一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统及其方法，包括小车走行平台、计算机及显示器、探伤数据采集处理器、超声波左右探轮、CCD左右轨工业相机、CCD数据采集处理器和同步编码器，超声波左右探轮用以发射和接收探伤超声波信号；CCD左右轨工业相机用以拍摄钢轨表面图像；同步编码器用于发送同步脉冲信号给探伤数据采集处理器和CCD数据采集处理器，并对超声波左右探轮探测的探伤数据以及CCD左右轨工业相机拍摄的钢轨表面图像进行同步编码；探伤数据采集处理器用以将经同步编码器编号处理后的探伤数据上传给计算机；CCD数据采集处理器用以将经同步编码器编号处理后的钢轨表面图像数据上传给计算机；显示器根据接收到的数据，同步播放超声波探伤B显和钢轨表面图像。

A two track rail ultrasonic flaw detection and image monitoring system and its method

The invention discloses a track type ultrasonic rail flaw detection and image monitoring integrated system and method, including the trolley running platform, computer and display, data acquisition processor, ultrasonic flaw detection about probe wheel and CCD rail, CCD industrial camera data acquisition processor and synchronous encoder, the ultrasonic probe around the wheel is used to transmit and receive ultrasonic inspection about CCD rail signal; industrial camera to take photos of the rail surface image; synchronous encoder for transmitting a synchronization pulse signal to the detection data acquisition processor and CCD data acquisition processor, and synchronization of ultrasonic flaw detection data encoding about probe wheel detection and CCD industrial camera track rail surface image data acquisition processor for inspection; the inspection data upload number synchronous encoder after processing to a computer data acquisition; CCD The processor is used to upload the rail surface image data processed by the synchronous encoder number to the computer. The display synchronously plays the ultrasonic inspection B and rail surface image based on the received data.

【技术实现步骤摘要】
一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统及其方法
本专利技术涉及钢轨探伤
，具体涉及一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统及其方法。
技术介绍
列车在运行时，对钢轨造成摩擦、挤压、弯曲和冲击作用，在这些反复的作用下，钢轨极易产生损伤。为保障轨道行车安全，检测和监测伤损的产生及发展，工务部门对钢轨探伤和轨道线路监测非常重视，制订了相关技术规章和办法。目前，我国进行钢轨探伤时主要采取三种方式：一种是采用大型钢轨探伤车；另外一种是使用手推式钢轨探伤仪；还有一种是介于大型探伤车和手推式探伤仪之间的双轨式钢轨超声波探伤仪，其检测效率高、适应天窗期探伤、速度适中、探伤效果良好、且性价比很高。目前，公知的双轨式钢轨超声波探伤仪只能对钢轨内部进行超声波检测，最高超声波探伤速度一般在15km/h左右，而图像监控系统一般只配备在速度大于等于40km/h大型钢轨探伤车上。这些情况制约了钢轨检测的整体性，使用双轨式钢轨超声波探伤仪的探伤人员无法同时全面获得钢轨的内部和表面状态。目前市场已有的大型钢轨探伤车有轨面监控功能，但它与现有的双轨式钢轨探伤车检测标准不一样；而小型的手推式探伤仪器，因其速度低，采用的是目视钢轨表面即时查看。本专利技术的方案是针对上述问题对现有双轨式钢轨超声波探伤仪只能进内部探伤，无法进行同步钢轨表面监控所进行的专利技术。
技术实现思路
为了克服现有技术中的不足，本专利技术提供一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统及其方法，通过超声波探伤对钢轨内部进行检测，通过图像监控对钢轨表面进行监控，系统可以实现双轨的同时检测与监控，并且超声波探伤数据与图像监控数据能够同步播放。为了达到上述专利技术目的，解决其技术问题所采用的技术方案如下：本专利技术公开了一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统，包括用于钢轨上行进的小车走行平台，还包括设置于所述小车走行平台上的计算机及显示器、探伤数据采集处理器、超声波左右探轮、CCD左右轨工业相机、CCD数据采集处理器和同步编码器，其中：所述超声波左右探轮分别连接所述探伤数据采集处理器和同步编码器，用以发射和接收对钢轨内部进行探伤的超声波信号；所述CCD左右轨工业相机分别连接所述CCD数据采集处理器和同步编码器，用以拍摄钢轨表面的钢轨表面图像；所述同步编码器分别连接所述超声波左右探轮和CCD左右轨工业相机，用以发送同步脉冲信号给所述探伤数据采集处理器和CCD数据采集处理器，并对所述超声波左右探轮探测的探伤数据以及所述CCD左右轨工业相机拍摄的钢轨表面图像进行同步编码和位置标定；所述探伤数据采集处理器分别连接所述超声波左右探轮和计算机，根据所述同步编码器的指令触发工作，用以采集所述超声波左右探轮对钢轨进行探测的探伤数据，并将经所述同步编码器编号处理后的探伤数据上传给计算机及显示器用于保存和显示；所述CCD数据采集处理器分别连接所述CCD左右轨工业相机和计算机，根据所述同步编码器的指令触发工作，用以采集所述CCD左右轨工业相机对钢轨进行拍摄的钢轨表面图像，并将经所述同步编码器编号处理后的钢轨表面图像上传给计算机及显示器用于保存和显示；所述工业显示控制器分别连接所述探伤数据采集处理器和CCD数据采集处理器，用以用户在显示器上面查看同步播放的超声波探伤B显和钢轨表面图像。进一步的，所述计算机及显示器、探伤数据采集处理器、超声波左右探轮、CCD左右轨工业相机、CCD数据采集处理器和同步编码器分别可拆卸式设置于所述小车走行平台上。优选的，所述同步编码器采用夹紧式同步编码器。优选的，所述同步编码器采用多输出同步信号编码器。本专利技术另外公开了一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控方法，包括以下步骤：步骤1：启动双轨式钢轨超声波探伤与图像监控系统，开始检测；步骤2：同步编码器随着小车走行平台前进自触发同步脉冲周期信号，并同时发送给探伤数据采集处理器和CCD数据采集处理器，使其同时工作；步骤3：探伤数据采集处理器和CCD数据采集处理器以编码器提供的频率工作，在此周期内，探伤数据采集处理器和CCD数据采集处理器同时将工作的数据同步编号保存，并且即时将保存的数据上传到计算机；步骤4：计算机即时处理探伤数据采集处理器和CCD数据采集处理器同时发送过来的经过同步编码器编号的同步信号，将对其数据进行处理、分析、最终在显示器上同步显示钢轨超声波探伤情况和钢轨表面图像；步骤5：回放软件将根据经过同步编码器编号处理的超声波探伤数据和CCD图像数据同一时间调用出来，用于同步播放钢轨内部超声波探伤情况和钢轨表面图像。本专利技术由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：1、本专利技术双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统具有可拆卸式的小车走行平台，计算机及显示器、探伤数据采集处理器、超声波左右探轮、CCD左右轨工业相机、CCD数据采集处理器和同步编码器均以可拆卸、模块化的方式安装在小车走行平台上，在满足对钢轨超声波探伤作业要求的同时，探伤小车上、下行搬运方便，可以同时进行钢轨超声波探伤作业及钢轨表面图像监控。2、本专利技术双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统实现了数据采集、处理自动化，能够连续对钢轨进行损伤检测，具备一定的损伤判定功能，减少了人为因素影响；该系统结构紧凑、重量较轻、操作简便、检测监控效率高，提高了轨道的检修质量，最大限度地减少钢轨安全隐患。3、本专利技术双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统，通过此系统使双轨式钢轨超声波探伤仪与钢轨表面图像监控装置综合起来，能够对钢轨内部及表面进行全面的检测，利用同一编码器同步输出给探伤仪探伤信号触发和CCD线阵相机拍摄信号触发，使探伤数据与图像数据始终有统一的位置信息记录，从而实现钢轨的内部和表面状态数据在回放时同步查看。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。附图中：图1是本专利技术一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统的系统组成示意图；图2是本专利技术一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统的系统装配示意图；图3是本专利技术一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统中同步编码器第一方案示意图；图4是本专利技术一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统中同步编码器第二方案示意图；图5是本专利技术一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统中同步编码器第三方案示意图；图6是本专利技术一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统的系统工作流程示意图；图7是本专利技术一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统中B显界面原理第一方案示意图；图8是本专利技术一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统中B显界面原理第二方案示意图；图9是本专利技术一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统中B显界面原理第三方案示意图。【主要符号说明】1-小车走行平台；2-计算机及显示器；3-探伤数据采集处理器；4-超声波左右探轮；5-CCD左右轨工业相机；6-CCD数据采集处理器；7-同步编码器。具体实施方式以下将结合本专利技术的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述和讨论，显然，这里所描述的仅仅是本专利技术的一部分实例，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统，包括用于钢轨上行进的小车走行平台，其特征在于，还包括设置于所述小车走行平台上的计算机及显示器、探伤数据采集处理器、超声波左右探轮、CCD左右轨工业相机、CCD数据采集处理器和同步编码器，其中：所述超声波左右探轮分别连接所述探伤数据采集处理器和同步编码器，用以发射和接收对钢轨内部进行探伤的超声波信号；所述CCD左右轨工业相机分别连接所述CCD数据采集处理器和同步编码器，用以拍摄钢轨表面图像；所述同步编码器分别连接所述超声波左右探轮和CCD左右轨工业相机，用以发送同步脉冲信号给所述探伤数据采集处理器和CCD数据采集处理器，并对所述超声波左右探轮探测的探伤数据以及所述CCD左右轨工业相机拍摄的钢轨表面图像进行同步编码和位置标定；所述探伤数据采集处理器分别连接所述超声波左右探轮和计算机，根据所述同步编码器的指令触发工作，用以采集所述超声波左右探轮对钢轨进行探测的探伤数据，并将经所述同步编码器编号处理后的探伤数据上传给计算机及显示器用于保存和显示；所述CCD数据采集处理器分别连接所述CCD左右轨工业相机和计算机，根据所述同步编码器的指令触发工作，用以采集所述CCD左右轨工业相机对钢轨进行拍摄的钢轨表面图像数据，并将经所述同步编码器编号处理后的钢轨表面图像数据上传给计算机及显示器用于保存和显示；所述计算机及显示器分别连接所述探伤数据采集处理器和CCD数据采集处理器，用以用户在显示器上面直观地查看同步播放的超声波探伤B显和钢轨表面图像。...

【技术特征摘要】
1.一种双轨式钢轨超声波探伤与图像监控综合系统，包括用于钢轨上行进的小车走行平台，其特征在于，还包括设置于所述小车走行平台上的计算机及显示器、探伤数据采集处理器、超声波左右探轮、CCD左右轨工业相机、CCD数据采集处理器和同步编码器，其中：所述超声波左右探轮分别连接所述探伤数据采集处理器和同步编码器，用以发射和接收对钢轨内部进行探伤的超声波信号；所述CCD左右轨工业相机分别连接所述CCD数据采集处理器和同步编码器，用以拍摄钢轨表面图像；所述同步编码器分别连接所述超声波左右探轮和CCD左右轨工业相机，用以发送同步脉冲信号给所述探伤数据采集处理器和CCD数据采集处理器，并对所述超声波左右探轮探测的探伤数据以及所述CCD左右轨工业相机拍摄的钢轨表面图像进行同步编码和位置标定；所述探伤数据采集处理器分别连接所述超声波左右探轮和计算机，根据所述同步编码器的指令触发工作，用以采集所述超声波左右探轮对钢轨进行探测的探伤数据，并将经所述同步编码器编号处理后的探伤数据上传给计算机及显示器用于保存和显示；所述CCD数据采集处理器分别连接所述CCD左右轨工业相机和计算机，根据所述同步编码器的指令触发工作，用以采集所述CCD左右轨工业相机对钢轨进行拍摄的钢轨表面图像数据，并将经所述同步编码器编号处理后的钢轨表面图像数据上传给计算机及显示器用于保存和显示；所述计算机及显示器分别连接所述探伤数据采集处理器和CCD数据采集处理器，用以用户在显示器上面直观地查看同步播放...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚继东，余天乐，匡俊，郭建志，冯兴鹏，杜新光，吴毅贤，陆旭红，
申请(专利权)人：上海市东方海事工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31