一种受电弓检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于机车部件检测技术领域，具体涉及一种受电弓检测装置。本实用新型专利技术装置由受电弓、相机模组和检测臂组成；相机模组和检测臂相连，检测臂以受电弓底架为顶点被固定在电力机车车顶，相机模组与外部图像处理模块相连，以实现图像的传输和处理。通过停车检测，用数字图像处理技术测量受电弓碳滑板的磨损厚度，磨损厚度超过所设定的磨损阈值时，发出需更换受电弓的警报。本实用新型专利技术同时具备受电弓检测方式中人工检测的灵活性，以及图像处理方法的高效精确性。

【技术实现步骤摘要】
一种受电弓检测装置
本技术涉及机车部件检测
，具体涉及一种受电弓检测装置。
技术介绍
受电弓一般装于电力机车车顶上，电力机车通过受电弓与接触网的活动接触接受电流并传给电力机车。随着列车运行速度的提高，弓网间动态性能变差，高速运行列车的受电弓与接触网直接接触摩擦，这一过程会对受电弓碳滑板造成机械磨耗。碳滑板磨耗超限将会引发重大交通事故，严重危及行车安全。因此为保证机车正常运行和稳定受流，确保弓网系统安全，需要定期对受电弓碳滑板的厚度进行检测，有必要准确检测出碳滑板磨耗量，对不良状态及时检修维护，从而提高铁路运输过程中的安全性。受电弓检测目前主要采用4种技术手段：人工检测、接触式检测、非接触式测距技术检测、图像处理技术检测。人工检测灵活性较强，可识别各类故障；但效率低，必须停车作业，且检测结果与工作人员经验有很大关系。接触式检测主要是安装传感器，检测精度和效率高；但设备的检测项目单一，有时需对受电弓进行改造，会影响电车行驶安全。非接触式测距技术检测使用激光、超声波等测距，效率高、行车干扰小；但激光检测功能较单一，而超声波检测精度较差。图像处理技术检测智能程度高、检测项目多样、不干扰行车，但灵活性差；且图像获取装置安装在列车上会影响行车安全，安装在地面的检测区间又会因行驶速度和环境光线影响，成像质量不佳，也存在检测精度不够的局限性。
技术实现思路
本技术的目的在于提出一种结合了人工灵活性、图像处理高效精确性的受电弓检测装置。本技术提出的一种受电弓检测装置，包含测量系统和警报装置，所述测量系统由受电弓1、相机模组2和检测臂3组成，所述受电弓1包括弓架101、底架102、弓头103和碳滑板104，受电弓1以底架102中心点为对称轴，分成左右左、右半弓为对称结构，底架102两边对称分布有弓架101、弓头103和碳滑板104，弓架101下端与底架102铰接，弓架101上端与弓头103机械连接，弓头103上安装有碳滑板104；所述相机模组2由若干个相机组成，其中：所述相机模组2底部和所述检测臂3一端相连，所述检测臂3另一端与受电弓1的底架102一端的中心点连接，底架102另一端连接电力机车；所述相机模组2与外部图像处理模块相连，所述外部图像处理模块与所述警报装置相连；当外部图像处理模块检测到所述受电弓1的碳滑板104的最大磨损厚度A超过预设的磨损阈值A0时，由警报装置发出警报。本技术中，所述碳滑板104的最大磨损厚度A为：其中，d为所述检测臂3的长度，N为所述碳滑板104最大磨损点的厚度像素值，C是所述相机模组2的光学常数。本技术中，所述相机模组2由两个数码相机组成，所述两个数码相机分别固定在所述检测臂3的两侧，两个数码相机关于检测臂3对称分布；两个数码相机分别采集所述受电弓1的左、右半弓的图像，以所述碳滑板104最大磨损点厚度较小的半弓的最大磨损厚度，作为所述受电弓1的碳滑板104的最大磨损厚度A。本技术中，所述数码相机采用变焦镜头，其视角范围为32°~83°。本技术中，所述检测臂3为可伸缩结构，伸缩长度d的范围为：其中，L为所述受电弓1的长度，n为所述相机的个数。本技术中，所述相机模组2采用有线、无线或集成通信模块中一种或几种；所述外部图像处理模块为智能终端的应用模块，所述相机模组2将获取的所述受电弓1的碳滑板104的图像数字化后发送到所述智能终端的应用模块，计算所述受电弓1的碳滑板104的最大磨损厚度A。本技术提出的一种受电弓检测装置采用的检测方法，具体步骤如下：（１）、电力机车停车后，通过受电弓1的底架102将相机模组2和检测臂3连接到电力机车上；（２）、将所述检测臂3的长度设置为d；（３）、将外部图像处理模块与所述相机模组2连接，并确认所述检测装置工作正常；（４）、根据环境条件设置所述相机模组2的快门和光圈；（５）、用所述相机模组2获取所述受电弓1的图像，并将其传送到所述外部图像处理模块；（６）、使用所述外部图像处理模块对所述受电弓1的图像进行处理，计算所述受电弓1的碳滑板104的最大磨损厚度A；（７）、当所述受电弓的检测装置检测到所述受电弓1的碳滑板104的最大磨损厚度A超过预设的磨损阈值A0时，发出警报。本技术中，所述检测装置对所述受电弓1的图像进行处理的方法包括以下步骤：（１）、提取所述受电弓1的图像边缘；（２）、对所述图像边缘进行灰度变换；（３）、将灰度变化值最大的点作为所述碳滑板104的边界；（４）、根据所述碳滑板104的边界计算该点的厚度像素值。本技术的有益效果在于：结合了受电弓检测方式中人工检测的灵活性以及图像处理方法的高效精确性，克服了传统人工检测方法中低效、检测结果受工作人员经验影响的缺点，同时，停车检测避免了现有在线图像处理检测方法中成像质量易受环境干扰的问题，在保证检测精准度、灵活度的同时提高了检测效率，为受电弓碳滑板磨损检测提供了很大的便利。附图说明图1是本技术实施例的一种受电弓的检测装置侧视图；图2是本技术实施例的一种受电弓的检测装置俯视图。图中标号：1—受电弓；101—弓架；102—底架；103—弓头；104—碳滑板；2—相机模组；3-检测臂。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。虽然本技术的描述将结合优选实施例一起介绍，但这并不代表此专利技术的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作专利技术介绍的目的是为了覆盖基于本技术的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本技术的深度了解，以下描述中将包含许多具体的细节。本技术也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本技术的重点，有些具体细节将在描述中被省略。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。另外，在以下的说明中所使用的“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”，不应理解为对本技术的限制。实施例１：如图1所示，本实施例公开了一种受电弓的检测装置，包含测量系统和警报装置，测量系统包括受电弓1、相机模组2和可伸缩的检测臂3；受电弓1由弓架101、底架102、弓头103和碳滑板104组成。相机模组2包括数码相机，其中，相机模组2和检测臂3相连；检测臂3通过受电弓1的底架102连接电力机车；相机模组2还通过无线通信模块与智能终端的应用软件相连，该智能终端与还警报装置相连；当受电弓的检测装置检测到受电弓的碳滑板的最大磨损厚度A超过预设的磨损阈值A0时，发出警报。可以理解的是，可伸缩的检测臂3是检测臂的一种优选方案，使其能应对不同的长度需求，而在其他实施例中，不可伸缩的检测臂也能实现检测对应受电弓的目的；本实施例中，受电弓1由弓架101、底架102、弓头103和碳滑板104组成，而在其他实施例中，检测装置也同样可以检测其他任意结构的带有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种受电弓检测装置，其特征在于，包含测量系统和警报装置，所述测量系统由受电弓（1）、相机模组（2）和检测臂（3）组成，所述受电弓（1）包括弓架（101）、底架（102）、弓头（103）和碳滑板（104），所述弓架（101）下端与底架（102）铰接，弓架（101）上端与弓头（103）机械连接，弓头（103）上安装有碳滑板（104）；所述相机模组（2）由若干个相机组成，其中：所述相机模组（2）底部和所述检测臂（3）一端相连，所述检测臂（3）另一端与受电弓（1）的底架（102）一端的中心点连接，底架（102）另一端连接电力机车；所述相机模组（2）与外部图像处理模块相连，所述外部图像处理模块与所述警报装置相连；当外部图像处理模块检测到所述受电弓（1）的碳滑板（104）的最大磨损厚度A超过预设的磨损阈值A0时，由警报装置发出警报。

【技术特征摘要】
1.一种受电弓检测装置，其特征在于，包含测量系统和警报装置，所述测量系统由受电弓（1）、相机模组（2）和检测臂（3）组成，所述受电弓（1）包括弓架（101）、底架（102）、弓头（103）和碳滑板（104），所述弓架（101）下端与底架（102）铰接，弓架（101）上端与弓头（103）机械连接，弓头（103）上安装有碳滑板（104）；所述相机模组（2）由若干个相机组成，其中：所述相机模组（2）底部和所述检测臂（3）一端相连，所述检测臂（3）另一端与受电弓（1）的底架（102）一端的中心点连接，底架（102）另一端连接电力机车；所述相机模组（2）与外部图像处理模块相连，所述外部图像处理模块与所述警报装置相连；当外部图像处理模块检测到所述受电弓（1）的碳滑板（104）的最大磨损厚度A超过预设的磨损阈值A0时，由警报装置发出警报。2.根据权利要求1所述的一种受电弓检测装置，其特征在于，所述碳滑板（104）的最大磨损厚度A为：其中，d为所述检测臂（3）的长度，N为所述碳滑板（104）最大磨损点的厚度像素值，C是所述相机模组（2）的光学常数。3.根据权利要求1所述的一种受电弓检测装置，其特征在于，所述受电弓（1）为左右...

【专利技术属性】
技术研发人员：纪雅婧，沈海平，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：新型
国别省市：上海,31