受电弓运行状态监测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术是关于一种受电弓运行状态监测方法及装置，该方法包括：在预设检测区域内判断是否检测到受电弓，预设检测区域覆盖受电弓途经的接触网；当在预设检测区域内检测到受电弓时，启动三维信息采集模块对受电弓进行图像数据采集；及，将三维信息采集模块所采集的图像数据进行分析处理，构建受电弓三维尺寸模型，并提取受电弓的尺寸信息。该方法在列车运行过程中，均可以及时、方便、快速地对受电弓的尺寸信息如受电弓滑板厚度进行检测，从而确保受电弓处于正常运行状态，极大地提高了受电弓故障的检测效率，避免由于受电弓故障而导致弓网事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
受电弓运行状态监测方法及装置
本专利技术涉及轨道列车
，尤其涉及一种受电弓运行状态监测方法及装置。
技术介绍
受电弓是一种安装在电力牵引机车顶部，并且通常在受电弓顶部设置有可与接触网滑动接触的滑板，用以从接触网取得电能，为牵引机车提供动力。为了保证受电弓可以提供稳定的牵引电流，一方面，要求滑板的长度可以保证在机车摆动时仍能够与接触线相接触，另一方面，还需要将受电弓顶部的滑板与接触网的接触线紧密接触，通常在受电弓底部设置有弹簧等弹性装置，将滑板顶在接触线上，并且二者之间具有一定的接触压力。然而，在实际应用中，受电弓是随机车高速行进的，机车行进过程中接触线一直相对受电弓顶部的滑板滑动，接触线与滑板的相对滑动过程中，会对滑板产生摩擦，使滑板上的导电材料受到磨耗，一旦磨耗过渡，滑板与接触线之间的接触压力不足，产生间隙，进而出现电火花，可能产生弓网事故，严重的甚至可能出现机车故障。为了避免弓网事故的发生，必须经常对受电弓进行实时监控，比如，一旦受电弓的滑板磨耗过渡，则需及时更换受电弓滑板。因此，如何准确对受电弓的尺寸进行检测，是当前亟待解决的问题。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本专利技术提供一种受电弓运行状态监测方法及装置。一种受电弓运行状态监测方法，包括：在预设检测区域内判断是否检测到受电弓，所述预设检测区域全部/部分覆盖所述受电弓途经的路线；当在所述预设检测区域内检测到所述受电弓时，启动三维信息采集模块对所述受电弓进行图像数据采集；及，将所述三维信息采集模块所采集的图像数据进行分析处理，构建受电弓三维尺寸模型，并提取所述受电弓的尺寸信息。可选地，所述在预设检测区域内判断是否检测到受电弓，包括：向所述预设检测区域内投射感应信号，并持续获取所述感应信号的感应信息；判断所述感应信息是否出现被遮挡的特征超过阈值；及，当所述感应信息出现被遮挡的特征超过阈值时，确定在所述预设检测区域内检测到所述受电弓。可选地，所述将所述三维信息采集模块所采集的图像数据进行分析处理，构建受电弓三维尺寸信息模型，并提取所述受电弓的尺寸信息，包括：获取各个所述图像数据采集装置从不同位置同步采集的所述图像数据信息；获取所述至少两个所述图像数据采集装置的标定信息；结合所述标定信息对各个所述图像数据信息进行特征点提取、图像匹配及三维恢复，构建所述受电弓三维尺寸信息模型；及，根据所述受电弓三维尺寸模型，提取所述受电弓的尺寸信息。可选地，所述启动三维信息采集模块对所述受电弓进行图像数据采集，包括：触发所述三维信息采集模块中结构光光源投射结构光于所述受电弓上；及，触发所述三维信息采集模块中至少两个图像数据采集装置从不同位置同步采集所述结构光投射于所述受电弓上的图像数据信息。可选地，所述受电弓的尺寸信息为受电弓滑板的厚度信息，所述结构光为投射于所述受电弓上的光栅图像信息；所述将所述三维信息采集模块所采集的图像数据进行分析处理，构建受电弓三维尺寸信息模型，并提取受电弓的尺寸信息，包括：获取各个所述图像数据采集装置从不同位置同步采集的所述光栅图像信息；获取所述至少两个所述图像数据采集装置的标定信息；结合所述标定信息对各个所述光栅图像信息进行条纹图像匹配、条纹特征点提取及三维恢复；根据所有所述三维恢复结果拟合得到两条包络所有所述条纹两个端点的平滑曲线，所述平滑曲线之间的位置信息构成所述受电弓的厚度信息。一种受电弓运行状态监测装置，包括：在预设检测区域内判断是否检测到受电弓的受电弓探测触发模块；对所述受电弓进行图像数据采集的三维信息采集模块；及，将所述三维信息采集模块所采集的图像数据进行分析处理，构建受电弓三维尺寸模型，提取受电弓的尺寸信息的分析处理模块；所述受电弓探测触发模块、所述三维信息采集模块及所述分析处理模块之间依次电性连接；所述三维信息采集模块包括：用于从不同位置采集包含同一受电弓的至少两个图像数据采集装置；各个所述图像数据采集装置于所述受电弓的成像区域均全部/部分覆盖所述预设检测区域。可选地，所述三维信息采集模块还包括用于产生结构光的结构光光源，所述结构光全部/部分覆盖所述预设检测区域。可选地，所述受电弓探测触发模块包括：用于向所述预设检测区域内投射感应信号的感应信号投射单元；用于获取所述感应信号的感应获取单元；用于判断所述感应信息是否出现被遮挡的特征超过阈值的探测单元；及，当所述感应信息出现被遮挡的特征超过阈值时，用于触发所述三维信息采集模块的触发单元；所述感应信号投射单元、感应单元、所述获取单元、所述探测单元及所述触发单元依次电性连接。可选地，所述感应获取单元为视觉图像检测装置，红外图像检测装置，紫外图像检测装置及激光探测装置中的至少一种。可选地，至少两个所述图像数据采集装置的位置以所述结构光光源的光轴为中心对称设置，且至少两个所述图像数据采集装置的镜头中心点的连线与所述受电弓滑板的延伸方向平行。可选地，所述结构光光源位于至少两个所述图像数据采集之间。可选地，各个所述图像数据采集装置的光轴之间设有夹角。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术实施例提供的该方法，在列车运行时，当检测到受电弓随列车进入到预设检测区域，就启动三维信息采集模块对受电弓进行图像数据采集，然后将三维信息采集模块所采集的图像数据进行分析处理，构建受电弓三维尺寸模型，提取受电弓的尺寸信息。因此，该方法可以在沿途路线上设置有一个或多个检测位置对受电弓的尺寸进行检测，这样在列车运行过程中，均可以及时、方便、快速地对受电弓尺寸进行检测，从而确保受电弓处于正常运行状态，极大地提高了受电弓的检测效率，避免由于受电弓故障而导致弓网事故的发生。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。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，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1为本专利技术实施例提供的一种受电弓运行状态监测方法的流程示意图。图2为本专利技术实施例提供的一种俯视场景示意图。图3为图1中步骤S101的详细流程示意图。图4为图1中步骤S102的详细流程示意图。图5为图2中左图像数据采集装置的检测图像。图6为图2中右图像数据采集装置的检测图像。图7为图1中步骤S103的一种详细流程示意图。图8为图1中步骤S106的另一种详细流程示意图。图9为本专利技术实施例提供的一种双目成像示意图。图10为本专利技术实施例提供的一种曲线拟合示意图。图11为本专利技术实施例提供的一种受电弓运行状态监测装置的结构示意图。图12为本专利技术实施例提供的受电弓探测触发模块的结构示意图。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。图1为本专利技术实施例提供的一种受电弓运行状态监测方法的流程示意图。如图1所示，该受电弓运行状态监测方法可以包括以下步骤：步骤S101：在预设检测区域内判断是否检测到受电弓。在受电弓运行过程中，接触线一直相对受电弓顶部的滑板滑本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种受电弓运行状态监测方法，其特征在于，包括：在预设检测区域内判断是否检测到受电弓，所述预设检测区域全部/部分覆盖所述受电弓途经的路线；当在所述预设检测区域内检测到所述受电弓时，启动三维信息采集模块对所述受电弓进行图像数据采集；及，将所述三维信息采集模块所采集的图像数据进行分析处理，构建受电弓三维尺寸模型，并提取所述受电弓的尺寸信息。

【技术特征摘要】
1.一种受电弓运行状态监测方法，其特征在于，包括：在预设检测区域内判断是否检测到受电弓，所述预设检测区域全部/部分覆盖所述受电弓途经的路线；当在所述预设检测区域内检测到所述受电弓时，启动三维信息采集模块对所述受电弓进行图像数据采集；及，将所述三维信息采集模块所采集的图像数据进行分析处理，构建受电弓三维尺寸模型，并提取所述受电弓的尺寸信息；所述三维信息采集模块包括：结构光光源和至少两个用于从不同位置采集同一受电弓的图像数据信息的图像数据采集装置，所述受电弓的尺寸信息为受电弓滑板的厚度信息，所述结构光光源发出的结构光为投射于所述受电弓上的光栅图像信息；所述将所述三维信息采集模块所采集的图像数据进行分析处理，构建受电弓三维尺寸模型，并提取所述受电弓的尺寸信息，包括：获取各个所述图像数据采集装置从不同位置同步采集的所述光栅图像信息；获取所述至少两个所述图像数据采集装置的标定信息；结合所述标定信息对各个所述光栅图像信息进行条纹图像匹配、条纹特征点提取及三维恢复；根据所有所述三维恢复结果拟合得到两条包络所有所述条纹两个端点的平滑曲线，所述平滑曲线之间的位置信息构成所述受电弓的厚度信息；其中，所述结构光光源照射时，在照射的条纹中形成一个最亮的条纹，将所述最亮的条纹作为参考条纹，根据所述参考条纹在每个检测图像中找到对应的条纹图像，完成条纹图像匹配。2.根据权利要求1所述受电弓运行状态监测方法，其特征在于，所述在预设检测区域内判断是否检测到受电弓，包括：向所述预设检测区域内投射感应信号，并持续获取所述感应信号的感应信息；判断所述感应信息是否出现被遮挡的特征超过阈值；及，当所述感应信息出现被遮挡的特征超过阈值时，确定在所述预设检测区域内检测到所述受电弓。3.根据权利要求1或2所述受电弓运行状态监测方法，其特征在于，所述启动三维信息采集模块对所述受电弓进行图像数据采集，包括：触发所述三维信息采集模块中结构光光源投射结构光于所述受电弓上；及，触发所述三维信息采集模块中至少两个图像数据采集装置从不同位置同步采集所述结构光投射于所述受电弓上的图像数据信息。4.一种受电弓运行状态监测装置，其特征在于，包括：在预设检测区域内判断是否检测到受...

【专利技术属性】
技术研发人员：李骏，袁宁，郑煜，宋野，
申请(专利权)人：苏州华兴致远电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32