CN208239314U - 列车定检系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种列车定检系统，列车定检系统包括：图像采集装置、图像处理装置、通信设备、供电设备以及主控服务器；图像采集装置、图像处理装置、通信设备分别与供电设备连接，图像处理装置分别与图像采集装置、通信设备连接，通信设备与主控服务器通信连接，图像采集装置的镜头朝向列车的底部或顶部。本实用新型提供的列车定检系统，实现对列车的自动化定检，提高了检测效率和准确性。

Description

列车定检系统

技术领域

本实用新型涉及车辆技术领域，尤其涉及一种列车定检系统。

背景技术

目前地铁、高铁、轻轨等轨道列车已成为人们日常出行的重要交通工具，为保障列车的运行安全，需要对列车进行不同程度的周期性检测或检修，按照运营时间分，一般包括日检、月检、定修(年检)、架修(运营5年或者5万公里)和大修(运营10年或者10万公里)。其中，日检是对当天参与运营的列车进行的日常检修维护，是最初级的检查，一般分为驾驶室内作业、客室内检查和车体外部检查。日检的项目包括：设备安装支座是否有松动、电缆有无破损、连接器是否有松动；箱体是否有磕碰、是否有线缆松脱虚接现象、打胶处有无裂痕等等。

现有技术中，对于列车车体外部的检查，通常是由工人通过目测、敲击、触摸等方式对列车的各个待检点位进行检查，确认是否存在问题。然而，对于列车车体外部的检查，尤其是列车底部或顶部的检查，人工检查费时费力且不方便，容易遗漏检测点，且很多细小的问题很难被及时发现，存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型提供的列车定检系统，实现对列车的自动化定检，提高了检测效率和准确性。

本实用新型的第一方面提供一种列车定检系统，包括：图像采集装置、图像处理装置、通信设备、供电设备以及主控服务器；

所述图像采集装置、所述图像处理装置、所述通信设备分别与所述供电设备连接，所述图像处理装置分别与所述图像采集装置、所述通信设备连接，所述通信设备与所述主控服务器通信连接，所述图像采集装置的镜头朝向列车的底部或顶部。

可选的，所述图像采集装置、所述图像处理装置、所述通信设备、所述供电设备固定设置在列车轨道的下方或上方。

可选的，所述列车轨道之间设置有第一支架，所述图像采集装置、所述图像处理装置、所述通信设备、所述供电设备固定设置在所述第一支架上。

可选的，所述列车轨道的上方设置有第二支架，所述第二支架的宽度大于列车的横向宽度，所述图像采集装置、所述图像处理装置、所述通信设备、所述供电设备固定设置在所述第二支架上。

可选的，所述系统还包括：移动装置和滑动轨道，所述移动装置沿所述滑动轨道滑动；

其中，所述图像采集装置、所述图像处理装置、所述通信设备、所述供电设备设置在移动装置上，在进行列车定检时，所述移动装置在列车轨道的下方或上方的滑动轨道上匀速滑动。

可选的，所述图像采集装置为线阵相机，所述线阵相机的数量为至少一个。

可选的，所述线阵相机的数量为一个，所述线阵相机的扫描宽度大于等于列车的横向宽度。

可选的，所述主控服务器包括处理器和存储器，所述存储器中存储有图像数据库，所述图像数据库中包括各列车标识对应的列车的底部或顶部状态完好时的基准图像，所述处理器用于根据待检测图像的列车标识从所述图像数据库中获取所述待检测图像对应的基准图像，并确定所述待检测图像与所述基准图像的相似度，在相似度低于预设相似度时发出提示信息。

可选的，所述基准图像上标定有多个待检测点，所述处理器，具体用于根据待检测图像的列车标识从所述图像数据库中获取所述待检测图像对应的基准图像；根据所述基准图像的多个待检测点获取所述待检测图像的多个待检测点，确定所述待检测图像与所述基准图像在各所述待检测点的相似度，在相似度低于预设相似度时发出提示信息。

可选的，所述系统还包括：报警装置，所述报警装置与所述主控服务器连接；

所述报警装置用于根据所述主控服务器的提示信息发出报警信号。

本实用新型实施例提供一种列车定检系统，列车定检系统包括：图像采集装置、图像处理装置、通信设备、供电设备以及主控服务器；图像采集装置、图像处理装置、通信设备分别与供电设备连接，图像处理装置分别与图像采集装置、通信设备连接，通信设备与主控服务器通信连接，图像采集装置的镜头朝向列车的底部或顶部。本实用新型提供的列车定检系统，实现对列车的自动化定检，提高了检测效率和准确性。

附图说明

图1为本实用新型提供的列车定检系统的结构示意图一；

图2为本实用新型提供的列车定检系统的结构示意图二；

图3为本实用新型提供的列车定检系统的连接示意图一；

图4为本实用新型提供的列车定检系统的连接示意图二；

图5为本实用新型提供的列车定检系统的连接示意图三；

图6为本实用新型提供的列车定检方法的流程示意图一；

图7为本实用新型提供的列车定检方法的流程示意图二。

附图标记说明：

10-列车定检系统；

11-图像采集装置；12-图像处理装置；

13-通信设备；14-供电设备；

15-主控服务器；16-报警装置；

17-移动装置；18-滑动轨道；

30-列车轨道；31-第一支架；

32-数据采集与处理装置；33-第二支架。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型的实施例，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。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

图1为本实用新型提供的列车定检系统的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的列车定检系统10包括：图像采集装置11、图像处理装置12、通信设备13、供电设备14以及主控服务器15。

其中，图像采集装置11、图像处理装置12、通信设备13分别与供电设备14连接，图像处理装置11分别与图像采集装置12、通信设备13连接，通信设备13与主控服务器15通信连接，图像采集装置11的镜头朝向列车的底部或顶部。

具体的，本实施例的图像采集装置11可以是高清摄像机，也可以是高清相机，对此本实施例不做具体限定，只要能在图像采集装置11与列车的相对运动中采集到列车底部或顶部的高清图像即可。

本实施例中的供电设备14分别为图像采集装置11、图像处理装置12以及通信设备13提供稳定的电源，确保各装置或设备处于正常的工作状态。

为了便于理解，可将本实施例中的图像采集装置11、图像处理装置12、通信设备13与供电设备14看作一个整体装置，该整体装置用于对列车底部或顶部的图像采集、图像处理以及处理后的数据上传，具体来说：

图像采集装置11用于采集列车底部或顶部的多个第一图像，并将多个第一图像发送给图像处理装置12。需要指出的是，第一图像为按照时间顺序依次采集到的列车底部或顶部的高分辨率图像，多个第一图像的叠加可以得到列车底部或顶部的完整图像，以便进行后续的图像分析。

图像处理装置12用于对多个第一图像进行合并得到第二图像，并识别第二图像的列车标识。具体来说：

图像处理装置12针对图像采集装置11采集的多个第一图像可以得到完整的列车底部或顶部的高分辨率图像，即第二图像，需要指出的是，本实施例的第二图像的数量为至少一个，即可以是一幅图像，也可以是多幅图像。可以理解，当列车长度较长时，图像处理装置12按照采集图像的时间顺序，将预设数量对多个第一图像进行合并，得到多个第二图像，其中，多个第二图像拼接可以得到列车底部或顶部的完整图像。

图像处理装置12在得到第二图像之后，识别第二图像的列车标识。其中列车标识是在列车出厂时设置在列车底部或顶部的标识，该列车标识用于唯一标识列车型号，同一型号的列车具有相同的列车标识。

本实施例的列车标识具体有以下几种实现方式：

二位码；或

条形码；或

列车号。

其中，列车号由字母、数字、符号的至少一种组成。

在得到第二图像和第二图像的列车标识之后，图像处理装置12通过通信设备13向主控服务器15发送第二图像和列车标识。

具体的，本实施例中的主控服务器15设置在站台的主控室内，主控服务器15包括处理器和存储器，存储器中存储有图像数据库，图像数据库中包括各列车标识对应的列车的底部或顶部状态完好时的基准图像；

处理器用于根据待检测图像的列车标识从图像数据库中获取待检测图像对应的基准图像，并确定待检测图像与基准图像的相似度，在相似度低于预设相似度时发出提示信息。

可选的，本实施例的基准图像上标定有多个待检测点，多个待检测点是在主控服务器15获取到各列车标识对应的基准图像后，人为标注出基准图像的多个待检测点，以便后续定检过程中主控服务器15根据预设的多个待检测点，确定第二图像的多个待检测点。

处理器具体用于根据待检测图像的列车标识从图像数据库中获取待检测图像对应的基准图像；根据基准图像的多个待检测点获取待检测图像的多个待检测点，根据预设的图像识别算法确定待检测图像与基准图像在各待检测点的相似度，在相似度低于预设相似度时发出提示信息，以便检测人员根据提示信息进行人工复检。

通常，定检的项目包括设备安装支座是否有松动；电缆有无破损；连接器是否有松动；箱体是否有磕碰；是否有线缆松脱虚接现象；打胶处是有无裂痕等等。

示例性的，基准图像的某一待检测点用于检测安装支座是否有松动，通过比对基准图像与第二图像在该检测点(安装支座处)的螺钉数量，确定该检测点是否存在异常，若安装支座松动，第二图像中螺钉数量可能小于基准图像的螺钉数量，即可确定第二图像与基准图像存在较大差异(相似度低于预设相似度)，此时主控服务器发出提示信息，该提示信息包括异常点的位置坐标。

具体的，主控服务器15发出的提示信息包括第二图像的异常点位置坐标。检测人员根据异常点位置坐标对列车进行人工复检，确保对列车底部或顶部细小问题的完全检查。

本实施例提供的列车定检系统，包括图像采集装置、图像处理装置、通信设备、供电设备以及主控服务器；图像采集装置、图像处理装置、通信设备分别与供电设备连接，图像处理装置分别与图像采集装置、通信设备连接，通信设备与主控服务器通信连接，图像采集装置的镜头朝向列车的底部或顶部。本实用新型提供的列车定检系统，实现对列车的自动化定检，提高了检测效率和准确性。

图2为本实用新型提供的列车定检系统的结构示意图二，如图2所示，在图1所示系统的基础上，本实施例的列车定检系统10还包括报警装置16，报警装置16与主控服务器连接；

报警装置16用于根据主控服务器15的提示信息发出报警信号。

其中，报警信号可以是语音信号、指示灯信号等，对此本实施例不做具体限定。

在上述实施例的基础上，将图像采集装置11、图像处理装置12、通信设备13与供电设备14看作一个整体，定义为数据采集与处理装置，数据采集与处理装置具有以下两种设置方式：

一种设置方式是将上述数据采集与处理装置固定设置在列车轨道的下方或上方，通过列车的匀速运动，获取列车底部或顶部的图像。

另一种设置方式是将上述数据采集与处理装置固定在一移动装置上，该移动装置沿滑动轨道匀速滑动，该滑动轨道设置在列车轨道的下方或上方，从而获取列车底部或顶部的图像，实现对列车的动态检测。

针对第一种设置方式，具体包括以下两种连接关系：

图3为本实用新型提供的列车定检系统的连接示意图一，如图3所示，列车轨道30之间设置有第一支架31，数据采集与处理装置32固定设置在第一支架31上，即图像采集装置11、图像处理装置12、通信设备13、供电设备14固定设置在第一支架31上。

其中，数据采集与处理装置32中的图像处理装置11的镜头朝向列车的底部。该场景下，列车匀速运动，固定于列车轨道之间的图像采集装置11获取列车底部的表面图像。

图4为本实用新型提供的列车定检系统的连接示意图二，如图4所示，列车轨道30的上方设置有第二支架33，第二支架33的宽度大于列车的横向宽度，数据采集与处理装置32固定设置在第二支架33上，即图像采集装置11、图像处理装置12、通信设备13、供电设备14固定设置在第二支架33上。

其中，数据采集与处理装置32中的图像采集装置11的镜头朝向列车的顶部。该场景下，列车匀速运动，固定于列车轨道上方的图像采集装置11获取列车顶部的表面图像。

针对第二种设置方式，系统增设了移动装置和滑动轨道。

图5为本实用新型提供的列车定检系统的连接示意图三。如图5所示，在上述实施例的基础上，本实施例的列车定检系统10还包括：移动装置17和滑动轨道18，移动装置17沿滑动轨道18滑动；

其中，数据采集与处理装置32设置在移动装置17上，即图像采集装置11、图像处理装置12、通信设备13、供电设备14设置在移动装置17上，在进行列车定检时，移动装置17在列车轨道的下方或上方的滑动轨道18上匀速滑动。

具体的，滑动轨道18可设置在两个列车轨道30之间；或者，设置在两个列车轨道30的上方。

需要指出的是，本实施例的待检列车静止于列车轨道上，通过移动装置17在列车轨道30下方或上方的滑动轨道18上匀速滑动，采集列车底部或顶部的多个第一图像。

基于上述两种设置方式，实现对列车底部或顶部的图像采集。

可选的，本实施例的待检列车的底部或顶部除了设置有列车标识之外，还包括：起始标识和终止标识。起始标识和终止标识可以为任意形状或颜色的图像标识，也可以为二维码或条形码，对此本实施例不作具体限定，只要图像采集装置11能够识别起始标识和终止标识即可。

起始标识用于指示图像采集装置11开始采集列车底部或顶部的多个第一图像，终止标识用于指示图像采集装置11停止采集列车底部或顶部的多个第一图像。

通过在列车底部或顶部设置起始标识和终止标识，实现图像采集装置11的自动开启与关闭功能。

可选的，图像采集装置11可以为线阵相机。线阵相机是采用线阵图像传感器的相机，线阵图像传感器以电荷耦合元件(CCD,Charge Coupled Device)为主，线阵相机的典型应用领域是检测连续的材料，例如金属、塑料、纸和纤维等。被检测的物体通常匀速运动,利用一台或多台相机对其逐行连续扫描,以达到对其整个表面均匀检测。可以对其图像一行一行进行处理,或者对由多行组成的面阵图像进行处理。

具体的，本实施例的线阵相机的线扫描速度需满足以下公式：

V_C＝H_C·V’/L

其中，

V_C为线阵相机的线扫描速度；

H_C为线阵相机的每线像素数；

V’为列车的运行速率，或，移动装置的运行速率；

L为列车的横向宽度。

线扫描速度满足上述公式的线阵相机，确保了采集到的图像不被拉伸或压缩，即横向和纵向的分辨率相等。

具体的，线阵相机的数量为至少一个。当线阵相机的扫描宽度小于列车的横向宽度时，需要设置多个线阵相机，确保多个线阵相机可以采集到列车底部或顶部的完整图像。

可选的，线阵相机的数量为一个时，需满足以下条件：

线阵相机的扫描宽度大于等于列车的横向宽度，从而实现一台线阵相机的连续拍摄即可采集到列车底部或顶部的完整图像，避免了多台线阵相机采集到的部分图像，后期需要大量图像处理的问题。

下面结合图6对本实施例提供的列车定检方法进行说明，图6为本实用新型提供的列车定检方法的流程示意图一，如图6所示，本实施例提供的列车定检方法涉及多个装置之间的数据交互，具体包括以下步骤：

S601、图像采集装置采集列车底部或顶部的多个第一图像，并将多个第一图像发送给图像处理装置；

图像采集装置可以是高清摄像机，也可以是高清相机，对此本实施例不做具体限定，只要能在图像采集装置11与列车的相对运动中采集到列车底部或顶部的高清图像即可。

其中，多个第一图像为按照时间顺序依次采集到的列车底部或顶部的高分辨率图像，多个第一图像的叠加可以得到列车底部或顶部的完整图像，以便进行后续的图像分析。

S602、图像处理装置对多个第一图像进行合并得到第二图像，并识别第二图像的列车标识，通过通信设备向主控服务器发送第二图像和列车标识；

其中，列车标识是在列车出厂时设置在列车底部或顶部的标识，该列车标识用于唯一标识列车型号，同一型号的列车具有相同的列车标识。

本实施例中列车标识的具体实现方式与上述实施例相同，此处不再赘述。

需要指出的是，图像处理装置对多个第一图像进行合并，得到的第二图像的数量为至少一个，即可以是一幅图像，也可以是多幅图像。可以理解，当列车长度较长时，图像处理装置按照采集图像的时间顺序，将预设数量对多个第一图像进行合并，得到多个第二图像，其中，多个第二图像拼接可以得到列车底部或顶部的完整图像。

S603、主控服务器根据列车标识获取第二图像对应的基准图像，并确定第二图像与基准图像的相似度，在相似度低于预设相似度时发出提示信息。

主控服务器根据预设的图像识别算法确定第二图像与基准图像的图像相似度，在图像相似度低于预设相似度时发出提示信息。

具体的，主控服务器发出的提示信息包括第二图像的异常点位置坐标。检测人员根据异常点位置坐标对列车进行人工复检，确保对列车底部或顶部细小问题的完全检查。

本实施例提供的列车定检方法，通过图像采集装置采集列车底部或顶部的多个第一图像，图像处理装置将多个第一图像进行合并得到第二图像，并识别第二图像的列车标识，通过通信设备向位于主控室的主控服务器发送第二图像和列车标识，主控服务器根据列车标识获取第二图像对应的基准图像，并确定第二图像与基准图像的相似度，在相似度低于预设相似度时发出提示信息，以便检测人员根据提示信息进行人工复检。上述方法实现对列车的自动化定检，提高了检测效率和准确率。

图7为本实用新型提供的列车定检方法的流程示意图二，如图7所示，在上述实施例的基础上，本实施例提供的列车定检方法具体包括如下步骤。

S701、在图像采集装置检测到起始标识时，开始采集列车底部或顶部的多个第一图像；在图像采集装置检测到终止标识时，停止采集列车底部或顶部的多个第一图像，并将多个第一图像发送给图像处理装置；

起始标识和终止标识可以为任意形状或颜色的图像标识，也可以为二维码或条形码，对此本实施例不作具体限定，只要图像采集装置能够识别起始标识和终止标识即可。

通过在列车底部或顶部设置起始标识和终止标识，实实现图像采集装置的自动开启与关闭功能。

S702、图像处理装置对多个第一图像进行合并得到第二图像，并识别第二图像的列车标识，通过通信设备向主控服务器发送第二图像和列车标识；

S702具体可参照上述实施例S602的相关描述，此处不再赘述。

S703、主控服务器根据列车标识从图像数据库中获取第二图像对应的基准图像；根据基准图像的多个待检测点获取第二图像的多个待检测点，确定第二图像与基准图像在各待检测点的相似度，在相似度低于预设相似度时发出提示信息。

具体的，主控服务器在执行S703之前，获取各列车标识对应的列车底部或顶部状态完好时的基准图像，具体通过上述实施例所述的图像采集与处理装置将各列车出厂时底部或顶部状态完好的基准图像上传至主控服务器的图像数据库中，该图像数据库存储有各列车标识对应的基准图像。

进一步的，为了提高主控服务器对待检测点的检测速率，在上传各列车标识对应的基准图像后，获取人为标定的各基准图像的多个待检测点，可以理解，主控服务器的图像数据库中存储有各基准图像以及各基准图像对应的待检测点坐标。主控服务器在获取到第二图像对应的基准图像后，根据基准图像上标定的待检测点坐标获取第二图像的待检测点，根据预设的图像识别算法确定第二图像与基准图像在各待检测点的图像相似度，在相似度低于预设相似度时发出提示信息。

本实施例提供的列车定检方法，图像采集装置通过检测列车底部或顶部的起始标识和终止标识，启动和停止采集多个第一图像，图像处理装置在对多个第一图像进行合并得到第二图像后，识别第二图像的列车标识，并将第二图像和列车标识通过通信设备发送给主控服务器，主控服务器根据列车标识从图像数据库中获取第二图像对应的基准图像以及基准图像的多个待检测点坐标，根据预设的图像识别算法确定第二图像与基准图像在各待检测点的相似度，在相似度低于预设相似度时发出提示信息。通过预先标定的基准图像的多个待检测点坐标，实现主控服务器对第二图像待检测点的快速定位，进一步提高列车定检系统的检测效率和准确率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种列车定检系统，其特征在于，包括：图像采集装置、图像处理装置、通信设备、供电设备以及主控服务器；

所述图像采集装置、所述图像处理装置、所述通信设备分别与所述供电设备连接，所述图像处理装置分别与所述图像采集装置、所述通信设备连接，所述通信设备与所述主控服务器通信连接，所述图像采集装置的镜头朝向列车的底部或顶部。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像采集装置、所述图像处理装置、所述通信设备、所述供电设备固定设置在列车轨道的下方或上方。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述列车轨道之间设置有第一支架，所述图像采集装置、所述图像处理装置、所述通信设备、所述供电设备固定设置在所述第一支架上。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述列车轨道的上方设置有第二支架，所述第二支架的宽度大于列车的横向宽度，所述图像采集装置、所述图像处理装置、所述通信设备、所述供电设备固定设置在所述第二支架上。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：移动装置和滑动轨道，所述移动装置沿所述滑动轨道滑动；

其中，所述图像采集装置、所述图像处理装置、所述通信设备、所述供电设备设置在移动装置上，在进行列车定检时，所述移动装置在列车轨道的下方或上方的滑动轨道上匀速滑动。

6.根据权利要求1-5任一项所述的系统，其特征在于，所述图像采集装置为线阵相机，所述线阵相机的数量为至少一个。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述线阵相机的数量为一个，所述线阵相机的扫描宽度大于等于列车的横向宽度。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主控服务器包括处理器和存储器，所述存储器中存储有图像数据库，所述图像数据库中包括各列车标识对应的列车的底部或顶部状态完好时的基准图像；

所述处理器用于根据待检测图像的列车标识从所述图像数据库中获取所述待检测图像对应的基准图像，并确定所述待检测图像与所述基准图像的相似度，在相似度低于预设相似度时发出提示信息。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述基准图像上标定有多个待检测点；

所述处理器具体用于根据待检测图像的列车标识从所述图像数据库中获取所述待检测图像对应的基准图像；根据所述基准图像的多个待检测点获取所述待检测图像的多个待检测点，确定所述待检测图像与所述基准图像在各所述待检测点的相似度，在相似度低于预设相似度时发出提示信息。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：报警装置，所述报警装置与所述主控服务器连接；

所述报警装置用于根据所述主控服务器的提示信息发出报警信号。