CN207173604U - 基于光电扩散反射的底开门漏斗车关门状态检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于光电扩散反射的底开门漏斗车关门状态检测系统，包括定位单元、图像采集单元和图像处理单元；图像处理单元的第一端与图像采集单元相连，第二端与定位单元相连；图像处理单元中预存有图像采集单元在底开门漏斗车正常工作状态下采集的底开门漏斗车的底门处于关门、开门状态下的多张理想图像；通过图像采集单元采集运行中的底开门漏斗车的底门图像，并将在运行中采集到的图像与理想图像进行比对来确定底开门漏斗车是否发生底门开关故障，并结合定位单元对底开门漏斗车车厢的计数来确定故障点所在的车厢；本实用新型所提供的检测系统自动化程度高，可供作业人员快速准确找到底开门漏斗车关门故障点，极大节省人力。

Description

基于光电扩散反射的底开门漏斗车关门状态检测系统

技术领域

本实用新型属于列车车辆状态检测技术领域，更具体地，涉及一种基于光电扩散反射的底开门漏斗车关门状态检测系统。

背景技术

底开门漏斗车由于其卸煤高效性，在国内外电厂、运煤专线得到广泛应用。底开门漏斗车在卸煤之后通过设置在轨道旁的关门碰头开关进行关门，一般情况下，关门后将锁闭，当系统故障时，漏斗车无法完成关门动作，关门失效，漏斗车开门情况下在轨道上行驶会对车辆本体及沿线固定设施造成严重伤害，甚至威胁到行车安全，因此必须对底开门漏斗车进行关门检测，确保关门动作完成。目前，国内均通过检测人员肉眼判断底门是否关门完成；由于底门位于车体下部，操作人员在检测时需弯腰并紧靠底门位置进行判断，判断效率低、劳动强度大，易出行漏判、误判，且定位精度低。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种基于光电扩散反射的底开门漏斗车关门状态检测系统，其目的在于实现底开门漏斗车关门状态的自动检测以及底门故障点所在车厢的定位。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种基于光电扩散反射的底开门漏斗车关门状态检测系统，包括定位单元、图像采集单元和图像处理单元；

其中，图像处理单元的第一端与图像采集单元的输出端相连，图像处理单元的第二端与定位单元的输出端相连；定位单元包括依次连接的电源、扩散反射型光电传感器和控制模块；所述控制模块的输出端作为定位单元的输出端；

图像采集单元对正常状态下的底开门漏斗车的底门及车厢进行多次摄像，获取底门状态为关门和开门状态下的多张图像，并将这些正常状态下所获取的图像作为理想图像存储到图像处理单元；运行中，定位单元通过发送光信号并接收相应的反射信号对底开门漏斗车车厢进行计数；通过高清摄像机获取底开门漏斗车的底门及车厢图像，并通过图像处理单元将运行中采集的图像数据与理想图像进行对比，确定底门是否发生开关门故障，并结合定位单元对车厢的计数来确定故障点所在的车厢。

优选的，上述的底开门漏斗车关门状态检测系统还包括补偿光源，补偿光源用于为图像采集单元提供辅助光源，以提高采集到的图像的清晰度。

优选的，上述的底开门漏斗车关门状态检测系统还包括输出单元，输出单元与图像处理单元的输出端相连，用于根据图像处理单元所确定的故障信息将故障点直观的呈现。

优选的，上述的底开门漏斗车关门状态检测系统，其定位单元包括依次连接的电源、扩散反射型光电传感器和控制模块；其中，电源用于为扩散反射型光电传感器供电，扩散反射型光电传感器用于向运行中的底开门漏斗车发送光信号并接收底开门漏斗车反射的光信号后向控制模块发送计数信息，控制模块根据该计数信息进行车厢计数。

优选的，上述的底开门漏斗车关门状态检测系统还包括用于安装扩散反射型光电传感器的支架，支架沿着底开门漏斗车走行轨外侧设置，扩散反射型光电传感器在支架上的安装高度可调。

优选的，上述的底开门漏斗车关门状态检测系统，其扩散反射型光电传感器安装在支架上距离地面的高度为3700mm处。

优选的，上述的底开门漏斗车关门状态检测系统，其图像采集单元采用若干高清摄像机实现，在底开门漏斗车车厢的顶部和底门处分别设置若干高清摄像机。

优选的，上述的底开门漏斗车关门状态检测系统，其图像处理单元中预存有图像采集单元在底开门漏斗车正常工作状态下采集的底门处于关门、开门状态下的多张理想图像

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

本实用新型所提供的基于光电扩散反射的底开门漏斗车关门状态检测系统，通过将图像采集单元所获取的底开门漏斗车底门状态图像与理想图像进行对比来判断关门状态，并在底开门漏斗车走行轨的两侧设置包括发光器和收光器的扩散反射型光电传感器，结合扩散反射型光电传感器发出的光信号以及接收到的对应的反射光信号进行关门故障点所在车厢的准确定位，使得作业人员可快速准确找到关门故障点；自动化程度高，能自动检测出底开门漏斗车底门关闭是否可靠，解决了当前作业人员需弯腰通过肉眼判断底门是否关门完成，判断效率低、劳动强度大，且易出现漏判、误判、定位精度低的问题；可广泛运用于底开门漏斗车卸煤项目中，运用前景广泛。

附图说明

图1是实施例提供的基于光电扩散反射的底开门漏斗车关门状态检测系统的系统示意图；

图2是实施例提供的基于光电扩散反射的底开门漏斗车关门状态检测系统的侧视图；

图3是实施例提供的基于光电扩散反射的底开门漏斗车关门状态检测系统的主视图；

在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：100-牵引车、200-底开门漏斗车车厢A、210-底开门漏斗车车厢B、300-定位单元、310-定位单元电源、320-扩散反射型光电传感器、330-控制模块、340-支架、400-高清摄像机、410-补偿光源、500-图像处理单元、600-输出单元。

具体实施方式

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。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例提供的基于光电扩散反射的底开门漏斗车关门状态检测系统，其系统构成如图1所示，包括定位单元、图像采集单元、图像处理单元、补偿光源和输出单元；

其中，补偿光源410用于为图像采集单元提供辅助光源，图像处理单元的第一端与图像采集单元相连，图像处理单元的第二端与定位单元相连，输出单元与图像处理单元的第三端相连。

实施例提供的底开门漏斗车关门状态检测系统，其定位单元300包括依次连接的电源310、扩散反射型光电传感器320和控制模块330；图像采集单元采用镜头可调的高清摄像机400实现。

以下结合应用场景示例来具体阐述本实施例的提供的基于光电扩散反射的底开门漏斗车关门状态检测系统的工作过程及原理。将底开门漏斗车车厢200定义为第1节车厢，将底开门漏斗车车厢210定义为第2节车厢。镜头可调的高清摄像机400设置在底开门漏斗车底门边，若干个补偿光源410设置在高清摄像机镜头附近；在补偿光源410提供的辅助光照下，高清摄像机400对正常工作状态下的车辆底门进行多次摄像，采集底门在开门状态与关门状态下的图像作为理想图像并存储到图像处理单元中。

在检测中，在补偿光源410提供的辅助光照下，高清摄像机400采集运行中的车辆的底门图像，并将图像发送到图像处理单元500中；在图像处理单元500中将采集到的图像与理想图像进行对比，确定底开门的开关状态，当底开门无法正常打开或不能正常关闭，则判定为发生故障。

对于出现故障无法正常打开或者打开后无法正常关闭的底开门，通过定位单元300来实现故障定位。具体是利用底开门漏斗车的牵引车辆与相邻漏斗车车厢存在间隙、漏斗车各车厢之间存在间隙的特点，采用扩散反射型光电传感器320来进行故障定位；扩散反射型光电传感器320包括发光器和收光器，当车辆驶入时挡住了发光器发出的光线，并把光部分反射回来，收光器就收到光信号，扩散反射型光电传感器动作，输出一个信号，该信号通过控制模块330进行计数；计数发送到图像处理单元进行底门故障点所在车厢的定位。

沿着底开门漏斗车走行轨设置支架340，如图2中所示意的，扩散反射型光电传感器320安装在支架340上距离地面的高度为3700mm处，在该高度下，相邻底开门漏斗车的车体之间存在连续间隙，且相邻底开门漏斗车的车厢所反射的光信号之间不会彼此干扰；扩散反射型光电传感器320可沿着支架340上下移动以调整其距离地面的高度。

实施例中，扩散反射型光电传感器320由电源310供电；如图3中所示意的，牵引车100用于牵引底开门漏斗车车厢200和底开门漏斗车车厢210，当牵引车100驶入扩散反射型光电传感器320的行程范围，扩散反射型光电传感器320所发出的光被车厢厢体挡住并部分反射，扩散反射型光电传感器的收光器接收车厢厢体反射的光信号，发送第1个信号到控制模块330并计数；

随着底开门漏斗车车厢的运行，当第1个漏斗车车厢200驶入扩散反射型光电传感器320的行程范围内，扩散反射型光电传感器320所发出的光第2次被车厢厢体挡住并部分反射，扩散反射型光电传感器的收光器接收到反射回来的光信号，发送第2个信号给控制模块330并计数；

当第N(N＝1、2、3、……)个底开门漏斗车车厢驶入扩散反射型光电传感器320的行程范围内，扩散反射型光电传感器320所发出的光第(N+1)次被车厢厢体挡住并部分反射，扩散反射型光电传感器的收光器接收到反射回来的光信号，发送第(N+1)个信号给控制模块330并计数；图像处理单元500通过计数的数据来确定车厢位置，结合故障信息实现故障点的定位，定位精度为车厢级；输出单元包括但不限于显示设备以及打印设备，可根据图像处理单元500所确定的故障信息将故障点通过显示或打印的方式直观的呈现。

本领域的技术人员容易理解，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)

1.一种基于光电扩散反射的底开门漏斗车关门状态检测系统，其特征在于，包括定位单元、图像采集单元和图像处理单元；

所述图像处理单元的第一端与图像采集单元的输出端相连，图像处理单元的第二端与定位单元的输出端相连；所述定位单元包括依次连接的电源、扩散反射型光电传感器和控制模块；所述控制模块的输出端作为定位单元的输出端。

2.如权利要求1所述的底开门漏斗车关门状态检测系统，其特征在于，还包括补偿光源，所述补偿光源用于为图像采集单元提供辅助光源，以提高采集到的图像的清晰度。

3.如权利要求1或2所述的底开门漏斗车关门状态检测系统，其特征在于，还包括输出单元，所述输出单元与图像处理单元的输出端相连，用于根据图像处理单元所确定的故障信息将故障点直观的呈现。

4.如权利要求1或2所述的底开门漏斗车关门状态检测系统，其特征在于，还包括用于安装扩散反射型光电传感器的支架，所述支架沿着底开门漏斗车走行轨外侧设置，扩散反射型光电传感器在支架上的安装高度可调。

5.如权利要求4所述的底开门漏斗车关门状态检测系统，其特征在于，扩散反射型光电传感器安装在所述支架上距离地面的高度为3700mm处。

6.如权利要求5所述的底开门漏斗车关门状态检测系统，其特征在于，所述图像采集单元采用多个高清摄像机实现，分别设置于底开门漏斗车车厢的顶部和底门处。

7.如权利要求1或2所述的底开门漏斗车关门状态检测系统，其特征在于，所述图像处理单元中预存有图像采集单元在底开门漏斗车正常工作状态下采集的底门处于关门、开门状态下的多张理想图像。