轨道扣件异常检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种轨道扣件异常检测系统,主控板、N个红外相机和连贯涂抹于铁路钢轨扣件交联处的红外敏感标记，所述N为正整数，所述红外相机设置于列车车轮处，所述主控板包括触发单元和图像处理单元；所述触发单元与红外相机连接，所述触发单元按规定时间间隔向所述红外相机发送触发信号，所述红外相机采集所述红外敏感标记图像信息，并将该图像信息发送至所述图像处理单元，所述图像处理单元提取该图像信息的轮廓，并判断该轮廓是否连续，如果连续，则该铁路钢轨扣件不存在松动或缺失的问题，如果不连续，则该铁路钢轨扣件松动或缺失。该轨道扣件异常检测系统同步要求比现有的检测系统简单，系统布置、运维成本低。

Track fastener anomaly detection system

The utility model relates to an abnormal detection system for track fasteners, which comprises a main control board, N infrared cameras and infrared sensitive markers continuously applied to the cross-linking of rail fasteners. The N is a positive integer. The infrared camera is set at the wheel of a train. The main control board comprises a trigger unit and an image processing unit. The trigger unit is connected with an infrared camera, and the trigger unit is in accordance with the regulations. The trigger signal is transmitted to the infrared camera at intervals, which collects the infrared sensitive label image information and transmits the image information to the image processing unit. The image processing unit extracts the contour of the image information and determines whether the contour is continuous or not. If it is continuous, the rail fastener does not have the problem of loosening or missing, if not. If the rail fastener is continuous, the rail fastener is loose or missing. The synchronization requirement of the track fastener anomaly detection system is simpler than the existing detection system, and the system layout and operation and maintenance costs are lower.

【技术实现步骤摘要】
轨道扣件异常检测系统
本技术涉及一种铁路维护领域，具体涉及一种轨道扣件异常检测系统。
技术介绍
铁路钢轨扣件联结钢轨与轨枕的中间零件，要求联结可靠。其作用是是将钢轨固定在轨枕上，要求有足够的强度和耐久性，并有一定的轨距和水平调整性能。铁路钢轨扣件如松动、缺损，铁路钢轨得不到完全固定，会导致列车运行不平稳，甚至引发列车行驶事故。目前对铁路钢轨扣件的检查，主要依靠人工巡查的方法，需要花费大量的人力，检查效率低，安全性差。随着微电子技术和计算机技术的发展，也出现了一些自动检测方法，主要集中在采用计算机视觉方法对扣件的缺失进行检测，这种检测方法相对人工方法速度快、效率高。目前基于计算机视觉方法对铁路钢轨扣件检测主要有两种方法，一为采用面阵相机对钢轨扣件进行拍照，通过一定的软件算法对钢轨扣件进行识别，分辨是否有松动，缺损现象；二为采用线阵相机对钢轨扣件进行扫描，并输出图像，通过算法对钢轨扣件进行识别，分辨松动、缺损现象；这两种检测方式的区别为采用线阵相机进行图像采集图像数据量比采用面阵相机采集识别钢轨扣件要少，但是采用线阵相机进行采集图像，需要有较为复杂的触发与同步机制大大增加了硬件的复杂程度，需要更高的硬件成本。在识别算法上，两者有需要较大的数据计算量，由于数据计算量庞大，并不能实时的输出异常扣件位置及状态信息。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的缺陷，本技术的目的是提供一种轨道扣件异常检测系统。为了实现上述目的，本技术提供了一种轨道扣件异常检测系统,包括主控板、N个红外相机和连贯涂抹于铁路钢轨扣件交联处的红外敏感标记，所述N为正整数，所述红外相机设置于列车车轮处，所述主控板包括触发单元和图像处理单元；所述触发单元与红外相机连接，所述触发单元按规定时间间隔向所述红外相机发送触发信号，所述红外相机采集所述红外敏感标记图像信息，并将该图像信息发送至所述图像处理单元，所述图像处理单元判断该图像信息是否连续，所述图像处理单元的输出端与警示单元输入端连接。如果连续，则该铁路钢轨扣件不存在松动或缺失的问题，如果不连续，则该铁路钢轨扣件松动或缺失。该轨道扣件异常检测系统结构简单，准确率高，且运维成本低。进一步的，还包括设置于列车车轮处的里程计,所述里程计与所述主控板相连接，这便于计录当前铁路钢轨扣件的位置。进一步的，所述里程计为测量角位移里程计，所述测量角位移里程计随车轮转动规定角度时向所述触发单元输出脉冲信号，所述触发单元接收到该脉冲信号后向所述红外相机发送触发信号。触发单元根据测量角位移里程计发出脉冲信号向红外相机发送触发信号，有利于对铁路钢轨扣件的准确定位，便于红外相机能准确的采集到红外敏感标记的图像。进一步的，还包括N个与所述触发单元连接的红外补光光源，所述红外补光光源与红外相机一一对应设置，所述触发单元向所述红外相机、红外补光光源同步发送触发信号。当光线欠缺时，红外补光光源为红外相机提供光源，保证红外敏感标记图像采集的正常进行。进一步的，所述红外补光光源出光波长与红外敏感标记的反射系数波长一致。使得红外敏感标记的图像采集效果更好。进一步的，还包括存储单元，所述存储单元与所述主控板连接，用于保存被判断为铁路钢轨扣件松动或缺失的图像信息。进一步的，还包括显示器，所述显示器与主控板连接。用于显示图像，以及当出现有铁路钢轨扣件存在松动或缺失的情况时，对该处铁路钢轨扣件的图像、位置进行显示。本专利技术的有益效果是：1、该轨道扣件异常检测系统不去识别钢轨扣件的形状等指标，而是识别具有红外敏感的规则图案，识别算法更简单，采用现有算法即可，能够实时输出识别结果，不需要大量的图像数据存储；2、该轨道扣件异常检测系统识别效率更高，误判率低；3、该轨道扣件异常检测系统同步要求比现有的检测系统简单，系统布置、运维成本低。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为本技术的结构框图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。在本技术的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。如图1所示的一种轨道扣件异常检测系统,包括主控板2、N个红外相机1、显示器5和连贯涂抹于铁路钢轨扣件交联处的红外敏感标记6，所述N为正整数，所述红外相机1设置于列车车轮处，所述主控板包括触发单元和图像处理单元。所述触发单元与红外相机1连接，所述触发单元按规定时间间隔向所述红外相机1发送触发信号，所述红外相机1采集所述红外敏感标记6图像信息，并将该图像信息发送至所述图像处理单元，所述图像处理单元提取该图像信息的轮廓，并判断该轮廓是否连续，如果连续，则该铁路钢轨扣件不存在松动或缺失的问题，如果不连续，则该铁路钢轨扣件松动或缺失。图像处理单元在提取图像信息的轮廓，判断轮廓是否连续时，即可采用计算方法实现，也可采用硬件结构实现，在采用计算方法时采用现有方法提取即可，如二值法等，也可以采用如申请号2018100631990的专利文献中所公开的产品表面缺陷检测方法来进行判断轮廓是否连续。在采用硬件结构时，所述图像处理单元包括二值化电路和移位寄存器，所述图像信息经二值化电路处理后发送至移位寄存器，所述移位寄存器的相邻两个存储单元的输出端分别连接比较器的输入端，所述比较器的输出端与警示单元输入端。为了更好的对当前铁路钢轨扣件进行定位，该轨道扣件异常检测系统还包括设置于列车车轮处的里程计3，所述里程计3与所述主控板2相连接。所述主控板2可预先设定好时间向红外相机1发送触发信号，也可采用测量角位移里程计来实现，具体如下：测量角位移里程计随车轮转动规定角度时向所述触发单元输出脉冲信号，所述触发单元接收到该脉冲信号后向所述红外相机1发送触发信号，且触发单元通过计算脉冲数量可得到列车的位移，计录当前铁路钢轨扣件的位置，并依据时间计算出列车的运行速度。触发单元根据测量角位移里程计发出脉冲信号向红外相机1发送触发信号，有利于对铁路钢轨扣件的准确定位，便于红外相机1能准确的采集到红外敏感标记6的图像。该轨道扣件异常检测系统还包括存储单元，所述存储单元与所述主控板2连接，用于保存被判断为铁路钢轨扣件松动或缺失的图像信息。作为本实施例的优选方案，该轨道扣件异常检测系统还包括N个与所述触发单元连接的红外补光光源4，所述红外补光光源4与红外相机1一一对应设置，所述触发单元向所述红外相机1、红外补光光源4同步发送触发信号。当光线欠缺时，红外补光光源4为红外相机1提供光源，保证红外敏感标记6图像采集的正常进行。所述红外补光光源4出光波长与红外敏感标记6的反射系数波长一致，使得红外敏感标记本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种轨道扣件异常检测系统,其特征在于，包括主控板、N个红外相机和连贯涂抹于铁路钢轨扣件交联处的红外敏感标记，所述N为正整数，所述红外相机设置于列车车轮处，所述主控板包括触发单元和图像处理单元；所述触发单元与红外相机连接，所述触发单元按规定时间间隔向所述红外相机发送触发信号，所述红外相机采集所述红外敏感标记图像信息，并将该图像信息发送至所述图像处理单元，所述图像处理单元判断该图像信息是否连续，所述图像处理单元的输出端与警示单元输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种轨道扣件异常检测系统,其特征在于，包括主控板、N个红外相机和连贯涂抹于铁路钢轨扣件交联处的红外敏感标记，所述N为正整数，所述红外相机设置于列车车轮处，所述主控板包括触发单元和图像处理单元；所述触发单元与红外相机连接，所述触发单元按规定时间间隔向所述红外相机发送触发信号，所述红外相机采集所述红外敏感标记图像信息，并将该图像信息发送至所述图像处理单元，所述图像处理单元判断该图像信息是否连续，所述图像处理单元的输出端与警示单元输入端连接。2.根据权利要求1所述轨道扣件异常检测系统，其特征在于，还包括设置于列车车轮处的里程计,所述里程计与所述主控板相连接。3.根据权利要求2所述轨道扣件异常检测系统，其特征在于，所述里程计为测量角位移里程计...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓亮，苏力，徐顺东，戴小燕，
申请(专利权)人：常州沃翌智能科技有限公司，成都希格玛光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32