二数据接口24输出。

此方式虽然一定程度上依靠人工进行检测，但是检测人员无需到现场，只需对图像进行比较即可，与现有技术的纯人工现场检测相比，速度较快。

在某些实施例中，还可以是，由第一处理器23对具体图像和参考图像进行比对，然后由显示器进行显示，由操作人员进行故障确认和故障标记，进一步减少了人员工作量，避免故障漏检，提高工作效率。

图3示出了另一种列车故障检测系统的结构示意图，该检测系统在上述实施例的基础上，还包括与所述图像处理终端2相连接的管理终端3，该管理终端3具有第三数据接口31、人机交互界面32、第四数据接口33及第二处理器34，其中：

所述第三数据接口31与所述第二数据接口相连，以获取比较结果。

所述第二处理器34处理所述第三数据接口31获取的所述比较结果，得到故障信息（该故障信息用于指示哪个部件出现问题，出现何种问题，或者，在对比结果不明显时，故障信息中指示标注可能出现故障的部件标识，由后续维修人员重点检修），控制第四数据接口33传输所述故障信息并接收针对该故障信息的故障处理结果。

并且，所述比较结果、故障信息及故障处理结果均在人机交互界面32上进行显示。并且，操作人员可以通过该人机交互界面32下发指令或命令，控制第二处理器34工作。

本实施例中，由管理终端3依据图像处理终端2输出的比较结果，生成故障信息，并下发故障信息以获取对应故障处理结果，以便操作人员了解故障的处理情况。

所述管理终端3还可以进行统计、分类及记录的操作，例如，可以将检测出现异常的部件标识及异常类型进行统计，形成统计报表；并且按照异常类型进行分类；另外，将统计报表或异常分类的分类信息进行记录。

于是，可以接收外部的查询请求，并反馈相应的反馈结果，如图4所示，管理终端3在上述实施例的基础上进一步包括另一个数据接口35（也可称为数据查询接口），外部可以通过该数据接口35发送查询请求，管理终端3在接收到查询请求后，如果查询请求的发送合法且具有查询权限，则调用相应的数据，通过数据接口35反馈。

本实施例可以采用B/S结构，本系统处于检测中心，铁路各级部门可以实时查询检测结果，如统计报表。

在其他某些实施例中，还可以专门设置与维修部门直接对应的故障处理终端，如图5所示，为本实用新型实施例提供的另外一种列车故障检测系统的结构示意图，如图所示，该检测系统在上述实施例的基础上，进一步增加了故障处理终端4，该故障处理终端具有第五数据接口41、第三处理器43和第六数据接口42，其中：

所述第五数据接口41与所述第四数据接口33相连，用于接收故障信息并反馈对应的故障处理结果。

所述第六数据接口42用于向维修小组发送故障信息并接收维修小组反馈的故障处理结果，所述故障处理结果是维修人员根据故障信息对相应部件进行故障确认并处理后反馈的结果。

所述第三处理器43用于控制所述第五数据接口41和第六数据接口42工作，具体的，即：控制第五数据接口41接收来自第四数据接口33的故障信息，并控制第六数据接口42向维修人员输出故障信息。

在上述所有实施例中，所述摄像设备组1具有多个摄像设备，分别与列车底部或侧部各区域相对应，各区域可能具有各种部件，图6示出了一种摄像设备组的结构，如图所示，摄像设备组包括多个摄像设备，分别与包括走行部、制动配件、底架悬吊件、钩缓连接部、转向架以及车体两侧裙板的区域对应，以摄取这些区域的图像。

在另外的实施例中，摄像设备组1还可以具有用于摄取某些隐蔽部件的摄像设备，图7示出了另一种摄像设备组的结构，从图中可以看出，该摄像设备组在上述实施例的基础上，还进一步增加分别用于摄取包括踏面、轮辋和轮缘的区域的图像的摄像设备。

可以看出，上述实施例中，摄像设备组设置在铁道轨边，能够方便地摄取列车底部或侧部各个区域的图像，包括人工检测盲区（踏面、轮辋和轮缘）的图像，避免了漏检现象。

优选的，所述摄像设备组具体可以为相机组，采用呈线阵和面阵相机组合方式。

摄像设备组1中各摄像设备具体可以是摄像头，同时每个摄像头还具有提供辅助光线的辅助光源，该辅助光源为线阵相机利用的红外激光光源和面阵相机利用的高亮LED频闪光源。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims

1.一种列车故障检测系统，其特征在于，包括设置于铁道轨边以摄取列车底部、侧部图像的摄像设备组及与所述摄像设备组相连的图像处理终端，所述图像处理终端包括第一数据接口、存储器、第一处理器和第二数据接口，其中：

所述存储器存储有参考图像；

2.根据权利要求1所述的列车故障检测系统，其特征在于，还包括与所述图像处理终端相连接的管理终端，该管理终端具有第三数据接口、人机交互界面、第四数据接口及第二处理器，其中：

3.根据权利要求2所述的列车故障检测系统，其特征在于，所述管理终端还包括数据查询接口，用于接收到来自外部的数据查询请求并提供给所述第二处理器，将在所述第二处理器的控制下，反馈与所述数据查询请求对应的数据。

4.根据权利要求3所述的列车故障检测系统，其特征在于，还包括故障处理终端，该故障处理终端具有第五数据接口、第三处理器和第六数据接口，其中：

5.根据权利要求1-4任意一项所述的列车故障检测系统，其特征在于，所述图像处理终端还包括显示器，以显示系统界面。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的列车故障检测系统，其特征在于，所述摄像设备组包括分别用于摄取走行部、制动配件、底架悬吊件、钩缓连接部、转向架以及车体两侧裙板图像的摄像设备。

7.根据权利要求6所述的列车故障检测系统，其特征在于，所述摄像设备组还包括分别用于摄取踏面、轮辋和轮缘图像的摄像设备。

8.根据权利要求7所述的列车故障检测系统，其特征在于，所述摄像设备组中的所有摄像设备采用线阵相机和面阵相机组合形式。

9.根据权利要求8所述的列车故障检测系统，其特征在于，还包括多个为摄像设备提供辅助光线的辅助光源。

10.根据权利要求9所述的列车故障检测系统，其特征在于，所述辅助光源包括红外激光光源和高亮LED频闪光源。