一种铁路轨边设备图像检视诊断装置及检视诊断方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种铁路轨边设备图像检视诊断装置及检视诊断方法，属于轨边设备故障检测技术领域；所述装置包括车载设备及车外吊装设备；车载设备安放在机柜中，车外吊装设备包括：线阵相机和激光器测距仪；分别焊接在检测车底部；所述检视诊断方法，采用GPS定位，在检测车通过5T轨边设备时用线阵相机扫描技术进行拍摄，通过探测目标后由图像服务器进行数据处理，找到要检视的目标体图像，并对容易出故障的部位进行自动故障识别，最后由人工对图像进行检查验证；本发明专利技术的优点为：能安全、高效、客观的监测到所有5T设备的轨边外部状况问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于轨边设备故障检测
，具体涉及一种铁路轨边设备图像检视诊断装置及检视诊断方法。
技术介绍
5T轨边设备是铁路部门检测列车各类故障的关键设备，它为我国铁路的运行安全提供着可靠的保障，因此其运行状态的好坏直接或间接的影响着每天无数乘坐火车出行的人们的切身利益。目前在全国铁路轨边装有数千套此类设备，这些设备日夜不停地检测通过列车的各种状况。而对这些设备的外观检修目前主要是依靠人工去现场进行，在铁路多次大提速的今天，车速快，车流密度大，对铁路沿线维修人员的上道安全作业是一个严峻的考验，人工上道作业维护设备变得越来越困难。在这种情况下，利用铁道部门各路局配属的检测车直接拍摄轨边5T设备，成为提高该类设备维护效率的一种非常有效的方法。但是，目前在国内还没有此类设备的应用。
技术实现思路
本专利技术为了检测5T轨边设备的外形故障，提出了一种铁路轨边设备图像检视诊断装置及检视诊断方法。所述铁路轨边设备图像检视诊断装置位于检测车内，具体包括车载设备及车外吊装设备。车载设备安放在机柜中，包括：惯导GPS定位系统、线阵相机控制箱、线阵相机电源箱、工业控制计算机和图像服务器；机柜固定安装在检测车的机房里。工业控制计算机通过RS485口和线阵相机控制箱连接；线阵相机控制箱通过电缆对线阵相机进行控制。工业控制计算机通过RS232串口和惯导GPS定位系统相连，为系统提供GPS定位信息；工业控制计算机通过网线连接图像服务器，工业控制计算机负责向图像服务器传输原始的5T轨边设备图像数据，图像服务器将原始图像数据进行计算和分析，最后将图像分析结果和相应的图像照片再返回工业控制计算机以备查询调阅。车外吊装设备包括：线阵相机和相机支架、激光器测距仪和激光器支架；线阵相机有三个，分别通过网线连接到机柜中的工业控制计算机进行数据采集；采用线阵相机对轨边5T设备进行扫描拍摄以及信号采集，对设备外形故障进行识别和分析，实现对5T设备外形故障的高效、可靠监测。三个线阵相机分别由相机支架吊装在检测车底架上，与检测车焊接相连，且并列等间距处于同一条水平线；其中，两个线阵相机分别吊装在左/右两根钢轨正上方位置；保证看到轨外设备和轨內中心线该侧的所有物体。另一个线阵相机吊装在检测车体的底板中央，位于两根钢轨内中心线上，保证看清钢轨内侧所有物体，同时每个线阵相机配有两台照明激光器。激光器测距仪有两个，分别各通过一个激光器支架固定，与检测车焊接相连，对称安装在检测车底两侧，左/右两根钢轨正上方位置；激光器测距仪为定位拍摄目标体提供更加精确的定位信息。一种铁路轨边设备图像检视诊断方法，具体步骤如下：步骤一、在检测车发车前，进行开机准备；步骤二、工业控制计算机存储并调用待检测铁轨线路上的所有探测站站名和GPS坐标；步骤三、设备开始工作，惯导GPS定位系统实时进行定位，工业控制计算机接收GPS信号，并计算检测车当前位置与探测站之间的间距；步骤四、检测车行进过程中判断间距是否小于等于180米，如果是，工业控制计算机给激光器测距仪和线阵相机发信号，开始准备工作；否则，返回步骤三继续计算间距；步骤五、当检测车距离探测站小于等于50米时，判断激光器测距仪是否发第一次激光脉冲信号给线阵相机，如果是，线阵相机启动工作，进入步骤六；否则，工业控制计算机强制开启线阵相机工作；线阵相机将拍摄的图像实时传输给工业控制计算机；步骤六、工业控制计算机监测激光器测距仪依次发出第二次激光脉冲信号和第三次激光脉冲信号；步骤七、判断激光器测距仪是否发出第三次激光脉冲信号，如果是，线阵相机停止工作，进入步骤九；否则，进入步骤八；步骤八、工业控制计算机继续接收GPS信号，并计算检测车当前位置与探测站之间的间距，直至间距大于等于180米后，线阵相机停止工作；步骤九、工业控制计算机将线阵相机录制的图像传输给图像服务器；步骤十、图像服务器将图像合并，并分析判断是否存在故障，产生设备故障报文；步骤十一、图像服务器将合并图像及设备故障报文返回给工业控制计算机，供工作人员查看。本专利技术的优点在于：1)、一种铁路轨边设备图像检视诊断装置，可以安全、高效、客观的监测到5T设备的轨边外部状况问题。2)、一种铁路轨边设备图像检视诊断方法，结合GPS定位技术，图像识别和诊断技术，一次性检测铁路轨边各类5T设备的外形故障，大大减少了现场维护人员的工作量和维护费用，使其可以从每月的定期去探测站检修变为5T设备有故障才去检修。附图说明图1是本专利技术一种铁路轨边设备图像检视诊断装置的示意图；图2是本专利技术铁路轨边设备图像检视诊断装置中车外吊装设备的示意图；图3是本专利技术一种铁路轨边设备图像检视诊断方法的流程图；图4是本专利技术图像服务器合并图像产生设备故障报文的流程图。101-相机支架；102-相机托板；103-线阵相机；104-激光器支架；105-激光器测距仪；具体实施方式下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。一种铁路轨边设备图像检视诊断装置，通过采用GPS定位，在检测车通过5T轨边设备时用线阵相机扫描技术进行拍摄，通过探测目标后由专用图像服务器，利用美国Mathworks公司的数学软件Matlab强大的图像处理和算法进行数据处理，找到5T轨边设备要检视的目标体图像，并对容易出故障的部位进行自动故障识别，最后由人工对图像进行检查验证，能安全、高效、客观的监测到所有5T设备的轨边外部状况问题。所述的铁路轨边设备图像检视诊断装置整体安装在检测火车上，如图1所示，具体包括车外吊装设备及车载设备。车载设备安放在机柜中，具体包括：工业控制计算机，惯导GPS定位系统，图像服务器，线阵相机控制箱和线阵相机电源箱；所述机柜固定安装在检测车的机房里。工业控制计算机同时连接线阵相机控制箱，惯导GPS定位系统和图像服务器；具体为：工业控制计算机通过RS485口和线阵相机控制箱连接；工业控制计算机通过RS232串口和惯导GPS定位系统相连，为系统提供GPS定位信息；工业控制计算机通过网线连接图像服务器，向图像服务器传输原始的5T轨边设备图像数据，经图像服务器进行计算和分析后，将图像分析结果和图像照片返回给工业控制计算机，以备工人进行查询调阅。线阵相机控制箱通过电缆对三个线阵相机进行拍摄控制。线阵相机电源箱通过电源电缆为三个线阵相机供电。车外吊装设备，如图2所示，包括：三个线阵相机103和六个相机支架101、两个激光器测距仪105和两个激光器支架104；三个线阵相机103分别通过网线连接到机柜中的工业控制计算机，三个线阵相机103分别对轨边的5T设备进行扫描拍摄以及数据信号采集，对设备外形故障进行识别和分析，实现对5T设备外形故障的高效、可靠监测。每个线阵相机由相机支架吊装在检测车底架上，与检测车焊接相连，且三个线阵相机103并列等间距处于同一条水平线，间距一般为600mm；其中，两个线阵相机103分别吊装在左/右两根钢轨正上方位置，保证看到轨外设备和轨内中心线左/右侧的所有物体。另一个线阵相机103吊装在检测车体的底板中央，位于两根钢轨内中心线上，保证看清钢轨内侧所有物体。每个线阵相机103两侧各对称安装一个相机支架101，相机支架101选用钢板；线阵相机103底侧安有相机托板102，相机托板102与检测火车底板平行；且两个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁路轨边设备图像检视诊断装置，装在各铁路局检测车上，其特征在于，包括车载设备及车外吊装设备；车载设备安放在机柜中，包括：惯导GPS定位系统、线阵相机控制箱、线阵相机电源箱、工业控制计算机和图像服务器；工业控制计算机通过RS485口和线阵相机控制箱连接；并通过RS232串口和惯导GPS定位系统相连；工业控制计算机通过网线连接图像服务器，工业控制计算机负责向图像服务器传输原始的5T轨边设备图像数据，图像服务器将原始图像数据进行计算和分析，最后将图像分析结果和相应的图像照片再返回工业控制计算机以备查询调阅；车外吊装设备包括：线阵相机和激光器测距仪；线阵相机有三个，分别通过网线连接到机柜中的工业控制计算机进行数据采集；三个线阵相机分别由相机支架吊装在检测车底架上，与检测车焊接相连；其中，两个线阵相机分别吊装在左/右两根钢轨正上方位置；另一个线阵相机吊装在检测车体的底板中央，位于两根钢轨内中心线上，同时每个线阵相机配有两台照明激光器；激光器测距仪有两个，分别与检测车焊接相连，对称安装在检测车底两侧，左/右两根钢轨正上方位置。

【技术特征摘要】
1.一种铁路轨边设备图像检视诊断装置，装在各铁路局检测车上，其特征在于，包括车载设备及车外吊装设备；车载设备安放在机柜中，包括：惯导GPS定位系统、线阵相机控制箱、线阵相机电源箱、工业控制计算机和图像服务器；工业控制计算机通过RS485口和线阵相机控制箱连接；并通过RS232串口和惯导GPS定位系统相连；工业控制计算机通过网线连接图像服务器，工业控制计算机负责向图像服务器传输原始的5T轨边设备图像数据，图像服务器将原始图像数据进行计算和分析，最后将图像分析结果和相应的图像照片再返回工业控制计算机以备查询调阅；车外吊装设备包括：线阵相机和激光器测距仪；线阵相机有三个，分别通过网线连接到机柜中的工业控制计算机进行数据采集；三个线阵相机分别由相机支架吊装在检测车底架上，与检测车焊接相连；其中，两个线阵相机分别吊装在左/右两根钢轨正上方位置；另一个线阵相机吊装在检测车体的底板中央，位于两根钢轨内中心线上，同时每个线阵相机配有两台照明激光器；激光器测距仪有两个，分别与检测车焊接相连，对称安装在检测车底两侧，左/右两根钢轨正上方位置。2.如权利要求1所述的一种铁路轨边设备图像检视诊断装置，其特征在于，所述的机柜固定安装在检测车的机房里。3.如权利要求1所述的一种铁路轨边设备图像检视诊断装置，其特征在于，所述每个线阵相机两侧各对称安装一个相机支架；线阵相机底侧安有相机托板，且两个相机支架分别垂直固定在相机托板两侧；线阵相机安放在两个相机支架与相机托板之间的中心位置。4.应用权利要求1所述的一种铁路轨边设备图像检视诊断装置的检视诊断方法，其特征在于，具体步骤如下：步骤一、在检测车发车前，进行开机准备；步骤二、工业控制计算机存储并调用待检测铁轨线路上的所有探测站站名和GPS坐标；步骤三、设备开始工作，惯导GPS定位系统实时进行定位，工业控制计算机接收GPS信号，并计算检测车当前位置与探测站之间的间距；步骤四、检测车行进过程中判断间距是否小于等于180米，如果是，工业控制计算机给激光器测距仪和线阵相机发信号，开始准备工作；否则，返回步骤三继续计算间距；步骤五、当检测车距离探测站小于等...

【专利技术属性】
技术研发人员：周立玮，李静，南振会，公茂财，张益，韩涛，陈曦，崔朝辉，张析，眭力，
申请(专利权)人：北京康拓红外技术股份有限公司，北京航天康拓信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11