CN205691522U - 一种机车受电弓滑板检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种机车受电弓滑板检测装置，所述机车受电弓滑板检测装置包括安装在检测架体上的受电弓滑板成像模块和车号成像模块，所述受电弓滑板成像模块设有弓滑板相机，所述车号成像模块设有车号相机；所述弓滑板相机的镜头朝向设有受电弓滑板的机车车顶；所述车号相机的镜头朝向机车的侧面，所述车号相机的镜头的高度对应于机车侧面的车号标记。本实用新型的有益效果是：在机车运行状态下自动获取受电弓滑板图像，无需停电停车，运行安全，操作方便；可及时发现受电弓滑板的问题以及相关的接触网问题，提高了接触网可靠性。
Description
技术领域
本实用新型属于电力机车安全装置，尤其涉及一种机车受电弓滑板检测装置。
背景技术
受电弓滑板的过度磨耗不仅影响电力机车的正常供电，由此产生的电弧放电还会进一步加剧受电弓滑板和接触网的磨损，同时还会产生无线电干扰，这种现象在机车运行速度提高的情况下更加明显。根据机车现场应用的经验来看，受电弓滑板不同部位的异常磨损还可以反映弓网碰打的原因。准确掌握受电弓滑板与接触网之间的磨损及监测受电弓滑板的表面状态已经成为机车提速条件下的一个重要问题。滑板的损坏、断裂等异常情况，容易造成卡网或拉网，从而将引起严重的交通事故，造成巨大的经济损失。目前受电弓滑板的检测还普遍采用人工检测方式，效率低，不能及时发现隐患。
发明内容
本实用新型的目的是提出一种机车受电弓滑板检测装置的技术方案，采用摄影技术和电子信息处理技术检测车受电弓滑板，方便的检测车受电弓滑板的状态，及时的发现存在的隐患。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种机车受电弓滑板检测装置，所述机车受电弓滑板检测装置包括安装在检测架体上的受电弓滑板成像模块和车号成像模块，所述受电弓滑板成像模块设有弓滑板相机，所述车号成像模块设有车号相机；所述检测架体包括安装在机车轨道旁侧的立柱和位于所述立柱上端的横梁；所述受电弓滑板成像模块安装在所述横梁上，所述弓滑板相机的镜头朝向设有受电弓滑板的机车车顶；所述车号成像模块安装在所述立柱上，所述车号相机的镜头朝向机车的侧面，所述车号相机的镜头的高度对应于机车侧面的车号标记。
更进一步，为了获得清晰的图像，所述弓滑板相机是单帧图像曝光时间小于0.1毫秒的高速相机，所述弓滑板相机的分辨率不低于2700×2200像素；所述车号相机是单帧图像曝光时间小于0.1毫秒的高速相机。
更进一步，所述弓滑板相机的镜头至所述受电弓滑板的垂直距离为3米～4米，所述弓滑板相机在所述受电弓滑板位置的成像区域不小于2米×0.9米；所述车号相机的镜头至所述机车侧面的距离为2米～4米。
更进一步，所述受电弓滑板成像模块设有向机车车顶方向照射的高亮照明灯，所述车号成像模块设有向机车侧面方向照射的高亮照明灯。
更进一步，所述受电弓滑板成像模块的高亮照明灯是功率为120W的闪光灯，所述车号成像模的高亮照明灯是功率为120W的闪光灯。
更进一步，为了在准确的位置拍摄受电弓滑板，所述受电弓滑板成像模块设有弓滑板成像触发器，所述弓滑板成像触发器是当所述受电弓滑板运行到弓滑板相机下方时触发弓滑板相机拍照的触发器。
更进一步，所述激光触发器设有探测物体的激光距离传感器。
更进一步，为了在准确的位置拍摄机车车号，所述车号成像模块设有车号成像触发器，所述车号成像触发器是能够探测车速的触发器，所述车号成像触发器是当所述车号标记运行到对应车号相机的位置时触发车号相机拍照的触发器。
更进一步，车号成像触发器设有两个探测物体的激光距离传感器，所述两个激光距离传感器之间的距离为0.5米。
更进一步，所述受电弓滑板成像模块设有将所述弓滑板相机摄取的图像数据通过电缆和/或无线通信方式输出的输出接口；所述车号成像模块设有将所述车号相机摄取的图像数据通过电缆和/或无线通信方式输出的输出接口。
本实用新型的有益效果是：在机车运行状态下自动获取受电弓滑板图像，无需停电停车，运行安全，操作方便；可及时发现受电弓滑板的问题以及相关的接触网问题，提高了接触网可靠性。
下面结合附图和实施例对本实用新型作一详细描述。
附图说明
图1是本实用新型结构图，是侧上方的视图；
图2是本实用新型结构图，是测下方的视图；
图3是本实用新型受电弓滑板成像模块局部放大图；
图4是本实用新型车号成像模块局部放大图；
图5是本实用新型机车前端通过前侧激光距离传感器的示意图；
图6是本实用新型机车前端通过后侧激光距离传感器的示意图；
图7是本实用新型受电弓滑板通过受电弓滑板成像模块的激光距离传感器的示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4，一种机车受电弓滑板检测装置，所述机车受电弓滑板检测装置包括安装在检测架体上的受电弓滑板成像模块10和车号成像模块20，所述受电弓滑板成像模块设有弓滑板相机11，所述车号成像模块设有车号相机21；所述检测架体包括安装在机车轨道旁侧的立柱31和位于所述立柱上端的横梁32；所述受电弓滑板成像模块安装在所述横梁上，所述弓滑板相机的镜头朝向设有受电弓滑板01的机车车顶02；所述车号成像模块安装在所述立柱上，所述车号相机的镜头朝向机车的侧面03，所述车号相机的镜头的高度对应于机车侧面的车号标记04。
所述弓滑板相机是单帧图像曝光时间小于0.1毫秒的高速相机，所述弓滑板相机的分辨率不低于2700×2200像素；所述车号相机是单帧图像曝光时间小于0.1毫秒的高速相机。
所述弓滑板相机的镜头至所述受电弓滑板的垂直距离H为3米～4米，所述弓滑板相机在所述受电弓滑板位置的成像区域不小于2米×0.9米；所述车号相机的镜头至所述机车侧面的距离L为2米～3米。
所述受电弓滑板成像模块设有向机车车顶方向照射的高亮照明灯12，所述车号成像模块设有向机车侧面方向照射的高亮照明灯22。
所述受电弓滑板成像模块的高亮照明灯是功率为120W的闪光灯，所述车号成像模的高亮照明灯是功率为120W的闪光灯。
所述受电弓滑板成像模块设有弓滑板成像触发器，所述弓滑板成像触发器是当所述受电弓滑板运行到弓滑板相机下方时触发弓滑板相机拍照的触发器。
所述激光触发器设有探测物体的激光距离传感器13。
所述车号成像模块设有车号成像触发器，所述车号成像触发器是能够探测车速的触发器，所述车号成像触发器是当所述车号标记运行到对应车号相机的位置时触发车号相机拍照的触发器。
车号成像触发器设有两个探测物体的激光距离传感器（23a，23b）所述两个激光距离传感器之间的距离为S=0.5米。
所述受电弓滑板成像模块设有将所述弓滑板相机摄取的图像数据通过电缆和/或无线通信方式输出的输出接口；所述车号成像模块设有将所述车号相机摄取的图像数据通过电缆和/或无线通信方式输出的输出接口。
实施例一：
如图1、图2、图3、图4，一种机车受电弓滑板检测装置，包括安装在检测架体上的受电弓滑板成像模块和车号成像模块，用于检测电力机车的车受电弓滑板01。受电弓滑板在机车的车顶02上方，与滑线05相接触。
检测架体包括安装在机车轨道旁侧的立柱31和位于立柱上端的横梁32。
受电弓滑板成像模块设置在一个箱体10内，受电弓滑板成像模块安装在横梁上。受电弓滑板成像模块设有弓滑板相机11，弓滑板相机的镜头垂直朝向下方，即朝向设有受电弓滑板01的机车车顶。弓滑板相机的镜头至受电弓滑板的垂直距离H=3.4米，弓滑板相机在受电弓滑板位置的成像区域为2米×1.6米，即沿机车宽度方向的长度为2米，沿机车行进方向的长度为1.6米，足以覆盖整个受电弓滑板。根据工程实践经验和测试，弓滑板相机的镜头至受电弓滑板的垂直距离在3.4米时可获得较佳的图像。弓滑板相机是单帧图像曝光时间小于0.1毫秒的高速相机，弓滑板相机的分辨率为2700×2200像素。受电弓滑板成像模块设有向机车车顶方向照射的高亮照明灯12，高亮照明灯是功率为120W的闪光灯。受电弓滑板成像模块设有弓滑板成像触发器，弓滑板成像触发器的功能是是当受电弓滑板运行到弓滑板相机下方时触发弓滑板相机拍照。激光触发器设有探测在设定距离内的物体的激光距离传感器13，本实施例采用的是30米漫反射激光距离传感器，探测物体距离设定为3.5米。当受电弓滑板运行到激光距离传感器正下方时，激光距离传感器会输出一个开关量，触发弓滑板相机拍照，如图7所示。在拍照时，受电弓滑板成像模块的高亮照明灯照亮受电弓滑板。
弓滑板相机的镜头与受电弓滑板的距离过近，在车速较高时会影响图像的清晰度；弓滑板相机的镜头与受电弓滑板的垂离过远，也会降低图像清晰度，并影响高亮照明灯的照明效果。根据工程实践经验和测试，弓滑板相机的镜头至受电弓滑板的垂直距离在3米～4米之间可获得较好效果，采用3.4米的距离可获得较佳的图像。
车号成像模块安装在一个箱体20内，车号成像模块安装在立柱上，车号成像模块设有车号相机21；车号相机的镜头朝向机车的侧面03，车号相机的镜头的高度对应于机车侧面的车号标记04，车号相机的镜头至机车侧面的距离L=2.5米。车号相机是单帧图像曝光时间小于0.1毫秒的高速相机。车号成像模块设有向机车侧面方向照射的高亮照明灯22，车号成像模的高亮照明灯是功率为120W的闪光灯。车号成像模块设有车号成像触发器，车号成像触发器是能够探测车速的触发器，所述车号成像触发器是当所述车号标记运行到对应车号相机的位置时触发车号相机拍照的触发器。本实施例中，车号成像触发器设有两个探测物体的激光距离传感器，所述两个激光距离传感器之间的距离为S=0.5米。
机车受电弓滑板检测装置在工作时，当行驶中的机车的前端通过前侧激光距离传感器23a时，如图5所示，车号成像触发器开始计时；当机车的前端通过后侧激光距离传感器23b时，如图6所示，车号成像触发器通过两激光距离传感器的距离和时间差计算车速，由于车号标记至机车前端的距离设固定距离，车号成像触发器可根据车速计算车号标记到达车号相机曝光位置的时间，并在准确的时间触发车号相机拍照，如图1所示。在拍照时，车号成像模块的高亮照明灯照亮车号标记。
本实施例的机车受电弓滑板检测装置可在机车行驶速度不大于360公里/小时的条件下，获得清晰的受电弓滑板的图像。
受电弓滑板成像模块设有将弓滑板相机摄取的图像数据通过电缆和无线通信方式输出的输出接口。车号成像模块设有将所述车号相机摄取的图像数据通过电缆和无线通信方式输出的输出接口。弓滑板相机和车号相机摄取的图像数据通过输出接口传输到数据处理设备中，数据处理设备保存图像数据并供专业人员分析受电弓滑板的技术状态。
Claims (10)
1.一种机车受电弓滑板检测装置，其特征在于，所述机车受电弓滑板检测装置包括安装在检测架体上的受电弓滑板成像模块和车号成像模块，所述受电弓滑板成像模块设有弓滑板相机，所述车号成像模块设有车号相机；所述检测架体包括安装在机车轨道旁侧的立柱和位于所述立柱上端的横梁；所述受电弓滑板成像模块安装在所述横梁上，所述弓滑板相机的镜头朝向设有受电弓滑板的机车车顶；所述车号成像模块安装在所述立柱上，所述车号相机的镜头朝向机车的侧面，所述车号相机的镜头的高度对应于机车侧面的车号标记。
2.根据权利要求1所述的一种机车受电弓滑板检测装置，其特征在于，所述弓滑板相机是单帧图像曝光时间小于0.1毫秒的高速相机，所述弓滑板相机的分辨率不低于2700×2200像素；所述车号相机是单帧图像曝光时间小于0.1毫秒的高速相机。
3.根据权利要求1所述的一种机车受电弓滑板检测装置，其特征在于，所述弓滑板相机的镜头至所述受电弓滑板的垂直距离为3米～4米，所述弓滑板相机在所述受电弓滑板位置的成像区域不小于2米×0.9米；所述车号相机的镜头至所述机车侧面的距离为2米～4米。
4.根据权利要求1所述的一种机车受电弓滑板检测装置，其特征在于，所述受电弓滑板成像模块设有向机车车顶方向照射的高亮照明灯，所述车号成像模块设有向机车侧面方向照射的高亮照明灯。
5.根据权利要求4所述的一种机车受电弓滑板检测装置，其特征在于，所述受电弓滑板成像模块的高亮照明灯是功率为120W的闪光灯，所述车号成像模块的高亮照明灯是功率为120W的闪光灯。
6.根据权利要求1所述的一种机车受电弓滑板检测装置，其特征在于，所述受电弓滑板成像模块设有弓滑板成像触发器，所述弓滑板成像触发器是当所述受电弓滑板运行到弓滑板相机下方时触发弓滑板相机拍照的触发器。
7.根据权利要求6所述的一种机车受电弓滑板检测装置，其特征在于，所述弓滑板成像触发器设有探测物体的激光距离传感器。
8.根据权利要求1所述的一种机车受电弓滑板检测装置，其特征在于，所述车号成像模块设有车号成像触发器，所述车号成像触发器是能够探测车速的触发器，所述车号成像触发器是当所述车号标记运行到对应车号相机的位置时触发车号相机拍照的触发器。
9.根据权利要求8所述的一种机车受电弓滑板检测装置，其特征在于，车号成像触发器设有两个探测物体的激光距离传感器，所述两个激光距离传感器之间的距离为0.5米。
10.根据权利要求1所述的一种机车受电弓滑板检测装置，其特征在于，所述受电弓滑板成像模块设有将所述弓滑板相机摄取的图像数据通过电缆和/或无线通信方式输出的输出接口；所述车号成像模块设有将所述车号相机摄取的图像数据通过电缆和/或无线通信方式输出的输出接口。
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