CN205450699U - 道岔缺口监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一套道岔缺口监测设备，用于监测道岔的缺口值，设备利用摄像头实现道岔缺口的监测功能，为非接触式监测，无需与转辙机的表示杆缺口接触，不仅安装方便，而且不存在震动、位移等问题，监测结果稳定可靠，设备由缺口监测主机、扩频模块、防雷模块、采集器与摄像头组成。本实用新型的有益效果是设备不仅可以在缺口监测主机上看到道岔缺口的数值，还可以直观的查看道岔缺口的画面，可与微机监测系统互联互通，实现状态数据存储、显示、打印及语音报警功能。

Description

道岔缺口监测设备

技术领域

本实用新型属于铁路设备监测领域，尤其是涉及一种采用摄像头对道岔缺口进行监测的设备。

背景技术

转辙机缺口监测根据传感器的不同分为直接监测缺口和间接监测缺口两类。直接测量方式的传感器直接安装在缺口间隙，其测量值直接反映被测间隙的大小，这种方式一般测量精度高，但工程上安装困难，需要安装位置准确，并且保证其不受到震动的影响，由于这种方式很难保证系统长期处于稳定、准确的工作状态，并且还要涉及到机械安装问题，因此不采用直接测量方式；间接测量方式通过测量其表示杆的所在位置等信息来反映缺口值的变换，这种方式在安装上要求不高，但需要对测得的信息进行精确处理，才可保证检测的精度及系统的实际运行效果。

目前主要有以下3种道岔缺口监测传感器：

(1)导电触头传感器传感器为绕着检查柱的线圈与2个微动开关，这种方式只能定定性的分析转辙机的变换情况；

(2)霍尔传感器传感器由2个磁钢与1个锗材半导体霍尔片组成，由霍尔电势变化量换算位移，从而算得缺口情况，此种方法精度较高，但传感器比较贵，而且仪器精密，容易损坏；

(3)光电监测由光源、感光器、遮光板组成，通过光信号量间接测量缺口大小，精度高，但有安装复杂，难以克服震动的缺点；

以上三种方法均为定性分析，无法定量进行测量，也无法得到缺口的图像信息，而且监测方法均为接触式，需要针对不同的转辙机提供不同的监测传感器，选择不同的安装方式，需要应对震动、位移等实际问题，增加了系统的升级难度、维护难度及开发成本。

发明内容

本实用新型是提供一种道岔缺口监测设备，尤其适合需要定量监测道岔缺口值及道岔缺口图像的场合。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种道岔缺口监测设备，设备包括缺口监测主机、扩频模块、防雷模块、采集器与摄像头五大部分，缺口监测主机、扩频模块、防雷模块放置于信号机械室内，采集器与摄像头安装于被监测的转辙机内，采集器由中央处理器、MODBUS通讯单元、摄像头接口单元、存储单元、电源稳压与蓄能单元、通道防雷单元与电源防雷单元组成。缺口监测主机作为系统的上位机与图像处理单元，通过RS-485总线轮询采集器的图像数据，将接收到的图像数据通过处理后显示到监测显示器上，缺口监测主机还可通过串口或经过RS232转CAN转换的CAN总线将道岔缺口值传送至微机监测系统。设备采用摄像头对道岔缺口进行图像采集，通过图像识别与模糊算法对采集到的图像数据进行处理，得到道岔缺口的数值，对道岔缺口进行定量分析，同时可通过缺口监测主机设定道岔缺口的报警值，从而达到监测、预警及报警的目的，设备可与微机监测系统互联互通，实现状态数据存储、显示、打印及语音报警功能；

优选的，扩频模块利用车站现场即有的室外电缆传送缺口视频数据，使数据线与电力线共用，为两线方式。

优选的，防雷模块可防止在室外有雷击的情况下，雷电传入室内损坏室内缺口监测设备。

优选的，采集器通过MODBUS通讯单元与室外电缆相连，通过摄像头接口单元与摄像头相连，将采集到的图像数据存储到存储单元，通过中央处理器与缺口监测主机的通信检测转辙机内设备的工作状态情况，协调各转辙机内设备的通信，上传接收到的图像信息数据。

优选的，摄像头采用成像器件为CCD，带有红外补光功能的工业级摄像头，负责采集道岔缺口图像，可以在黑暗环境下对图像进行采集。

优选的，电源稳压与蓄能单元不仅可以起到稳定室外供电电压的作用，还可以起到在由于转辙机转动引起的间隙性断电的情况下，保证采集器的正常供电。

本实用新型具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，克服了传统监测方式无法定量监测及无法得到缺口图像的缺点，设备采用非接触式的监测方法，使设备无需考虑震动、位移等实际问题，道岔缺口监测设备具有检测可靠、安装方便、使用寿命长、操作简单，节省设备维修时间等优点。

附图说明

图1是本实用新型的设备结构示意图；

图2是采集器结构示意图。

图中：

1、缺口监测主机2、扩频模块3、防雷模块4、采集器5、摄像头6、微机监测系统7、RS232转CAN8、串口9、RS-485总线10、室外电缆11、中央处理器12、MODBUS通讯单元13、摄像头接口单元14、存储单元15、电源稳压与蓄能单元16、通道防雷单元17、电源防雷单元

具体实施方式

设备利用摄像头(5)实现道岔缺口监测的功能，不仅可以定量的显示道岔缺口的数值，还可以直观的查看道岔缺口的画面，通过缺口监测主机(1)可实现缺口数据存储、显示、打印及语音报警的功能，还可与微机监测系统互联互通，传送监测数据，设备采用非接触式的监测方法，安装方便，运行可靠。

本实例的工作过程：摄像头(5)采集道岔缺口监测数据，通过摄像头接口单元(13)传送至采集器(4)，采集器(4)的MODBUS通讯单元(12)通过室外电缆(10)将图像数据传送至缺口监测主机(1)，缺口监测主机(1)通过图像识别与模糊算法对接收到的图像数据进行处理，得到道岔缺口的数值，将缺口数值显示在监测界面上，如果得到的缺口数值大于预设的报警值，监测界面会提示报警信息，提示值班人员注意道岔缺口异常，值班员还可通过操作监测界面查看道岔缺口的动态图像。

以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种道岔缺口监测设备，其特征在于：设备包括缺口监测主机(1)、扩频模块(2)、防雷模块(3)、采集器(4)与摄像头(5)五大部分，缺口监测主机(1)、扩频模块(2)、防雷模块(3)放置于信号机械室内，采集器(4)与摄像头(5)安装于被监测的转辙机内，采集器(4)由中央处理器(11)、MODBUS通讯单元(12)、摄像头接口单元(13)、存储单元(14)、电源稳压与蓄能单元(15)、通道防雷单元(16)与电源防雷单元(17)组成。

2.根据权利要求1所述的一种道岔缺口监测设备，其特征在于：缺口监测主机(1)作为系统的上位机与图像处理单元，通过RS-485总线(9)轮询采集器(5)的图像数据，将接收到的图像数据通过处理后显示到监测显示器上，缺口监测主机(1)还可通过串口(8)或经过RS232转CAN(7)转换的CAN总线将道岔缺口值传送至微机监测系统(6)。

3.根据权利要求1所述的一种道岔缺口监测设备，其特征在于：扩频模块(2)利用车站现场即有的室外电缆(10)传送缺口视频数据，使数据线与电力线共用，为两线方式。

4.根据权利要求1所述的一种道岔缺口监测设备，其特征在于：防雷模块(3)可防止在室外有雷击的情况下，雷电传入室内损坏室内缺口监测设备。

5.根据权利要求1所述的一种道岔缺口监测设备，其特征在于：采集器(4)通过MODBUS通讯单元(12)与室外电缆(10)相连，通过摄像头接口单元(13)与摄像头(5)相连，将采集到的图像数据存储到存储单元(14)，通过中央处理器(11)与缺口监测主机(1)的通信检测转辙机内设备的工作状态情况，协调各转辙机内设备的通信，上传接收到的图像信息数据。

6.根据权利要求1所述的一种道岔缺口监测设备，其特征在于：摄像头(5)采用成像器件为CCD，带有红外补光功能的工业级摄像头，负责采集道岔缺口图像，可以在黑暗环境下对图像进行采集。

7.根据权利要求1所述的一种道岔缺口监测设备，其特征在于：电源稳压与蓄能单元(15)不仅可以起到稳定室外供电电压的作用，还可以起到在由于转辙机转动引起的间隙性断电的情况下，保证采集器(4)的正常供电。