底开门漏斗车关门状态检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种底开门漏斗车关门状态检测系统，包括图像处理单元和定位单元(3)；所述图像处理单元包括高清摄像机(4)和图像处理模块(5)，所述图像处理模块(5)用于实现对存在故障底门的识别，所述定位单元(3)与所述图像处理模块(5)连接，包括光电传感模块(32)及控制模块(33)，所述控制模块(33)用于对控制信号进行计数，从而实现对所述存在故障底门所在车厢的定位。本发明专利技术还公开了一种底开门漏斗车关门状态检测方法。本发明专利技术的底开门漏斗车关门状态检测系统，采用图像处理技术，能自动高效识别关门故障点，并通过基于光电传感技术的定位系统进行故障点定位，能够使作业人员快速准确找到关门故障点，检测效率高。

Detection system and method for closing door of funnel car with bottom door

The invention discloses a hopper car bottom door closed state detection system, including image processing unit and a positioning unit (3); the image processing unit (4) includes a high-definition camera and image processing module (5), the image processing module (5) is used to realize the existence of fault recognition by the bottom door. The positioning unit (3) and the image processing module (5) connected, including photoelectric sensor module (32) and a control module (33), the control module (33) used to count control signal, thus realizing the existence of fault on the inside of the bottom door by positioning the. The invention also discloses a detection method for closing the door of a funnel car with a bottom door. The invention of the hopper car bottom door closed state detection system, using image processing technology, automatic identification, closed fault point, and through the fault point positioning system based on the photoelectric sensor technology, enables the work personnel to quickly and accurately find the fault point closed, high testing efficiency.

【技术实现步骤摘要】
底开门漏斗车关门状态检测系统及方法
本专利技术属于关门检测
，更具体地，涉及一种底开门漏斗车关门状态检测系统及方法。
技术介绍
底开门漏斗车主要用于在铁路线路上运输散粒货物，比如煤炭、粮食等，待车辆到达目的地后，采用底部卸货的方式将散粒货物卸到位于轨道中间的传输带上或底坑内。底开门漏斗车由于其卸煤高效性，在国内外电厂、运煤专线得到广泛应用。由于底开门漏斗车的卸货口位于车体的底部，为了防止底门机构在运输过程中意外打开而将货物漏到轨道上，进而导致危及行车安全事故，现有的底开门漏斗车均设置了二级锁闭机构。底开门漏斗车在卸煤之后通过设置在轨道旁的关门碰头开关进行关门，一般情况下，关门后将锁闭，当系统故障时，漏斗车无法完成关门动作，关门失效，漏斗车开门情况下在轨道上行驶会对车辆本体及沿线固定设施造成严重伤害，甚至威胁到行车安全，因此必须对底开门漏斗车进行关门检测，确保关门动作完成。目前，国内均通过检测人员肉眼判断底门是否关门完成，底门位于车体下部，检测时操作人员需弯腰并紧靠底门位置进行判断，判断效率低、劳动强度大，存在漏判、误判现象，且定位精度低。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供一种底开门漏斗车关门状态检测系统及方法，其目的在于，采用图像处理技术，能自动高效识别关门故障点，并通过基于光电传感技术的定位系统进行故障点定位，能够使作业人员快速准确找到关门故障点，检测效率高。为了实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供一种底开门漏斗车关门状态检测系统，包括图像处理单元和定位单元；所述图像处理单元包括高清摄像机和图像处理模块，所述高清摄像机设于漏斗车底门的旁边，用于对所述底门进行多次摄像，并将底门的状态图像信息传输至所述图像处理模块中，所述图像处理模块用于对所述底门的状态信息与系统预设的底门状态数据进行比对分析，从而实现对存在故障底门的识别；所述定位单元与所述图像处理模块连接，包括光电传感模块及控制模块，所述光电传感模块包括光电开关发光器和光电开关收光器，所述光电开关发光器和光电开关收光器用于在所述漏斗车驶入阻挡光路时输出一个开关控制信号，所述控制模块用于对所述控制信号进行计数，从而实现对所述存在故障底门所在车厢的定位。进一步地，所述光电传感模块还包括支架，所述支架分别设于所述漏斗车走行轨的外侧，所述光电开关发光器设于其中一个支架的顶端，所述光电开关收光器设于另一个支架的顶端，且所述光电开关发光器与所述光电开关收光器位置相对应，便于所述光电开关收光器接收所述光电开关发光器发出的光。进一步地，所述光电开关发光器和光电开关收光器可沿着所述支架上下移动，方便调整所述光电开关发光器和光电开关收光器的高度。进一步地，所述图像处理单元还包括补偿光源，所述补偿光源的输出端与所述高清摄像机的输入端连接，用于对所述高清摄像机进行光源补偿。进一步地，所述图像处理单元还包括输出设备，用于显示所述底门的故障点和车厢状态。进一步地，所述定位单元还包括电源，用于为所述光电传感模块提供电源。按照本专利技术的另一个方面，提供一种底开门漏斗车关门状态检测方法，应用所述的底开门漏斗车关门状态检测系统实现。进一步地，包括如下步骤：步骤一：牵引车牵引所述漏斗车第一车厢和第二车厢驶向所述光电传感模块，当牵引车处于所述光电开关发光器和光电开关收光器之间时，光源被阻，所述光电开关收光器就输出第个信号给控制模块并计数，信息传输至所述图像处理模块；步骤二：当所述光电传感模块位于与牵引车相邻的第一车厢后，光源第次被阻，所述光电开关收光器输出第个信号并计数，信息传输至所述图像处理模块；步骤三：当所述光电传感模块位于与牵引车1相邻的第N(N＝1、2、3)车厢时，光源第N+1(N＝1、2、3)次被阻，所述光电开关收光器就动作输出第N+1(N＝1、2、3)个信号给所述控制模块并计数，信息传输至所述图像处理模块；步骤四：所述图像处理模块通过计数次数确定所述车厢的位置，并通过与所底门关门故障信息相匹配，实现对关门故障点的定位。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本专利技术的底开门漏斗车关门状态检测系统，采用图像处理技术，能自动高效识别关门故障点，并通过基于光电传感技术的定位系统进行故障点定位，能够使作业人员快速准确找到关门故障点，检测效率高。(2)本专利技术的底开门漏斗车关门状态检测系统，自动化成本高，能自动检测出关门是否可靠，现场只需2名作业人员即可，大大节约了人力成本。(3)本专利技术的底开门漏斗车关门状态检测方法，通过图像处理单元即可实现对漏斗车车门关闭状态的检测，然后通过定位单元即可实现对故障点的定位，检测效率高，定位精度高。附图说明图1为本专利技术实施例一种底开门漏斗车关门状态检测系统结构示意图；图2为本专利技术实施例一种底开门漏斗车关门状态检测系统的主视图；图3为本专利技术实施例一种底开门漏斗车关门状态检测系统的侧视图。在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-牵引车；2-第一车厢；21-第二车厢；3-定位单元；31-电源；32-光电传感模块；321-光电开关发光器；322-光电开关收光器；33-控制模块；34-支架；4-高清摄像机；41-补偿光源；5-图像处理模块；6-输出设备。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术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用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。本专利技术的基于原理是通过采用图像处理技术，能自动高效识别关门故障点，并通过基于光电传感技术的定位系统进行故障点定位，能够使作业人员快速准确找到关门故障点。其中，底开门漏斗车关门状态图像采集及自动检测，在底开门漏斗车顶部和底门多个高清摄像机，通过摄像机分别对运行车辆的底门及车厢进行多次摄像，底门状态为关门和开门状态，获取大量初始数据，并将数据存储到图像处理服务器中；运营时，高清摄像机获取车辆的底门及车厢状态，并将图像数据传输至图像处理单元、服务器进行对比分析，并在显示频中显示底门故障点所在车厢。底门故障点所在车厢的定位：由于检测装置处于固定状态，无法采用编码器定位。本专利技术利用底开门漏斗车的牵引车辆与相邻漏斗车车厢存在一定间隙、漏斗车车厢与相邻车厢存在一定间隙的特点，采用光电传感技术，在底开门漏斗车走行轨的合适位置(不侵入限界，高度车厢顶部以下50mm处)设置光电传感器，当车辆驶入时阻挡光路，光电传感器就动作输出一个开关控制信号，控制信号通过控制系统进行计数，并结合图像处理单元进行底门故障点所在车厢的定位。具体而言，图1为本专利技术实施例一种底开门漏斗车关门状态检测系统结构示意图。如图1所示，该系统包括图像处理单元和定位单元3，其中，图像处理单元包括高清摄像机4、补偿光源41、图像处理模块5及输出设备6，高清摄像机4与图像处理模块5的输入端连接，图像处理模块5与输出设备6的输入端连接，补偿光源41与高清摄像机4连接；定位单元3与图像处理模块5连接，包括电源31、光电传感模块32及控制模块33，电源31与光电传感模块32连接，光电传感模块32与控制模块33连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种底开门漏斗车关门状态检测系统，其特征在于，包括图像处理单元和定位单元(3)；所述图像处理单元包括高清摄像机(4)和图像处理模块(5)，所述高清摄像机(4)设于漏斗车底门的旁边，用于对所述底门进行多次摄像，并将底门的状态图像信息传输至所述图像处理模块(5)中，所述图像处理模块(5)用于对所述底门的状态信息与系统预设的底门状态数据进行比对分析，从而实现对存在故障底门的识别；所述定位单元(3)与所述图像处理模块(5)连接，包括光电传感模块(32)及控制模块(33)，所述光电传感模块(32)包括光电开关发光器(321)和光电开关收光器(322)，所述光电开关发光器(321)和光电开关收光器(322)用于在所述漏斗车驶入阻挡光路时输出一个开关控制信号，所述控制模块(33)用于对所述控制信号进行计数，从而实现对所述存在故障底门所在车厢的定位。

【技术特征摘要】
1.一种底开门漏斗车关门状态检测系统，其特征在于，包括图像处理单元和定位单元(3)；所述图像处理单元包括高清摄像机(4)和图像处理模块(5)，所述高清摄像机(4)设于漏斗车底门的旁边，用于对所述底门进行多次摄像，并将底门的状态图像信息传输至所述图像处理模块(5)中，所述图像处理模块(5)用于对所述底门的状态信息与系统预设的底门状态数据进行比对分析，从而实现对存在故障底门的识别；所述定位单元(3)与所述图像处理模块(5)连接，包括光电传感模块(32)及控制模块(33)，所述光电传感模块(32)包括光电开关发光器(321)和光电开关收光器(322)，所述光电开关发光器(321)和光电开关收光器(322)用于在所述漏斗车驶入阻挡光路时输出一个开关控制信号，所述控制模块(33)用于对所述控制信号进行计数，从而实现对所述存在故障底门所在车厢的定位。2.根据权利要求1所述的一种底开门漏斗车关门状态检测系统，其特征在于，所述光电传感模块(32)还包括支架(34)，所述支架(34)分别设于所述漏斗车走行轨的外侧，所述光电开关发光器(321)设于其中一个支架(34)的顶端，所述光电开关收光器(322)设于另一个支架(34)的顶端，且所述光电开关发光器(321)与所述光电开关收光器(322)位置相对应，便于所述光电开关收光器(322)接收所述光电开关发光器(321)发出的光。3.根据权利要求2所述的一种底开门漏斗车关门状态检测系统，其特征在于，所述光电开关发光器(321)和光电开关收光器(322)可沿着所述支架(34)上下移动，方便调整所述光电开关发光器(321)和光电开关收光器(322)的高度。4.根据权利要求1所述的一种底开门漏斗车关门状态检测系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪永元，许克亮，张浩，周明翔，张琨，刘辉，张俊岭，罗小华，许勇，游鹏辉，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42