CN203242045U - 接触网安全巡检系统装置 - Google Patents

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李昌峻
黄成亮
廖智
舒章利
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Abstract

本实用新型公开了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,旨在提供一种便携式、结构简单、易于安装的接触网安全巡检装置。本实用新型采用的技术方案要点是这样的:包括图像采集前端、便携式一体机及连接线缆;所述图像采集前端通过所述连接线缆与便携式一体机进行数据信号传输及供电连接。

Description

接触网安全巡检系统装置
技术领域
[0001] 本实用新型涉及电气化铁路接触网基础设施巡线检测技术,特别是一种便携式接触网安全巡检系统装置。
背景技术
[0002] 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。
[0003] 现有技术中已存在利用现代图像采集设备和机器视觉技术辅助监测人员巡视工作的装置。现有的巡检装置主要有以下几种:
[0004] 现有的部分巡检装置包含的复杂组件,且需安装在车体上,这样的巡检装置涉及对列车的改造,并非便携式的临时安装设备,生产、安装成本较高。
[0005] 还有的巡检装置未安装在列车上,不会随列车运行检测列车运行全部线路上的接触网状态而是自动往返一路段区域,检测该路段区域的接触网状态。这样的巡检装置存在检测范围小的缺陷。
实用新型内容
[0006] 本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题,提供一种便携式接触网安全巡检系统装置。
[0007]为了解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是这样的:包括图像采集前端、便携式一体机及连接线缆;所述图像采集前端通过所述连接线缆与便携式一体机进行数据信号传输及供电连接。
[0008] 进一步,所述图像采集前端包括两个相机及同步控制电路;其中,第一相机的拍摄范围大于第二相机;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相机的快门控制端连接;所述第一相机与第二相机的图像输出端均与所述便携式一体机连接。所述同步信号频率为15Hz。
[0009] 进一步,第一相机用于拍摄包括接触网在内的行车前方全景,第二相机用于拍摄接触网。
[0010] 进一步,所述图像采集前端还包括GPS定位模块,所述GPS定位模块用于接收GPS信号并向所述便携式一体机输出定位信息。
[0011] 进一步,所述便携式一体机包括高速图像采集卡、便携式计算机及电源管理模块;
[0012] 所述高速图像采集卡与第一相机的图像输出端及第二相机的图像输出端均有信号连接,用于同时采集并压缩第一相机及第二相机输出的图像并将压缩后的两路图像信号输出给便携式计算机;
[0013] 所述电源管理模块用于接收市电,将市电转换后一方面为图像采集前端各组件及便携式一体机中的便携式计算机直接供电,另一方面存储电能用于市电断电后为图像采集前端各组件及便携式一体机中的便携式计算机供电。
[0014] 进一步,所述便携式一体机包括高速图像采集卡、便携式计算机及电源管理模块;
[0015] 所述高速图像采集卡与第一相机的图像输出端及第二相机的图像输出端均均有信号连接,用于同时采集并压缩第一相机及第二相机输出的图像并将压缩后的两路图像信号输出给便携式计算机;
[0016] 所述GPS定位模块的定位信息输出端与所述便携式计算机连接;
[0017] 所述电源管理模块具有市电输入端、电源电路、充电电路、充电电池及多个供电端;所述市电输入端与电源电路电源输出端连接,电源电路电源输出端一方面与各个供电端连接,另一方面与充电电路的电源输入端连接,充电电路用于为充电电池充电,所述充电电池也与各个供电端连接;所述各个供电端与图像采集前端的第一相机、第二相机、同步控制电路及GPS定位模块以及便携式一体机中的便携式计算机的电源输入端连接。
[0018] 综上所述,由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
[0019] 1、本装置的主体部分是图像采集前端和便携式一体机及连接线缆,整体简洁度高,组装和调节方式简单,适应动车驾驶室内安装。
[0020] 2、本装置可以临时安装在运营动车驾驶室内,本装置随动车同时运动,采集运行线路上的接触网高清图像同时获取行车位置信息,有利于通过人工判别和图像处理自动识别的方法发现动车运行线路上的接触网缺陷。
[0021] 3、本装置视频采集功能由双通道工业相机组成,双相机严格同步拍摄,既能反映供电设施周边安全及观察线路杆号,又可以反映接触网支持装置及悬挂的状态细节。
[0022] 4、本装置中的GPS定位模块能够准确识别采集图像所在的地。
附图说明
[0023] 图1是为本实用新型第一实施例。
[0024] 图2为本实用新型第二实施例。
[0025] 图3为本实用新型第三实施例。
具体实施方式
[0026] 下面结合附图,对本实用新型作详细的说明。
[0027] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型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实用新型,并不用于限定本实用新型。
[0028] 如图1所示,本实用新型的第一实施例包括图像采集前端、便携式一体机及连接线缆;所述图像采集前端通过所述连接线缆与便携式一体机进行数据信号传输及供电连接。本装置可安装在动车驾驶室中,图像采集前端通过驾驶室的窗户拍摄动车前方的包含接触网的全景及接触网等关键区域,然后将图像传输通过连接线缆传输给便携式一体机。便携式一体机用于存储、处理并显示图像图像。
[0029] 如图2所示,本实用新型的第二实施例中,所述图像采集前端具体包括两个高清工业相机及同步控制电路。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相机的快门控制端连接;所述第一相机与第二相机的图像输出端均与所述便携式一体机连接。
[0030] 调整第一相机的位置,使其能拍摄到包括接触网在内的行车前方全景,调整第二相机的位置,使其拍摄接触网(关键区域)。第一相机为彩色成像,成像分辨率达到200万像素(1600X1200像素),彩色图像易于分辨供电设施周边安全。第二相机为黑白成像,成像分辨率达到500万像素级(2448X2050像素),可清楚分辨接触网定位装置脱、断等缺陷。
[0031] 同步控制电路的两个同步信号输出端输出完全相同的同步信号,优选的,同步信号周期为15Hz的电脉冲,当有效同步信号(本领域技术人员可以合理预测到所述的有效同步信号可以是高电平、低电平、脉冲信号的上跳沿或下跳沿)输出到两个相机的快门控制端后,两个相机同时完成一次拍摄,达到两个相机拍摄场景的时刻误差不超过Ims,在350km/h的时速下拍摄外部场景距离误差不超过lm,使得所摄全景图像与关键区域图像严格对应。
[0032] 进一步,所述便携式一体机包括高速图像采集卡、便携式计算机及电源管理模块。
[0033] 所述高速图像采集卡与第一相机的图像输出端及第二相机的图像输出端均有信号连接,用于同时采集第一相机及第二相机输出的图像,并实现对两路图像的硬件压缩功能,极大降低对计算机性能的要求和存储压力,高速图像采集卡将压缩后的两路图像信号输出给便携式计算机。
[0034] 所述电源管理模块用于接收列车所配备的220V交流市电,将市电转换后一方面为图像采集前端各组件及便携式一体机中的便携式计算机直接供电,另一方面存储电能用于市电断电后为图像采集前端各组件及便携式一体机中的便携式计算机供电。电源管理模块的临时备电功能,能够在列车临时断电区间,提供10分钟临时供电功能。
[0035] 本实用新型的第三实施例为在第二实施例的图像采集前端进一步增设了 GPS定位模块,所述GPS定位模块用于接收GPS信号,以USB接口与便携式一体机连接向所述便携式一体机中的便携式计算机输出定位信息,定位信息包括动车不同时间所处的区间、杆号、公里标等信息。本实施例采用的GPS定位模块定位误差小于Sm,数据输出速率5Hz,输出格式为国际标准NMEA-0183。便携式计算机将收到的图像与定位信息通过时间一一对应(将同一时刻拍摄的图像与此时的定位信息对应),这样本装置就能为巡检人员提供各个图像拍摄的准确位置,便于快速发现接触网损坏发生地点。
[0036] 本实施例中的电源管理模块具有市电输入端、电源电路、充电电路、充电电池及多个供电端;所述市电输入端与电源电路电源输出端连接,电源电路电源输出端一方面与各个供电端连接,另一方面与充电电路的电源输入端连接,充电电路用于为充电电池充电,所述充电电池也与各个供电端连接。所述各个供电端与图像采集前端的第一相机、第二相机、同步控制电路及GPS定位模块以及便携式一体机中的便携式计算机的电源输入端连接。
[0037] 第二及第三实施例中的便携式计算机CPU性能、内存大小符合系统功能需要,包括键盘、显示屏及内置鼠标,其为行李箱形式,能够灵活转移。
[0038] 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种接触网安全巡检系统装置,其特征在于,包括图像采集前端、便携式一体机及连接线缆;所述图像采集前端通过所述连接线缆与便携式一体机进行数据信号传输及供电连接。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述图像采集前端包括两个相机及同步控制电路;其中,第一相机的拍摄范围大于第二相机;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相机的快门控制端连接;所述第一相机与第二相机的图像输出端均与所述便携式一体机连接。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述同步信号频率为15Hz。
4.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,第一相机用于拍摄包括接触网在内的行车前方全景,第二相机用于拍摄接触网。
5.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述图像采集前端还包括GPS定位模块,所述GPS定位模块用于接收GPS信号并向所述便携式一体机输出定位信息。
6.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述便携式一体机包括高速图像采集卡、便携式计算机及电源管理模块; 所述高速图像采集卡与第一相机的图像输出端及第二相机的图像输出端均有信号连接,用于同时采集并压缩第一相机及第二相机输出的图像并将压缩后的两路图像信号输出给便携式计算机; 所述电源管理模块用于接收市电,将市电转换后一方面为图像采集前端各组件及便携式一体机中的便携式计算机直接供电,另一方面存储电能用于市电断电后为图像采集前端各组件及便携式一体机中的便携式计算机供电。
7.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述便携式一体机包括高速图像采集卡、便携式计算机及电源管理模块; 所述高速图像采集卡与第一相机的图像输出端及第二相机的图像输出端均均有信号连接,用于同时采集并压缩第一相机及第二相机输出的图像并将压缩后的两路图像信号输出给便携式计算机; 所述GPS定位模块的定位信息输出端与所述便携式计算机连接; 所述电源管理模块具有市电输入端、电源电路、充电电路、充电电池及多个供电端;所述市电输入端与电源电路电源输出端连接,电源电路电源输出端一方面与各个供电端连接,另一方面与充电电路的电源输入端连接;充电电路用于为充电电池充电,所述充电电池也与各个供电端连接;所述各个供电端分别与图像采集前端的第一相机、第二相机、同步控制电路及GPS定位模块以及便携式一体机中的便携式计算机的电源输入端连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104104912A (zh) * 2014-07-07 2014-10-15 长春轨道客车股份有限公司 轨道车辆弓网监控装置
CN104333740A (zh) * 2014-10-31 2015-02-04 成都唐源电气有限责任公司 一种一体化接触网安全巡检系统装置

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