CN207991461U - 一种受电弓碳滑板磨耗检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种受电弓碳滑板磨耗检测装置，包括控制器、朝碳滑板表面射出结构光的激光器和对结构光在碳滑板表面上形成的亮线进行拍摄的摄像机，激光器和摄像机均与控制器相连接，激光器和摄像机均安装在支架上，支架架设在列车轨道的上方且位于碳滑板的上方。可实现对碳滑板磨耗的自动测量，及时获知碳滑板磨耗超限的情况，检测时效性好，且检测精度高，因此能够及时对碳滑板缺陷进行处理，有效避免发生灾害，保障列车供电，具有搭建简单、容易实现、运行稳定的优点。

Description

一种受电弓碳滑板磨耗检测装置

技术领域

本实用新型涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种受电弓碳滑板磨耗检测装置。

背景技术

受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气设备，安装在机车或动车车顶上。工作时，受电弓的碳滑板表面与接触网相接触，会产生磨耗。目前，对于碳滑板磨耗的检测主要采用人员定期检查的方式，一来占用人力物力，二来检查精度不高，很难保证时效性，不容易及时发现磨耗超限的情况，可能导致碳滑板磨坏断裂，影响列车供电。

实用新型内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本实用新型提供了一种受电弓碳滑板磨耗检测装置。

本实用新型提供了一种受电弓碳滑板磨耗检测装置，包括控制器、朝碳滑板表面射出结构光的激光器和对结构光在碳滑板表面上形成的亮线进行拍摄的摄像机，激光器和摄像机均与控制器相连接，激光器和摄像机均安装在支架上，支架架设在列车轨道的上方且位于碳滑板的上方。

优选地，激光器垂直朝向碳滑板设置，且激光器射出的结构光垂直入射到碳滑板的表面。

优选地，摄像机的摄像头沿与结构光的入射面成倾斜角度的方向朝向碳滑板设置。

优选地，支架为桥梁或龙门架。

优选地，控制器为工控机。

优选地，摄像机为工业相机。

本实用新型提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本实用新型的受电弓碳滑板磨耗检测装置，通过在架设于列车轨道上方的支架上安装激光器和摄像机，由激光器射出结构光，有列车经过时，通过激光器可触发摄像机对激光器射出的结构光在碳滑板表面上形成的亮线进行拍摄，通过控制器对拍摄到的图像进行识别、提取和计算，可得出碳滑板磨耗的高度值，从而实现对碳滑板磨耗的自动测量，可及时获知碳滑板磨耗超限的情况，检测时效性好，且检测精度高，因此能够及时对碳滑板缺陷进行处理，有效避免发生灾害，保障列车供电，具有搭建简单、容易实现、运行稳定的优点。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例的受电弓碳滑板磨耗检测装置的工作示意图；

图2为本实用新型实施例的受电弓碳滑板磨耗检测装置中摄像机拍摄到的图像的示意图。

其中，1、激光器；10、结构光；2、摄像机；3、碳滑板；4、受电弓。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1至图2所示，本实用新型的受电弓碳滑板磨耗检测装置的一种实施例。

如图1所示，本实施例的受电弓碳滑板磨耗检测装置包括控制器(图中未示出)、朝受电弓4的碳滑板3表面射出结构光10的激光器1和对结构光10在碳滑板3表面上形成的亮线进行拍摄的摄像机2，激光器1和摄像机2均与控制器相连接。激光器1和摄像机2均安装在支架(图中未示出)上，激光器1和摄像机2可以安装在同一支架上，也可以分别安装在不同的支架上。支架架设在列车轨道的上方且位于受电弓4的碳滑板3的上方，即激光器1和摄像机2均位于碳滑板3的上方，则运行于轨道上的列车可从激光器1和摄像机2的下方经过，且激光器1射出的结构光10可入射到碳滑板3的表面并在碳滑板3的表面形成一亮线，摄像机2则可对碳滑板3表面上的亮线进行拍摄。

该受电弓碳滑板磨耗检测装置的工作原理为：激光器1射出结构光10，当列车经过时，激光器1产生一个触发信号，并将该触发信号输送给控制器，控制器接收该触发信号，并根据该触发信号向摄像机2发出控制指令，摄像机2接收该控制指令，并响应于该控制指令，对激光器1射出的结构光10在碳滑板3表面上形成的亮线进行拍摄，由于碳滑板3表面与接触网线摩擦，在工作一段时间后，在碳滑板3表面会形成一个凹槽，明显和碳滑板3表面未与接触网线接触的部分不同，因此摄像机2从上方对激光器1射出的结构光10在碳滑板3表面上形成的亮线进行拍摄，会形成如图2所示的图像。摄像机2将拍摄到的图像输送给控制器，控制器接收该图像，并对接收到的图像进行识别，将图像中间有效区域的亮线提取出来，根据碳滑板3正常高度和磨耗后高度形成的高度差在图像上产生的像素数的多少，运用激光三角测量法，计算出碳滑板3磨耗的高度值，所述激光三角测量法是本领域技术人员所熟知的现有技术，其原理本文不予赘述。当碳滑板3磨耗高度值达到预设值时，控制器启动报警，提示更换碳滑板3。由此实现了对碳滑板3磨耗的自动测量，可及时获知碳滑板3磨耗超限的情况，检测时效性好，且检测精度高，因此能够及时对碳滑板3缺陷进行处理，有效避免发生灾害，保障列车供电，具有搭建简单、容易实现、运行稳定的优点。

优选地，本实施例中，激光器1垂直朝向碳滑板3设置，且激光器1射出的结构光10垂直入射到碳滑板3的表面，以保证检测计算的精确度。

进一步，本实施例中，摄像机2的摄像头沿与结构光10的入射面成倾斜角度的方向朝向碳滑板3设置，即摄像机2从斜上方对激光器1射出的结构光10在碳滑板3表面上形成的亮线进行拍摄，以保证拍摄效果。

本实施例中，优选地，支架可以为桥梁，也可以为龙门架，当然也可以为其它任何架设在列车轨道上方的结构或建筑。支架的高度、激光器1和摄像机2的安装高度及间距均不局限，可根据项目实际情况(项目需求、现场安装位置等)进行调整，以保证最佳的测量精度为宜。

本实施例中，优选地，控制器可以采用工控机。工控机可以通过车地网络跟外网连接，从而可将检测结果输出。

本实施例中，优选地，摄像机2可以采用工业相机。工业相机的类型并不局限，由于本实施例的受电弓碳滑板磨耗检测装置对碳滑板3磨耗检测的精确度与列车车速有较大关系，若摄像机2的拍摄采集速度过低，会有可能拍摄不到激光器1射出的结构光10在碳滑板3表面上形成的亮线，因此在实际应用中，应根据实际列车运行的车速选择合适的工业相机。

综上所述，本实施例的受电弓碳滑板磨耗检测装置，通过在架设于列车轨道上方的支架上安装激光器1和摄像机2，由激光器1射出结构光10，有列车经过时，通过激光器1可触发摄像机2对激光器1射出的结构光10在碳滑板3表面上形成的亮线进行拍摄，通过控制器对拍摄到的图像进行识别、提取和计算，可得出碳滑板3磨耗的高度值，从而实现对碳滑板3磨耗的自动测量，可及时获知碳滑板3磨耗超限的情况，检测时效性好，且检测精度高，因此能够及时对碳滑板3缺陷进行处理，有效避免发生灾害，保障列车供电，具有搭建简单、容易实现、运行稳定的优点。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种受电弓碳滑板磨耗检测装置，其特征在于，包括控制器、朝碳滑板表面射出结构光的激光器和对所述结构光在所述碳滑板表面上形成的亮线进行拍摄的摄像机，所述激光器和所述摄像机均与所述控制器相连接，所述激光器和所述摄像机均安装在支架上，所述支架架设在列车轨道的上方且位于所述碳滑板的上方。

2.根据权利要求1所述的受电弓碳滑板磨耗检测装置，其特征在于，所述激光器垂直朝向所述碳滑板设置，且所述激光器射出的所述结构光垂直入射到所述碳滑板的表面。

3.根据权利要求2所述的受电弓碳滑板磨耗检测装置，其特征在于，所述摄像机的摄像头沿与所述结构光的入射面成倾斜角度的方向朝向所述碳滑板设置。

4.根据权利要求1所述的受电弓碳滑板磨耗检测装置，其特征在于，所述支架为桥梁或龙门架。

5.根据权利要求1所述的受电弓碳滑板磨耗检测装置，其特征在于，所述控制器为工控机。

6.根据权利要求1所述的受电弓碳滑板磨耗检测装置，其特征在于，所述摄像机为工业相机。