CN211601863U - 一种车顶数据采集与传输设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种车顶数据采集与传输设备，包括箱体，所述箱体内的一端安装红外相机、紫外相机、结构异常相机、补光灯和视频相机，箱体内的另一端安装几何参数检测相机和激光器，所述箱体外的一端并行排列有相机窗口，相机窗口分别与所述的红外相机、紫外相机、结构异常相机、补光灯以及视频相机一一对应，所述箱体外的另一端安装连接器。本车顶数据采集与传输设备，采用一体化的结构设计，使设备具有良好的防护性、便捷的安装、维护以及适应车载振动冲击环境的优点，实现弓网在线检测能力、弓网缺陷在线报警功能，填补弓网在线动态检测监测空白，为城市轨道列车运行提供有力支持保障。

Description

一种车顶数据采集与传输设备

技术领域

本实用新型涉及检测车、电力机车技术领域，具体为一种车顶数据采集与传输设备。

背景技术

传统的弓网检测是采用接触网检测车定期对接触网弓网系统进行检测，随着城市轨道列车的不断普及，对接触网及受电弓安全运行的要求越来越高，因此需要能在列车上实时检测接触网和受电弓运行状态的装置,在列车运行过程中测试和评价弓网的受流性能，为接触网和受电弓的性能优化提供实际线路试验数据，为运营部门提供维修依据。

现代红外和紫外技术的不断成熟完善，由于红外热成像和紫外成像技术能够以远距离、非接触、实时、快速在线监测方式获取设备的运行状态信息，又有分辨率高、形象直观、不受电磁干扰、安全可靠等优点，可以在不停电、不取样、不解体的状况下进行故障的诊断分析，所以红外热像和紫外成像技术在带电设备在线检测方面得到了广泛的运用。

目前的车载接触网运行状态的检测装置，因普遍集成度不高、设备较大以及费用昂贵，故无法为城市轨道列车运行提供有力支持保障，存在检测监测空白。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种车顶数据采集与传输设备，采用一体化的结构设计，使设备具有良好的防护性、便捷的安装、维护以及适应车载振动冲击环境的优点，实现弓网在线检测能力、弓网缺陷在线报警功能，填补弓网在线动态检测监测空白，为城市轨道列车运行提供有力支持保障，可以解决现有技术中的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种车顶数据采集与传输设备，包括箱体，所述箱体内的一端安装红外相机、紫外相机、结构异常相机、补光灯和视频相机，箱体内的另一端安装几何参数检测相机和激光器，所述箱体外的一端并行排列有相机窗口，相机窗口分别与所述的红外相机、紫外相机、结构异常相机、补光灯以及视频相机一一对应，所述箱体外的另一端安装连接器。

优选的，所述箱体包括底壳和上盖，所述上盖盖装于底壳上，并通过螺丝固定，上盖的两端还设有激光照射口和相机拍摄口；所述激光照射口与激光器相对应，所述相机拍摄口与几何参数检测相机相对应。

优选的，所述箱体内还设有数据处理模块、信号接收模块、数模转换模块、信号放大模块和信号传输模块。

优选的，所述数据处理模块由芯片U5组成，所述芯片U5的1脚、9脚连接于输入电压+3.3VD，所述芯片U5的5脚、6脚连接于晶振体Y1的两极。

优选的，所述信号接收模块由芯片U1和芯片U2组成；所述芯片U1的11脚、12脚连接于芯片U2的15脚、16脚，所述芯片U1的13脚、14脚连接于芯片U2的13脚、14脚，所述芯片U1的15脚、16脚连接于芯片U2的11脚、12脚，所述芯片U1的17脚、18脚连接于芯片U2的10脚、9脚。

优选的，所述数模转换模块由数模转换芯片U3和集成芯片U4组成，所述数模转换芯片U3的1脚连接于集成芯片U4的3脚，所述数模转换芯片U3的6脚连接于集成芯片U4的1脚，所述数模转换芯片U3的7脚连接于集成芯片U4的2脚，所述数模转换芯片U3的8脚连接于输入电源VCC。

优选的，所述信号放大模块由运算放大器A1和运算放大器A2组成，所述运算放大器A1的正极连接于数模转换芯片U3的6脚电路接口，所述运算放大器A1的输出极连接于电阻R13，电阻R13连接于算放大器A2的负极，所述算放大器A2的输出极连接于处理芯片U4的5脚～7脚电路接口。

优选的，所述信号传输模块由芯片U6组成，所述芯片U6的12脚、13脚连接于芯片U1的9脚、10脚，所述芯片U6的10脚、11脚连接于芯片U1的7脚、8脚，所述芯片U6的14脚连接于输入电源3.3VDD。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：

本车顶数据采集与传输设备，通过设置几何参数检测相机与激光器，利用激光三角测量技术实时分析弓网动态几何参数；通过设置的红外相机、紫外相机、结构异常相机以及视频相机，利用多路分析数据分析技术实现燃弧检测，从而及时挖掘弓网动态运行缺陷及故障隐患信息，实现弓网在线检测能力、弓网缺陷在线报警功能，填补弓网在线动态检测监测空白，为城市轨道列车运行提供有力支持保障。

附图说明

图1为本实用新型车顶数据采集与传输设备的整体结构图；

图2为本实用新型车顶数据采集与传输设备的模块框架图；

图3为本实用新型车顶数据采集与传输设备的数据处理模块电路图；

图4为本实用新型车顶数据采集与传输设备的信号接收模块电路图；

图5为本实用新型车顶数据采集与传输设备的数模转换模块电路图；

图6为本实用新型车顶数据采集与传输设备的信号放大模块电路图；

图7为本实用新型车顶数据采集与传输设备的信号传输模块电路图。

图中：1、箱体；2、红外相机；3、紫外相机；4、结构异常相机；5、补光灯；6、视频相机；7、几何参数检测相机；8、激光器；9、相机窗口；10、连接器；11、底壳；12、上盖；121、激光照射口；122、相机拍摄口；13、数据处理模块；14、信号接收模块；15、数模转换模块；16、信号放大模块；17、信号传输模块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，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，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1，一种车顶数据采集与传输设备，包括箱体1，箱体1内的一端安装红外相机2、紫外相机3、结构异常相机4、补光灯5和视频相机6，箱体1内的另一端安装几何参数检测相机7和激光器8；箱体1外的一端并行排列有相机窗口9，该相机窗口9分别与的红外相机2、紫外相机3、结构异常相机4、补光灯5以及视频相机6一一对应，箱体1外的另一端安装连接器10；箱体1还包括底壳11和上盖12，上盖12盖装于底壳11上，并通过螺丝固定，上盖12的两端还设有激光照射口121和相机拍摄口122，该激光照射口121与激光器8相对应，该相机拍摄口122与几何参数检测相机7相对应。

通过几何参数检测相机7与激光器8相配合，利用激光三角测量技术实时分析弓网动态几何参数；通过红外相机2、紫外相机3、结构异常相机4以及视频相机6的实时摄录，利用多路分析数据、分析技术实现燃弧检测，从而及时挖掘弓网动态运行缺陷及故障隐患信息，实现弓网在线检测能力、弓网缺陷在线报警功能。

请参阅图2，箱体1内还设有数据处理模块13、信号接收模块14、数模转换模块15、信号放大模块16和信号传输模块17；其中：数据处理模块13用于对输入的数字信号进行处理、并控制信号传输模块17的工作状态；信号接收模块14用于接收相机传输的高速视频信号；数模转换模块15用于将输入的视频模拟信号转化为数字信号；信号放大模块16用于将对输入的数字信号进行发大，已提高信号传输精度、速率。

请参阅图3，数据处理模块13由芯片U5组成，芯片U5的1脚、9脚连接于输入电压+3.3VD，芯片U5的5脚、6脚连接于晶振体Y1的两极。

请参阅图4，信号接收模块14由芯片U1和芯片U2组成；芯片U1的11脚、12脚连接于芯片U2的15脚、16脚，芯片U1的13脚、14脚连接于芯片U2的13脚、14脚，芯片U1的15脚、16脚连接于芯片U2的11脚、12脚，芯片U1的17脚、18脚连接于芯片U2的10脚、9脚。

请参阅图5，数模转换模块15由数模转换芯片U3和集成芯片U4组成，数模转换芯片U3的1脚连接于集成芯片U4的3脚，数模转换芯片U3的6脚连接于集成芯片U4的1脚，数模转换芯片U3的7脚连接于集成芯片U4的2脚，数模转换芯片U3的8脚连接于输入电源VCC。

请参阅图6，信号放大模块16由运算放大器A1和运算放大器A2组成，运算放大器A1的正极连接于数模转换芯片U3的6脚电路接口，运算放大器A1的输出极连接于电阻R13，电阻R13连接于算放大器A2的负极，算放大器A2的输出极连接于集成芯片U4的5脚～7脚电路接口。

请参阅图7，信号传输模块17由芯片U6组成，芯片U6的12脚、13脚连接于芯片U1的9脚、10脚，芯片U6的10脚、11脚连接于芯片U1的7脚、8脚，芯片U6的14脚连接于输入电源3.3VDD。

本车顶数据采集与传输设备，通过设置几何参数检测相机7与激光器8，利用激光三角测量技术实时分析弓网动态几何参数；通过设置的红外相机2、紫外相机3、结构异常相机4以及视频相机6，利用多路分析数据、分析技术实现燃弧检测，从而及时挖掘弓网动态运行缺陷及故障隐患信息，实现弓网在线检测能力、弓网缺陷在线报警功能，填补弓网在线动态检测监测空白，为城市轨道列车运行提供有力支持保障。

综上所述：本车顶数据采集与传输设备，采用一体化的结构设计，使设备具有良好的防护性、便捷的安装、维护以及适应车载振动冲击环境的优点，实现弓网在线检测能力、弓网缺陷在线报警功能，填补弓网在线动态检测监测空白，为城市轨道列车运行提供有力支持保障，因而有效解决现有技术问题。

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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种车顶数据采集与传输设备，包括箱体(1)，其特征在于：所述箱体(1)内的一端安装红外相机(2)、紫外相机(3)、结构异常相机(4)、补光灯(5)和视频相机(6)，箱体(1)内的另一端安装几何参数检测相机(7)和激光器(8)，所述箱体(1)外的一端并行排列有相机窗口(9)，相机窗口(9)分别与所述的红外相机(2)、紫外相机(3)、结构异常相机(4)、补光灯(5)以及视频相机(6)一一对应，所述箱体(1)外的另一端安装连接器(10)。

2.根据权利要求1所述的一种车顶数据采集与传输设备，其特征在于：所述箱体(1)包括底壳(11)和上盖(12)，所述上盖(12)盖装于底壳(11)上，并通过螺丝固定，上盖(12)的两端还设有激光照射口(121)和相机拍摄口(122)；所述激光照射口(121)与激光器(8)相对应，所述相机拍摄口(122)与几何参数检测相机(7)相对应。

3.根据权利要求1所述的一种车顶数据采集与传输设备，其特征在于：所述箱体(1)内还设有数据处理模块(13)、信号接收模块(14)、数模转换模块(15)、信号放大模块(16)和信号传输模块(17)。

4.根据权利要求3所述的一种车顶数据采集与传输设备，其特征在于：所述数据处理模块(13)由芯片U5组成，所述芯片U5的1脚、9脚连接于输入电压+3.3VD，所述芯片U5的5脚、6脚连接于晶振体Y1的两极。

5.根据权利要求3所述的一种车顶数据采集与传输设备，其特征在于：所述信号接收模块(14)由芯片U1和芯片U2组成；所述芯片U1的11脚、12脚连接于芯片U2的15脚、16脚，所述芯片U1的13脚、14脚连接于芯片U2的13脚、14脚，所述芯片U1的15脚、16脚连接于芯片U2的11脚、12脚，所述芯片U1的17脚、18脚连接于芯片U2的10脚、9脚。

6.根据权利要求3所述的一种车顶数据采集与传输设备，其特征在于：所述数模转换模块(15)由数模转换芯片U3和集成芯片U4组成，所述数模转换芯片U3的1脚连接于集成芯片U4的3脚，所述数模转换芯片U3的6脚连接于集成芯片U4的1脚，所述数模转换芯片U3的7脚连接于集成芯片U4的2脚，所述数模转换芯片U3的8脚连接于输入电源VCC。

7.根据权利要求3所述的一种车顶数据采集与传输设备，其特征在于：所述信号放大模块(16)由运算放大器A1和运算放大器A2组成，所述运算放大器A1的正极连接于数模转换芯片U3的6脚电路接口，所述运算放大器A1的输出极连接于电阻R13，电阻R13连接于算放大器A2的负极，所述算放大器A2的输出极连接于处理芯片U4的5脚～7脚电路接口。

8.根据权利要求3所述的一种车顶数据采集与传输设备，其特征在于：所述信号传输模块(17)由芯片U6组成，所述芯片U6的12脚、13脚连接于芯片U1的9脚、10脚，所述芯片U6的10脚、11脚连接于芯片U1的7脚、8脚，所述芯片U6的14脚连接于输入电源3.3VDD。

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