CN209386966U - 一种基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型定位检测技术领域，公开了一种基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置。包括组件A和组件B、数据处理单元和电源，所述组件A和B均包括面阵相机、2台激光器和固定梁，所述面阵相机和2台激光器均安装在固定梁上，所述固定梁安装在位于槽钢下方的车顶上，所述组件A和B的两个激光器独立安装且激光器的光均打向槽钢上，所述面阵相机的拍摄范围覆盖槽钢，所述面阵相机通过网线与数据处理单元连接，所述组件A和组件B的内部各个结构相对于车体中心线对称，所述电源为面阵相机、激光器、数据处理单元供电。通过上述结构获取定位点处的槽钢信息，进而检测出定位点位置信息，并与检测数据相关联，来实现车载检测装置的高精度检测、定位。

Description

一种基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置

技术领域

本实用新型定位检测技术领域，特别是一种基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置。

背景技术

接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向电力机车供电的特殊形式的输电线路。其由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。在城市轨道交通电气化铁路接触网中，主要采用架空刚性悬挂接触网,从上到下依次为槽钢、绝缘子、汇流排和接触线。

在现有车载刚性接触网检测装置中，主要通过速度传感器采集车辆轮对走行圈数（脉冲数）或者网络获取车辆速度信号，从而计算走行里程，进而实现检测装置检测定位；同时部分检测装置，加配有RFID（电子标签）用于消除车辆行进过程中的累积误差，进而提高定位精度。

在日常的测量、检修作业过程中，接触网工班人员主要以定位点处的接触网几何参数为理论依据（刚性接触网约8m一个定位点），然而不管是采用速度传感器采集速度信号还是通过网络获取车辆速度信号，或者加配电子标签，均通过采集到的速度信息计算走行距离，进而与预先建立数据库中跨距进行对比，当走行距离等于数据库中当前位置跨距信息，则输出下一个定位点，该方法无法使得车载检测装置检测定位点与现场实际定位点一一对应，故而使得检测数据无法与现场实际数据进行对比、复核。

实用新型内容

本实用新型的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供了一种基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置。

本实用新型采用的技术方案是这样的：一种基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置，包括相对于车体中心线完全对称的组件A和组件B、数据处理单元和电源，所述组件A和组件B均包括面阵相机、2台激光器和固定梁，所述面阵相机和2台激光器均安装在固定梁上，所述固定梁安装在位于槽钢下方的车顶上，所述组件A和组件B的两个激光器独立安装且激光器的光均打向槽钢上，所述面阵相机的拍摄范围覆盖槽钢，所述面阵相机通过网线与数据处理单元连接，所述组件A和组件B的内部各个结构相对于车体中心线对称，所述电源分别与面阵相机、激光器、数据处理单元连接进行供电。

进一步的，所述激光器呈点状。

进一步的，所述激光器呈一字型。

进一步的，所述激光器采用左右滑动的方式安装在固定梁上。

进一步的，所述组件A或者组件B的两个激光器安装距离不小于50mm。

进一步的，所述面阵相机的摄像头角度可调。

进一步的，所述面阵相机、激光器、数据处理单元均通过螺栓分别固定在各自的机械封装盒内，所述机械封装盒相对于水为封闭结构。

进一步的，所述组件A或者组件B的面阵相机、激光器、数据处理单元固定在机械封装盒内后，安装在同一固定梁上。

进一步的，所述数据处理单元采用工业计算机、嵌入式计算机或者CPCI。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：通过本实用新型的结构获取定位点处的槽钢信息，进而检测出定位点位置信息，并与检测数据相关联，以此来实现车载检测装置的高精度检测、定位。

附图说明

图1是本实用新型基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置结构示意图。

图2是本实用新型组件A\组件B 的内部结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

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。

一种基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置，如图1所示，包括相对于车体中心线完全对称的组件A和组件B、数据处理单元和电源（图中未识出），如图2所示为组件的示意图，因为组件A和组件B的内部各个结构相对于车体中心线对称,两者内部包括的部件以及部件之间的连接关系一致，所述组件A和组件B均包括面阵相机、2台激光器和固定梁，所述面阵相机和2台激光器均安装在固定梁上，本实施例的通过该固定梁安装在车顶，本实施例的结构位于车顶之上，所述组件A和组件B的两个激光器独立安装且激光器的光均打向槽钢上（2台激光器垂直向上进行安装），所述面阵相机的拍摄范围覆盖槽钢（如图2中相机出射方向的虚线所示），所述面阵相机通过网线与数据处理单元连接，所述，所述电源分别与面阵相机、激光器、数据处理单元连接进行供电。

作为优选的实施例，所述激光器呈点状或一字型。

作为优选的实施例，所述激光器采用左右滑动的方式安装在固定梁上。激光器采用这样可调的形式装置安装到车顶后，现场可以根据槽钢的实际长度，调整组件（A、B）激光器在固定梁上的安装位置。

作为优选的实施例，组件（A/B ）内部的两个激光器要相隔一定的距离，所述组件A或者组件B的两个激光器安装距离不小于50mm，便于识别，同时需要确保激光器就能正常捕获槽钢。

作为优选地实施例，所述面阵相机的摄像头角度可调。由于不同地铁刚性接触网高度可能不同（正常情况下4040mm），每个组件中的相机封装设计为角度可调，设备安装后，现场根据接触网高度调整相机封装角度，使之能完全覆盖到接触网槽钢。

作为优选的实施例，为了保证各组件（组件A、组件B）的防水性能，所述面阵相机、激光器、数据处理单元均通过螺栓分别固定在各自的机械封装盒内，所述机械封装盒相对于水为封闭结构。

作为优选的实施例，为保证各组件（组件A、组件B）的完整性及整体性，所述组件A或者组件B的面阵相机、激光器、数据处理单元固定在机械封装盒内后，安装在同一固定梁上在通过固定梁安装在车顶上，使组件内部的结构更加稳定。

作为优选的实施例，所述数据处理单元采用工业计算机、嵌入式计算机或者CPCI。组件A、组件B采集槽钢信息，然后由安装在车内的数据处理单元（数据处理单元可以是工业计算机、嵌入式计算机、CPCI等）上的检测系统软件负责槽钢信息的识别，最后计算出定位点信息。上述过程中，实现槽钢信息的识别所需的检测软件和数据处理单位均为现有技术。

软件中涉及的槽钢识别算法（计算方法也是现有技术）：为完成槽钢的识别，首先对面阵相机采集的接触网灰度图像作二值化处理；然后基于连通区域的分布位置以及形状尺寸等作Blob滤波分析，去除部分噪声干扰。在得到的结果二值图像中，基于最小二乘法进行拟合，初步得到激光器捕获的槽钢形状的前景区域；在结合标定的面阵相机坐标定位信息计算激光器捕获的点位真实距离信息；最后根据两台激光器的相对位置信息及接触网高度信息，判断是否为槽钢（定位点）。

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 (9)

1.一种基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置，其特征在于，包括相对于车体中心线完全对称的组件A和组件B、数据处理单元和电源，所述组件A和组件B均包括面阵相机、2台激光器和固定梁，所述面阵相机和2台激光器均安装在固定梁上，所述固定梁安装在位于槽钢下方的车顶上，所述组件A和组件B的两个激光器独立安装且激光器的光均打向槽钢上，所述面阵相机的拍摄范围覆盖槽钢，所述面阵相机通过网线与数据处理单元连接，所述组件A和组件B的内部各个结构相对于车体中心线对称，所述电源分别与面阵相机、激光器、数据处理单元连接进行供电。

2.如权利要求1所述的基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置，其特征在于，所述激光器呈点状。

3.如权利要求1所述的基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置，其特征在于，所述激光器呈一字型。

4.如权利要求1所述的基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置，其特征在于，所述激光器采用左右滑动的方式安装在固定梁上。

5.如权利要求4所述的基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置，其特征在于，所述组件A或者组件B的两个激光器安装距离不小于50mm。

6.如权利要求5所述的基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置，其特征在于，所述面阵相机的摄像头角度可调。

7.如权利要求6所述的基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置，其特征在于，所述面阵相机、激光器、数据处理单元均通过螺栓分别固定在各自的机械封装盒内，所述机械封装盒相对于水为封闭结构。

8.如权利要求7所述的基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置，其特征在于，所述组件A或者组件B的面阵相机、激光器、数据处理单元固定在机械封装盒内后，安装在同一固定梁上。

9.如权利要求1-8任一项所述的基于槽钢识别的刚性接触网定位点检测装置，其特征在于，所述数据处理单元采用工业计算机、嵌入式计算机或者CPCI。