接触线磨耗检测装置制造方法及图纸

一种接触线磨耗检测装置，包括：第一图像采集单元和第二图像采集单元，第一图像采集单元和第二图像采集单元均设于接触线下方，分别从不同位置采集接触线的图像，且第一图像采集单元和第二图像采集单元在接触线上的图像采集区域重合；图像处理单元，图像处理单元根据接触线的图像识别磨耗边缘点，并确定磨耗边缘点的位置信息；以及计算单元，计算单元根据磨耗边缘点的位置信息计算接触线的磨耗量。与现有的人工检测方式相比，本发明专利技术能够极大地提高接触线磨耗检测效率、避免漏检。

Contact wire wear detection device

A contact line wear detection device includes: the first image acquisition unit and the second image acquisition unit. The first image acquisition unit and the second image acquisition unit are both located below the contact line. The images of the contact line are collected from different positions, and the image acquisition areas of the first image acquisition unit and the second image acquisition unit coincide on the contact line. The image processing unit identifies the wear edge points according to the image of the contact line, and determines the location information of the wear edge points; and the calculation unit calculates the wear of the contact line according to the location information of the wear edge points. Compared with the existing manual detection method, the invention can greatly improve the contact line wear detection efficiency and avoid missed detection.

【技术实现步骤摘要】
接触线磨耗检测装置
本专利技术涉及轨道运输
，特别涉及一种接触线磨耗检测装置。
技术介绍
触网供电是电气化铁路常用的两种供电网络方式之一。触网供电时，通过列车上方的受电弓和接触网接触进行供电，在这种供电方式下，即使跌落轨行区也不可能触电，安全性较高，因此触网供电方式广泛应用于高铁、动车和地铁中。进行触网供电时，受电弓和接触网相接触，随着触网使用时间的延长，接触线不可避免地出现磨损，从而严重影响供电质量和供电安全，因此需要对接触线磨损情况进行及时检测，以避免出现供电故障，并在必要时更换接触线。目前在轨道运输行业主要依靠人工方式检测接触线磨耗，这种检测方法效率低下，且容易造成漏检。因此期待开发一种高效且可靠的接触线磨耗检测装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种接触线磨耗检测装置，以克服现有检测方式效率低下且容易漏检的问题。本专利技术提出一种接触线磨耗检测装置，包括：第一图像采集单元和第二图像采集单元，所述第一图像采集单元和第二图像采集单元均设于所述接触线下方，分别从不同位置采集所述接触线的图像，且所述第一图像采集单元和第二图像采集单元在所述接触线上的图像采集区域重合；图像处理单元，所述图像处理单元根据所述接触线的图像识别磨耗边缘点，并确定所述磨耗边缘点的位置信息；以及计算单元，所述计算单元根据所述磨耗边缘点的位置信息计算所述接触线的磨耗量。优选地，所述第一图像采集单元和第二图像采集单元相对于所述接触线中心所在的竖直平面对称设置。优选地，所述第一图像采集单元和第二图像采集单元是CCD线阵相机。优选地，还包括：光源，所述光源的照射区域至少覆盖所述第一图像采集单元和第二图像采集单元的图像采集区域。优选地，所述光源包括第一激光器和第二激光器，所述第一激光器与所述第一图像采集单元同轴设置，所述第二激光器与所述第二图像采集单元同轴设置；所述接触线磨耗检测装置还包括：激光器控制单元，用于控制所述第一激光器和第二激光器的电源的打开和关闭；同步触发单元，用于在所述第一激光器和第二激光器的电源打开时同步触发所述第一激光器和第二激光器。优选地，所述图像处理单元将所述接触线的图像中的光照梯度突变点识别为磨耗边缘点。优选地，所述图像处理单元分别根据以下公式(1)和公式(2)计算磨耗边缘点的位置信息：其中，X、Y分别表示磨耗边缘点在世界坐标系中的横坐标和纵坐标，f表示第一图像采集单元和第二图像采集单元的焦距，x1表示第一图像采集单元测得的与磨耗边缘点之间的距离，x2表示第二图像采集单元测得的与磨耗边缘点之间的距离，L表示第一图像采集单元或第二图像采集单元与所述竖直平面之间的距离，α为第一图像采集单元或第二图像采集单元的光轴相对于竖直方向的夹角。优选地，所述磨耗边缘点包括第一磨耗边缘点和第二磨耗边缘点，所述计算单元根据以下公式(3)计算所述接触线的磨耗宽度w：其中，xA、yA分别表示所述接触线的第一磨耗边缘点在世界坐标系中的横坐标和纵坐标，xB、yB分别表示所述接触线的第二磨耗边缘点在世界坐标系中的横坐标和纵坐标。优选地，所述计算单元根据以下公式(4)计算所述接触线的磨耗深度Δh：其中，r表示所述接触线的半径，h表示所述接触线的初始高度。优选地，所述第一图像采集单元和第二图像采集单元设于列车顶部，所述图像处理单元和计算单元设于列车内。本专利技术的有益效果在于：与现有的人工检测方式相比，本专利技术能够极大地提高接触线磨耗检测效率、避免漏检，且采用非接触式检测方法，可避免对弓网系统造成影响。在实际应用时，第一图像采集单元和第二图像采集单元可设于列车顶部，图像处理单元和计算单元可设于列车内，随列车一起运行，从而可以实现全线路的接触线磨耗检测。本专利技术的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本专利技术的特定原理。附图说明通过结合附图对本专利技术示例性实施例进行更详细的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本专利技术示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。图1a和图1b分别显示接触线磨耗前后的剖视图；图2a和图2b分别显示接触线磨耗后的照片和立体示意图；图3显示根据本专利技术示例性实施例的磨耗边缘点的位置信息计算原理图；图4显示根据本专利技术示例性实施例的接触线的磨耗量计算原理图。图5显示根据本专利技术示例性实施例的接触线磨耗检测装置的示意图；附图标记说明：1-第一图像采集单元，2-第二图像采集单元，3-接触线，31-磨损面，4-图像处理单元，5-计算单元，6-第一激光器，7-第二激光器，8-激光器控制单元，9-同步触发单元。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本专利技术。虽然附图中显示了本专利技术的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本专利技术更加透彻和完整，并且能够将本专利技术的范围完整地传达给本领域的技术人员。根据本专利技术实施例的接触线磨耗检测装置，其包括：第一图像采集单元和第二图像采集单元，第一图像采集单元和第二图像采集单元均设于接触线下方，分别从不同位置采集接触线的图像，且第一图像采集单元和第二图像采集单元在接触线上的图像采集区域重合；图像处理单元，图像处理单元根据接触线的图像识别磨耗边缘点，并确定磨耗边缘点的位置信息；以及计算单元，计算单元根据磨耗边缘点的位置信息计算接触线的磨耗量。该接触线磨耗检测装置通过设置于接触线下方的两个图像采集单元分别从不同位置采集接触线的图像，对于采集的接触线图像，可以基于双目视觉原理确定图像中任一点的位置信息，并识别磨耗边缘点，进而通过计算单元计算接触线的磨耗量。与现有的人工检测方式相比，本专利技术能够极大地提高接触线磨耗检测效率、避免漏检，且采用非接触式检测方法，可避免对弓网系统造成影响。在实际应用时，第一图像采集单元和第二图像采集单元可设于列车顶部，图像处理单元和计算单元可设于列车内，随列车一起运行，从而可以实现全线路的接触线磨耗检测。在一个示例中，第一图像采集单元和第二图像采集单元相对于接触线中心所在的竖直平面对称设置，以简化位置信息计算。优选地，第一图像采集单元和第二图像采集单元的光学参数完全相同，且第一图像采集单元的轴线和第二图像采集单元的轴线相对于竖直平面的夹角也相同。在一个示例中，第一图像采集单元和第二图像采集单元是CCD线阵相机。线阵相机是采用线阵图像传感器的相机。线阵相机主要采用CCD线阵图像传感器和CMOS线阵图像传感器，其中以CCD线阵图像传感器为主。CCD线阵相机特别适用于连续物体的检测，检测精度极高。在一个示例中，接触线磨耗检测装置还包括光源，光源的照射区域至少覆盖第一图像采集单元和第二图像采集单元的图像采集区域。通过设置光源可以提高第一图像采集单元和第二图像采集单元的成像质量，从而提高磨耗边缘点的识别精度。在一个示例中，光源包括第一激光器和第二激光器，第一激光器与第一图像采集单元同轴设置，第二激光器与第二图像采集单元同轴设置。第一激光器和第二激光器分别作为第一图像采集单元和第二图像采集单元的光源。由于激光的方向性好，当对准直径很小的接触线时，能够对其进行充分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接触线磨耗检测装置，其特征在于，包括：第一图像采集单元和第二图像采集单元，所述第一图像采集单元和第二图像采集单元均设于所述接触线下方，分别从不同位置采集所述接触线的图像，且所述第一图像采集单元和第二图像采集单元在所述接触线上的图像采集区域重合；图像处理单元，所述图像处理单元根据所述接触线的图像识别磨耗边缘点，并确定所述磨耗边缘点的位置信息；以及计算单元，所述计算单元根据所述磨耗边缘点的位置信息计算所述接触线的磨耗量。

【技术特征摘要】
1.一种接触线磨耗检测装置，其特征在于，包括：第一图像采集单元和第二图像采集单元，所述第一图像采集单元和第二图像采集单元均设于所述接触线下方，分别从不同位置采集所述接触线的图像，且所述第一图像采集单元和第二图像采集单元在所述接触线上的图像采集区域重合；图像处理单元，所述图像处理单元根据所述接触线的图像识别磨耗边缘点，并确定所述磨耗边缘点的位置信息；以及计算单元，所述计算单元根据所述磨耗边缘点的位置信息计算所述接触线的磨耗量。2.根据权利要求1所述的接触线磨耗检测装置，其特征在于，所述第一图像采集单元和第二图像采集单元相对于所述接触线中心所在的竖直平面对称设置。3.根据权利要求1所述的接触线磨耗检测装置，其特征在于，所述第一图像采集单元和第二图像采集单元是CCD线阵相机。4.根据权利要求1所述的接触线磨耗检测装置，其特征在于，还包括：光源，所述光源的照射区域至少覆盖所述第一图像采集单元和第二图像采集单元的图像采集区域。5.根据权利要求4所述的接触线磨耗检测装置，其特征在于，所述光源包括第一激光器和第二激光器，所述第一激光器与所述第一图像采集单元同轴设置，所述第二激光器与所述第二图像采集单元同轴设置；所述接触线磨耗检测装置还包括：激光器控制单元，用于控制所述第一激光器和第二激光器的电源的打开和关闭；同步触发单元，用于在所述第一激光器和第二激光器的电源打开时同步触发所述第一激光器和第二激光器。6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘冶，李云龙，车显达，
申请(专利权)人：北京华开领航科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11