CN203246483U - 一种机车行走部运动状态智能检测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种机车行走部运动状态智能检测系统，该系统包括：机车监测出入单元、测速单元、图像分段单元、机车识别单元、处理中心、检测中心、图像库单元、LED照明单元以及高清智能摄像扫描单元。实施本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：对机车进行整体图像采集，而不是仅采集重点部位图像，做到对机车的全面监控；通过图像分段单元和图像处理中心获取多个车辆段图像，便于更加准确的找出问题点；图像采集单元采集到的机车图像为彩色图像且分辨率高，可以更加清楚准确的找出问题点；通过快速匹配、特征值迭代查询可以快速找出问题点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种机车行走部运动状态智能检测系统，更具体地说，涉及一种对整列机车进行全面智能检测的检测系统。
背景技术
目前国内对于列车安全工作的视频监控和监测非常重视，但现有的视频监控系统还处于较落后阶段，基本上是依靠面阵相机等进行简单的识别。
现有的检测机车行走部运行状态的检测技术方案，存在以下缺陷：1、利用面阵相机捕捉机车的重点部位图像，因相机安装距离限制，一般侧面距离在距离机车1米处，限高1.2米，只能抓拍重点部位，例如牵引电动机轴承、轴箱轴承、牵引齿轮、空心轴轴承以及抱轴瓦进行整车状态下的不解体的检测图像，无法完整拍摄车体全部图像，而且需要安装大功率的照明灯；2、因传输通道限制，拍摄的为黑白图像，不能真实反映现场实际情况，且夜间明暗度对比更为明显，噪点更大；3、因受制于轨道限界的影响，距铁轨1.3米内不能架设1.1米以上的物体，而很多铁路股道因地形限制导致相机安装存在地域限制，一般选择在有地沟，有顶棚的位置安装；4、图像分辨率低，可识别率差，难以实时记录和控制问题机车信息。
发明内容
本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种机车行走部运动状态智能检测系统。
一种机车行走部运动状态智能检测系统，其特征在于，包括：
用于检测机车到达，并将机车到达信号发送至测速单元、图像分段单元以及机车识别单元的机车监测出入单元；
用于获取机车速度和来车方向信息，并将机车速度和来车方向信息发送至处理中心的测速单元；
用于检测车厢间隔并向处理中心发送机车车厢分割信号的图像分段单元；图像分段单元包括红外传感器；
用于识别机车类型和车号的机车识别单元；
用于从处理中心读取机车速度和来车方向，调整线扫频率，并根据机车车厢分割信号以整节车厢为单位扫描机车图像的高清智能摄像扫描单元；高清智能摄像扫描单元为线阵扫描摄像机，包括可以根据环境光亮度开启LED照明单元的智能感光模块；
用于在机车图像扫描过程中辅助照明的LED照明单元；
用于存储各类型机车图像以及每种类型的不同车号图像的图像库单元；
用于接收来自机车识别单元、测速单元、图像分段单元、高清智能摄像扫描单元、LED照明单元的信息，控制测速单元、高清智能摄像扫描单元、LED照明单元并对信息进行处理的处理中心；
根据机车识别单元识别的机车类型从图像库单元中调取该类型机车的标准图像，进行对比处理，找出问题点的检测中心；其中，
机车监测出入单元与测速单元、图像分段单元以及机车识别单元连接；处理中心与机车识别单元、测速单元、图像分段单元、检测中心、图像库单元、LED照明单元以及高清智能摄像扫描单元连接。
本实用新型的检测系统还包括存储检测结果数据的存储单元和将检测结果发送至维修终端的报警单元。
本实用新型的机车监测出入单元为有源车轮传感器。
本实用新型的系统还包括至少三个自动控制箱，灯光照明单元和图像采集单元设置于自动控制箱中，所述自动控制箱分别设置于轨道两侧以及轨道枕木间隙中。
实施本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：对机车进行整体图像采集，而不是仅采集重点部位图像，做到对机车的全面监控；通过图像分段单元和图像处理中心获取多个车辆段图像，便于更加准确的找出问题点；图像采集单元采集到的机车图像为彩色图像且分辨率高，可以更加清楚准确的找出问题点；通过快速匹配、特征值迭代查询可以快速找出问题点；通过将灯光照明单元和图像采集单元设置于自动控制箱中，避免灯光照明单元和图像采集单元的损坏。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种机车行走部运动状态智能检测系统，下面对本实用新型的技术方案进行详细说明。
本实用新型的机车行走部运动状态智能检测系统包括：机车监测出入单元、测速单元、图像分段单元、机车识别单元、处理中心、检测中心、图像库单元、LED照明单元以及高清智能摄像扫描单元，机车监测出入单元与测速单元、图像分段单元以及机车识别单元连接；处理中心与机车识别单元、测速单元、图像分段单元、检测中心、图像库单元、LED照明单元以及高清智能摄像扫描单元连接。机车监测出入单元用于检测机车到达，并将机车到达信号发送至测速单元、图像分段单元以及机车识别单元；测速单元用于获取机车速度和来车方向信息，并将机车速度和来车方向信息发送至处理中心；图像分段单元用于检测车厢间隔并向处理中心发送机车车厢分割信号；图像分段单元包括红外传感器；机车识别单元用于识别机车类型和车号；高清智能摄像扫描单元用于从处理中心读取机车速度和来车方向，调整线扫频率，并根据机车车厢分割信号以整节车厢为单位扫描机车图像的；高清智能摄像扫描单元为线阵扫描摄像机，包括可以根据环境光亮度开启LED照明单元的智能感光模块；LED照明单元用于在机车图像扫描过程中辅助照明；图像库单元用于存储各类型机车图像以及每种类型的不同车号图像；处理中心用于接收来自机车识别单元、测速单元、图像分段单元、高清智能摄像扫描单元、LED照明单元的信息，控制测速单元、高清智能摄像扫描单元、LED照明单元并对信息进行处理；检测中心根据机车识别单元识别的机车类型从图像库单元中调取该类型机车的标准图像，进行对比处理，找出问题点。同时，机车监测出入单元、测速单元、图像分段单元、机车识别单元、高清摄像扫描单元、LED照明单元和三个控制箱的状态信息上传到处理中心，检测中心读取信号，可自动识别各个单元和设备即时状态，可远程自动复位。
图1是本实用新型的结构示意图，如图所示。机车监测出入单元测速单元、图像分段单元、机车识别单元连接、处理中心、检测中心、图像库单元、LED照明单元、远程浏览平台以及高清智能摄像扫描单元，机车监测出入单元与测速单元、图像分段单元以及机车识别单元连接；处理中心与机车识别单元、测速单元、图像分段单元、检测中心、图像库单元、LED照明单元、远程浏览平台以及高清智能摄像扫描单元连接。远程浏览平台用于远程读取机车监测出入单元、测速单元、图像分段单元、机车识别单元、高清摄像扫描单元、LED照明单元上传至处理中心的信号。
机车监测出入单元采用硬件件设备，即有源车轮传感器，基于霍尔感应原理来检测机车到达，当有铁质物体靠近，线圈震荡，回路内部产生TTL电平。
机车识别单元，利用现有硬件设备，主要识别机车类型和车牌号，还可以识别其他需要识别的信息数据。
图像分割单元，利用现有红外传感器，当列车经过时，通过接受传感器信号，判断车厢空隙处图像灰度值和感光区域的变化，对图像进行以车厢为单位切割，确保一节车厢在一张图片中。LED灯光照明单元，为线阵扫描摄像机提供照明，1.5米距离照度在8000LM以上。
高清智能摄像扫描单元在本实施例中为高清摄像机，可以根据行业需求采集相关的外部控制信息，以使获得的图像信息满足本行业要求；如铁路监控系统中接口控制单元能够采集拍摄列车的速度等辅助信息，摄像扫描模块根据此信息可以调节扫描速度，保证了获得图像信息的不失真。图像采集单元采集到的图像为彩色图像，分辨率在8000*2048以上，以便更加清楚准确的找出问题点。图像采集单元的智能感光模块能够获得当前环境的光线强弱，摄像机根据该信息控制外部照明设备调节光照强弱，自动调节亮度和对比度，使摄像机在黑夜，和阴雨天气下能获得清晰图像信息。高速网络单元实时把拍摄所得的列车图像信息发送给上位处理单元，管理人员可以通过该单元对摄像机参数进行远程配置。高清智能摄像扫描单元内部封装实时压缩算法和保真算法，彩色图像为36位色，实时传输采用JPG格式为基准，以傅里叶函数和余波函数，计算小波阈值的方法，同步时钟实时校对。
系统还包括至少三个自动控制箱，灯光照明单元和图像采集单元设置于自动控制箱中，所述自动控制箱分别设置于轨道两侧以及轨道枕木间隙中。两侧的自动控制箱采用立式安装，轨道枕木间隙中的自动控制箱采用卧式安装。开关箱体利用步进电机控制，内置转数计数器和到位信号反馈点，可确保系统稳定运行。
检测中心提取图像特征值矩阵，进行基准点矩阵建模，确保找出全部问题点。检测中心将来自高清智能摄像扫描单元的每段车辆段的最佳图像与标准图像进行对比处理时采用快速匹配、特征值迭代查询，检测机车故障及问题点，包括丢、折、断、裂、漏等。检测中心在识别出问题点后，在机车行走部问题点处标注问题区域。
本实用新型的检测系统还包括存储检测结果数据的存储单元和将检测结果发送至维修终端的报警单元。检测结果可以通过无线网络发送至维修终端，维修终端主要是列车维修人员的手机终端。存储单元将检测时间、车号、车型、车速度等有用以及采集到的列车图像作为历史记录进行存储。
实施本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：对机车进行整体图像采集，而不是仅采集重点部位图像，做到对机车的全面监控；通过图像分段单元和图像处理中心获取多个车辆段图像，便于更加准确的找出问题点；图像采集单元采集到的机车图像为彩色图像且分辨率高，可以更加清楚准确的找出问题点；通过快速匹配、特征值迭代查询可以快速找出问题点；通过将灯光照明单元和图像采集单元设置于自动控制箱中，避免灯光照明单元和图像采集单元的损坏。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种机车行走部运动状态智能检测系统，其特征在于，包括：
用于检测机车到达，并将机车到达信号发送至测速单元、图像分段单元以及机车识别单元的机车监测出入单元；
用于获取机车速度和来车方向信息，并将机车速度和来车方向信息发送至处理中心的测速单元；
用于检测车厢间隔并向处理中心发送机车车厢分割信号的图像分段单元；图像分段单元包括红外传感器；
用于识别机车类型和车号的机车识别单元；
用于从处理中心读取机车速度和来车方向，调整线扫频率，并根据机车车厢分割信号以整节车厢为单位扫描机车图像的高清智能摄像扫描单元；高清智能摄像扫描单元为线阵扫描摄像机，包括可以根据环境光亮度开启LED照明单元的智能感光模块；
用于在机车图像扫描过程中辅助照明的LED照明单元；
用于存储各类型机车图像以及每种类型的不同车号图像的图像库单元；
用于接收来自机车识别单元、测速单元、图像分段单元、高清智能摄像扫描单元、LED照明单元的信息，控制测速单元、高清智能摄像扫描单元、LED照明单元并对信息进行处理的处理中心；
根据机车识别单元识别的机车类型从图像库单元中调取该类型机车的标准图像，进行对比处理，找出问题点的检测中心；其中，
机车监测出入单元与测速单元、图像分段单元以及机车识别单元连接；处理中心与机车识别单元、测速单元、图像分段单元、检测中心、图像库单元、LED照明单元以及高清智能摄像扫描单元连接。
2.根据权利要求1所述的机车行走部运动状态智能检测系统，其特征在于，检测系统还包括存储检测结果数据的存储单元和将检测结果发送至维修终端的报警单元。
3.根据权利要求1所述的机车行走部运动状态智能检测系统，其特征在于，机车监测出入单元为有源车轮传感器。
4.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的机车行走部运动状态智能检测系统，其特征在于，系统还包括至少三个自动控制箱，灯光照明单元和图像采 集单元设置于自动控制箱中，所述自动控制箱分别设置于轨道两侧以及轨道枕木间隙中。
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