CN208207128U - 弓网运行状态检测装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种弓网运行状态检测装置，包括：第一图像采集单元，所述第一图像采集单元设于列车顶部，以定视角朝向受电弓开口方向，获取受电弓的第一角度连续帧图像；第二图像采集单元，所述第二图像采集单元设于所述列车顶部，以定视角朝向受电弓闭口方向，获取受电弓的第二角度连续帧图像，沿着所述列车的长度方向，所述第一图像采集单元和所述第二图像采集单元分别设于所述受电弓的两侧；处理单元，所述处理单元用于接收所述第一角度连续帧图像和第二角度连续帧图像。通过从受电弓开口方向和闭口方向分别获取受电弓的图像，对受电弓的结构进行多方位监测，实现了对受电弓结构异常的完整性检测，提高了列车运行的安全性。

Description

弓网运行状态检测装置

技术领域

本实用新型涉及地铁故障检测领域，特别涉及一种弓网运行状态检测装置。

背景技术

受电弓是目前国内地铁车辆普遍采用的一种受流装置，受电弓通过其特定材质的滑板从接触网受电，为列车提供能源。但基于不同的受电弓和供电网的设计特性，一般的弓网问题主要为受电弓滑板偏磨、受电弓螺钉松脱、接触网异物脱落、弓网燃弧等。由于目前地铁系统的大电流供电特性，弓网故障可能使供电系统跳闸或车辆损坏，并直接造成运营中断和延误。

为了提高列车的运营效率和可靠性，地铁车辆的弓网监控系统越来越广泛地在国内外被应用，对列车受电弓与接触网的匹配性和可靠性进行实时监测，同时验证受流系统的安全性，监控弓网特性，以及时地维护故障并防止故障的扩大和恶化。

欧洲标准EN 50317中明确了受电弓通过接触网定位点的抬升、平均接触力及标准偏差、燃弧率等参数的测量与计算方法。目前供电网从出厂检查到完成施工安装都应按照规定定标准要求进行检测，以保证受流系统的受流性能和上线后的安全性和可靠性。但随着受电弓滑板的磨耗和供电网供电情况的变化，弓网的匹配性能随之下降，弓网故障率开始上升。人工登顶检查受电弓的磨耗和异常情况是最传统的检查方式，这种方式工作效率低，工作强度大，且无法了解到线路中供电网的情况，已无法满足目前国内城市轨道交通快速发展和对运营高效性及高准点率的要求。

为了提高受电弓检测效率，很多地铁公司开始采用在线监测系统，通过高清摄像装置对弓网接触情况进行摄像，通过图像处理的方式，从站台或其他线路固定位置监测过往车辆受电弓的情况。这种方法虽然更易于控制光线、环境、天气等影响条件来提高监测准确率，但由于该摄像头仅安装在个别特殊地段，监测范围有限，仍然无法了解到全线供电网络的特性。因此，期待开发一种能够实现受电弓与接触网匹配性能进行全线监测的装置。

实用新型内容

为了解决现有技术中高清摄像头仅设置于站台或其他线路的固定位置进行监测的局限性和不灵活性，本实用新型提出了一种弓网运行状态检测装置，通过在列车顶部安装弓网运行状态检测设备，对列车的弓网状态进行监测报警。

根据本实用新型的弓网运行状态检测装置包括：

第一图像采集单元，所述第一图像采集单元设于列车顶部，以定视角朝向受电弓开口方向，获取受电弓的第一角度连续帧图像；

第二图像采集单元，所述第二图像采集单元设于所述列车顶部，以定视角朝向受电弓闭口方向，获取受电弓的第二角度连续帧图像，沿着所述列车的长度方向，所述第一图像采集单元和所述第二图像采集单元分别设于所述受电弓的两侧；

处理单元，所述处理单元用于接收所述第一角度连续帧图像和第二角度连续帧图像。

优选地，所述处理单元包括图像存储器，所述图像存储器用于存储所述第一角度连续帧图像和第二角度连续帧图像。

优选地，所述装置还包括通信单元，所述通信单元用于实时地将所述第一角度连续帧图像和第二角度连续帧图像传输至数据分析服务器。

优选地，所述装置还包括报警单元，所述报警单元在所述数据分析服务器输出受电弓异常判断结果时进行报警。

优选地，所述第一图像采集单元和所述第二采集单元分别包括：

工业相机或工业摄像机，用于对受电弓进行拍摄；

补光灯，用于产生照射拍摄区域的光线。

优选地，所述补光灯的光源为LED频闪灯。

优选地，所述工业相机或工业摄像机与补光灯封装在一个壳体内。

优选地，所述壳体的侧壁上设置有拍摄视窗和补光灯视窗，所述拍摄视窗和补光灯视窗相对于所述壳体的底面倾斜设置。

优选地，所述壳体由铝合金制成，所述拍摄视窗和补光灯视窗由电热玻璃制成。

本实用新型的有益效果在于：通过从受电弓开口方向和闭口方向分别获取受电弓的图像，对受电弓的结构进行多方位监测，实现了对受电弓结构异常的完整性检测，提高了列车运行的安全性。

本实用新型的装置和方法具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本实用新型的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。

图1示出根据本实用新型的示例性实施方案的弓网运行状态检测装置的结构图；

图2示出根据本实用新型的示例性实施方案的弓网运行状态检测装置的安装示意图。

附图标记说明：

11-第一图像采集单元；

12-第二图像采集单元；

13-处理单元；

14-图像存储器；

15-通信单元；

16-数据分析服务器；

17-报警单元；

21-接触网；

22-受电弓的上框架；

23-受电弓的下臂杆；

24-列车车体；

31-受电弓开口方向；

32-受电弓闭口方向。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本实用新型提供一种弓网运行状态检测装置，该弓网运行状态检测装置包括：

第一图像采集单元，所述第一图像采集单元设于列车顶部，以定视角朝向受电弓开口方向，获取受电弓的第一角度连续帧图像；

第二图像采集单元，所述第二图像采集单元设于所述列车顶部，以定视角朝向受电弓闭口方向，获取受电弓的第二角度连续帧图像，沿着所述列车的长度方向，所述第一图像采集单元和所述第二图像采集单元分别设于所述受电弓的两侧；

处理单元，所述处理单元用于接收所述第一角度连续帧图像和第二角度连续帧图像。

该弓网运行状态检测装置设置在列车顶部，以能够实时检测列车的受电弓运行状态。

第一图像采集单元以定视角，从受电弓的开口方向获取受电弓的第一角度连续帧图像。该第一图像采集单元可以设置在列车顶部、受电弓开口方向的适当位置，通过设置在能够调节角度的云台上，可以使第一图像采集单元以设定的角度拍摄受电弓的图像。

第二图像采集单元以定视角，从受电弓的闭口方向获取受电弓的第二角度连续帧图像。与第一图像采集单元相似，该第二图像采集单元可以设置在列车顶部、受电弓闭口方向的适当位置，通过设置在能够调节角度的云台上，可以使第二图像采集单元以设定的角度拍摄受电弓的图像。

第一图像采集单元和第二图像采集单元在列车的长度方向上，分别设于受电弓的两侧。第一图像采集单元从受电弓开口方向获取的受电弓图像和第二图像采集单元从受电弓闭口方向获取的受电弓图像均发送给处理单元，以与标准的开口方向受电弓图像和标准的闭口方向受电弓图像进行比较，以判断受电弓是否处于正常运行的状态。从闭口方向判断受电弓的运行状态与从开口方向判断的方法相似，都可以采用现有技术中基于标准图像判断受电弓运行状态的方法。

通过从受电弓开口方向和闭口方向分别获取受电弓的图像，对受电弓的结构进行多方位监测，实现了对受电弓结构异常的完整性检测，提高了列车运行的安全性。

作为优选方案，处理单元包括图像存储器，图像存储器用于存储所述第一角度连续帧图像和第二角度连续帧图像。

作为优选方案，该弓网运行状态检测装置还包括通信单元，所述通信单元用于实时地将第一角度连续帧图像和第二角度连续帧图像传输至数据分析服务器。数据分析服务器将第一角度连续帧图像与预先确定的从同一角度拍摄的标准开口方向受电弓图像进行比较，以及将第二角度连续帧图像与预先确定的以同一角度拍摄的标准闭口方向受电弓图像进行比较，任何一个方向上检测图像与标准图像之间的差异超过设定阈值，则判断受电弓处于异常状态。

作为优选方案，该弓网运行状态检测装置还包括报警单元，报警单元在数据分析服务器输出受电弓异常判断结果时进行报警。通过对列车的运行状态进行实时报警，能够进一步保障列车运行的安全性。

作为优选方案，所述第一图像采集单元和所述第二采集单元分别包括：

工业相机或工业摄像机，用于对受电弓进行拍摄；

补光灯，用于产生照射拍摄区域的光线。

工业摄像机和工业相机是适用于智能交通、治安卡口、高清电子警察系统、工业检测、半导体检测、印制板检测、食品饮料检测等众多领域的高分辨率彩色数字摄像机和相机，具有传输速度快、色彩还原性好、成像清晰等特点，不但能够方便拍摄显微图像，而且能够测量拍摄物体的长度、角度、面积等系列参数；并且具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力；按摄像器件可划分为电真空摄像管摄像机(相机)和固体摄像器件(CCD器件、CMOS器件)摄像机(相机)两大类。

该补光灯的光源优选为LED频闪灯。

作为优选方案，工业相机或工业摄像机与补光灯封装在一个壳体内。壳体的侧壁上设置有拍摄视窗和补光灯视窗，所述拍摄视窗和补光灯视窗相对于所述壳体的底面倾斜设置。壳体优选由铝合金制成，拍摄视窗和补光灯视窗由电热玻璃制成。该弓网运行状态检测装置的封装结构具有防尘、防水和抗振功能，能够适应车外污秽、温差大等恶劣环境，便于安装和维护。

实施例

图1示出了根据本实用新型的示例性实施方案的弓网运行状态检测装置的结构图；图2示出根据本实用新型的示例性实施方案的弓网运行状态检测装置的安装示意图。

如图1-图2所示，该弓网运行状态检测装置包括第一图像采集单元11、第二图像采集单元12以及单元处理13。第一图像采集单元11和第二图像采集单元12设置在列车车体24的顶部。

受电弓的上框架22与受电弓的下臂杆23之间呈一定的角度。在火车长度方向上，小于180°夹角所对应的方向为受电弓开口方向31，相反方向则为受电弓闭口方向32。第一图像采集单元11朝向受电弓开口方向31设置，其从受电弓的开口方向获取受电弓的第一角度连续帧图像；第二图像采集单元12朝向受电弓闭口方向32设置，其从受电弓的开口方向获取受电弓的第二角度连续帧图像。

处理单元13安装在车体24中(图2中未示出)，接收第一图像采集单元11和第二图像采集单元12所拍摄的受电弓图像，将其存储在图像存储器14中，并通过通信单元15将其发送至数据分析服务器16。数据分析器16分别将第一图像采集单元11和第二图像采集单元12所拍摄的受电弓图像与标准开口方向受电弓图像和标准闭口方向受电弓进行比较，任何一个方向上检测图像与标准图像之间的差异超过设定阈值，则判断受电弓处于异常状态。报警单元17在数据分析服务器16输出受电弓异常判断结果时进行报警。

处理单元13也可以直接对第一角度连续帧图像和第二角度连续帧图像进行处理，来判断受电弓是否处于正常运行的状态。处理单元所采用的判断方法可以与数据分析服务器相同。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

Claims (10)

1.一种弓网运行状态检测装置，其特征在于，包括：

第一图像采集单元，所述第一图像采集单元设于列车顶部，以定视角朝向受电弓开口方向，获取受电弓的第一角度连续帧图像；

第二图像采集单元，所述第二图像采集单元设于所述列车顶部，以定视角朝向受电弓闭口方向，获取受电弓的第二角度连续帧图像，沿着所述列车的长度方向，所述第一图像采集单元和所述第二图像采集单元分别设于所述受电弓的两侧；

处理单元，所述处理单元用于接收所述第一角度连续帧图像和第二角度连续帧图像。

2.根据权利要求1所述的弓网运行状态检测装置，其特征在于，所述处理单元包括图像存储器，所述图像存储器用于存储所述第一角度连续帧图像和第二角度连续帧图像。

3.根据权利要求2所述的弓网运行状态检测装置，其特征在于，还包括通信单元，所述通信单元用于实时地将所述第一角度连续帧图像和第二角度连续帧图像传输至数据分析服务器。

4.根据权利要求3所述的弓网运行状态检测装置，其特征在于，还包括报警单元，所述报警单元在所述数据分析服务器输出受电弓异常判断结果时进行报警。

5.根据权利要求1所述的弓网运行状态检测装置，其特征在于，所述第一图像采集单元和所述第二图像采集单元分别包括：

工业相机或工业摄像机，用于对受电弓进行拍摄；

补光灯，用于产生照射拍摄区域的光线。

6.根据权利要求5所述的弓网运行状态检测装置，其特征在于，所述补光灯的光源为LED频闪灯。

7.根据权利要求5所述的弓网运行状态检测装置，其特征在于，所述工业相机或工业摄像机与补光灯封装在一个壳体内。

8.根据权利要求7所述的弓网运行状态检测装置，其特征在于，所述壳体的侧壁上设置有拍摄视窗和补光灯视窗，所述拍摄视窗和补光灯视窗相对于所述壳体的底面倾斜设置。

9.根据权利要求8所述的弓网运行状态检测装置，其特征在于，所述壳体由铝合金制成。

10.根据权利要求8所述的弓网运行状态检测装置，其特征在于，所述拍摄视窗和补光灯视窗由电热玻璃制成。