一种地铁车辆的轨道图像和惯性信息采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种地铁车辆的轨道图像和惯性信息采集装置，该装置包括：传感器单元：包括CCD相机、加速度传感器、倾角传感器和陀螺仪；采集控制单元：包括主机模块、脉冲模块、ADC板卡、DAC板卡、硬盘以及用以供电的电源模块，所述的加速度传感器和倾角传感器分别通过ADC板卡与主机模块连接，所述的DAC板卡分别与ADC板卡和主机模块连接，所述的CCD相机、陀螺仪和硬盘分别与主机模块连接，所述的脉冲模块分别与CCD相机和主机模块连接。与现有技术相比，本实用新型专利技术具有多种信号同时采集、同步控制等优点。

A collection device of track image and inertia information for metro vehicles

The utility model relates to a rail image and inertia information acquisition device of a metro vehicle, the device includes: sensor unit: including CCD camera, acceleration sensor, inclination sensor and gyroscope; acquisition control unit: including host module, pulse module, ADC board card, DAC board card, hard disk and power supply module for power supply, the acceleration sensor and inclination angle The sensor is respectively connected with the host module through the ADC board card, the DAC board card is respectively connected with the ADC board card and the host module, the CCD camera, gyroscope and hard disk are respectively connected with the host module, and the pulse module is respectively connected with the CCD camera and the host module. Compared with the prior art, the utility model has the advantages of simultaneous acquisition of multiple signals, synchronous control, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种地铁车辆的轨道图像和惯性信息采集装置
本技术涉及地铁数据采集控制
，尤其是涉及一种地铁车辆的轨道图像和惯性信息采集装置。
技术介绍
现今基于机器视觉的轨道状态的自动化检测技术是现在主要的研究方向，如何获取高精度清晰的轨道扣件图像信息是实现轨道扣件状态检测的前提。目前，现有的采集技术在车辆高速、变速运行下采集的轨道图像大部分存在失真、拉伸、压缩等问题，采集的图像信息大大增加了后期图像处理环节的难度和实现轨道扣件状态的自动识别。
技术实现思路
本技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种地铁车辆的轨道图像和惯性信息采集装置。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种地铁车辆的轨道图像和惯性信息采集装置，该装置包括：传感器单元：包括CCD相机、加速度传感器、倾角传感器和陀螺仪；采集控制单元：包括主机模块、脉冲模块、ADC板卡、DAC板卡、硬盘以及用以供电的电源模块，所述的加速度传感器和倾角传感器分别通过ADC板卡与主机模块连接，所述的DAC板卡分别与ADC板卡和主机模块连接，所述的CCD相机、陀螺仪和硬盘分别与主机模块连接，所述的脉冲模块分别与CCD相机和主机模块连接。所述的采集控制单元还设有脉冲模块信号输入口以及与电源模块连接的电源模块输入口，所述的脉冲模块通过脉冲模块信号输入口获取地铁速度信号并将其转换为CCD相机触发控制信号和数据同步采集所需的脉冲信号。所述的电源模块输入口与地铁车辆的220V交流电源连接。所述的CCD相机为工业DALSA-线阵相机，加速度传感器为LC0709A-2压电加速度传感器，倾角传感器为HCA520T-30倾角传感器，陀螺仪为STIM202多轴陀螺仪。所述的主机模块为NIPXIe-8840主机，其上设有与外设连接的显示屏接口、网口和USB接口，并且通过网口与CCD相机连接。所述的脉冲模块为NIPXIe-7856R板卡，其上设有脉冲模块信号输入口和脉冲模块信号输出口，所述的脉冲模块信号输出口分别连接CCD相机和陀螺仪。所述的DAC板卡和ADC板卡均为NIPXIe-7856R板卡，所述的DAC板卡和ADC板卡均设有数字信号输入输出口和模拟信号输入口，所述的数字信号输入输出口与陀螺仪连接，所述的模拟信号输入口分别与加速度传感器和倾角传感器相连。与现有技术相比，本技术具有以下优点：一、本技术能够同时完成采集图像信息、模拟信息和数字信息等不同特征信息的采集、存储和传送。二、本技术通过地铁车辆的速度信号完成线阵相机的同步控制，保证了车辆在变速下相机拍摄的轨道图像不会出现失真，压缩和拉伸等现象。三、本技术在扫描拍摄轨道图像时同时采集了拍摄该图像时车辆的惯性信息，该惯性信息可以用于对拍摄的轨道图像做振动补偿处理和车体振动研究。附图说明图1为本专利技术轨道图像和车辆惯性信息采集装置的装置示框图。图2为本专利技术轨道图像和车辆惯性信息采集装置的结构示意图。图中标记说明：1、传感器单元，2、采集控制单元，3、脉冲模块信号输入口，4、电源模块输入口，5、线阵相机，6、加速度传感器，7倾角传感器，8陀螺仪，9、脉冲模块，10、主机模块，11、ADC板卡，12、DAC板卡，13、硬盘，14、电源模块，15、电源模块输出口，16、脉冲模块信号输出口，17、数字信号输入输出口，18、模拟信号输入口，19、显示屏接口，20、网口，21、USB接口，22、机箱外壳。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。实施例：如图1所示，本技术提供了一种地铁车辆的轨道图像和惯性信息采集装置，该装置主要包括传感器单元1和采集控制单元2；采集控制单元2的脉冲模块信号输入口3接地铁车辆的速度脉冲信号，脉冲模块9连接至主机模块10；主机模块10、DAC板卡13和ADC板卡11依次相连；主机模块10还与硬盘13和传感器单元1的线阵相机5和陀螺仪8连接；ADC板卡11与加速度传感器6和倾角传感器7连接。电源模块输入口4外接地铁车辆上220V交流电然后给传感器单元1供电。本技术数据采集的过程如下：首先，采集控制单元2的脉冲模块信号输入口3连接地铁车辆的速度信号，脉冲模块9连接主机模块10和CCD相机5，脉冲模块9将地铁速度信号转换成CCD相机5触发控制及数据同步采集所需的脉冲信号。主机模块10连接传感器单元1的线阵相机5和陀螺仪8，线阵相机5和陀螺仪8传感元件获取轨道图像信息和车辆行驶时的角速度信息，然后传输给主机模块10。其次，采集控制单元2的主机模块10、DAC板卡和ADC板卡依次相连，其中ADC板卡还和传感器单元1的加速度传感器6和倾角传感器7连接；加速度传感器6和倾角传感器7获取车辆行驶时的加速度和倾角信息，该传感器输出的模拟电压信号传送至ADC板卡；主机模块10从陀螺仪8采集到的数字电压信号传输至DAC板卡，DAC板卡将该数字电压信号转换为模拟电压信号输出传送至ADC板卡；ADC板卡将各模拟电压信号转换成数字电压信号。最后，采集控制单元2的主机模块10与硬盘13连接；主机模块10通过脉冲模块9输出的脉冲信号对ADC板卡各传感器模拟电压信号同步采样，然后采集ADC板卡转换输出的数字电压信号。完成轨道图像信息和车辆惯性信息的同步采集，并将各信息存储至硬盘。采集控制单元2的电源模块输入口4外接地铁车辆的220V交流电，然后电源模块14将其转换成各传感器所需的工作电压给传感器供电。如图2所示，装置实物安装连接如下：电源模块14、脉冲模块9、DAC板卡12、ADC板卡11和主机模块10依次排列安装在机箱外壳22内；电源模块14有设有电源输入口4和电源输出口15，输入口连接车辆上220V交流电，输出口连接各传感器元件，将220V交流电转化为5V、12V和24V直流电给各传感器供电；脉冲模块9设有脉冲模块信号输入口3和脉冲模块信号输出口16，脉冲模块信号输入口3连接外部车辆速度信号，脉冲模块信号输出口16与CCD相机5和陀螺仪8连接，做触发控制；DAC板卡12和ADC板卡11分别设有数字信号输入输出口17和模拟信号输入口18，数字信号输入输出口17连接陀螺仪8采集其传回的信号，模拟信号输入口18与加速度传感器6和倾角传感器7相连采集其传回的信号；主机模块10设有显示屏接口19、网口20和USB接口21，可以连接鼠标、键盘、显示屏和硬盘13等外设，主机模块10通过网口19与CCD相机5连接用于采集图像信号。最后有必要在此指出的是：以上仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地铁车辆的轨道图像和惯性信息采集装置，其特征在于，该装置包括：传感器单元(1)：包括CCD相机(5)、加速度传感器(6)、倾角传感器(7)和陀螺仪(8)；采集控制单元(2)：包括主机模块(10)、脉冲模块(9)、ADC板卡(11)、DAC板卡(12)、硬盘(13)以及用以供电的电源模块(14)，所述的加速度传感器(6)和倾角传感器(7)分别通过ADC板卡(11)与主机模块(10)连接，所述的DAC板卡(12)分别与ADC板卡(11)和主机模块(10)连接，所述的CCD相机(5)、陀螺仪(8)和硬盘(13)分别与主机模块(10)连接，所述的脉冲模块(9)分别与CCD相机(5)和主机模块(10)连接。

【技术特征摘要】
1.一种地铁车辆的轨道图像和惯性信息采集装置，其特征在于，该装置包括：传感器单元(1)：包括CCD相机(5)、加速度传感器(6)、倾角传感器(7)和陀螺仪(8)；采集控制单元(2)：包括主机模块(10)、脉冲模块(9)、ADC板卡(11)、DAC板卡(12)、硬盘(13)以及用以供电的电源模块(14)，所述的加速度传感器(6)和倾角传感器(7)分别通过ADC板卡(11)与主机模块(10)连接，所述的DAC板卡(12)分别与ADC板卡(11)和主机模块(10)连接，所述的CCD相机(5)、陀螺仪(8)和硬盘(13)分别与主机模块(10)连接，所述的脉冲模块(9)分别与CCD相机(5)和主机模块(10)连接。2.根据权利要求1所述的一种地铁车辆的轨道图像和惯性信息采集装置，其特征在于，所述的采集控制单元(2)还设有脉冲模块信号输入口(3)以及与电源模块(14)连接的电源模块输入口(4)，所述的脉冲模块(9)通过脉冲模块信号输入口(3)获取地铁速度信号并将其转换为CCD相机(5)触发控制信号和数据同步采集所需的脉冲信号。3.根据权利要求2所述的一种地铁车辆的轨道图像和惯性信息采集装置，其特征在于，所述的电源模块输入口(4)与地铁车辆的220V交流电源连接。4.根据权利要求1所述的一种地铁车辆的轨道图像和惯性...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鑫，彭乐乐，郑树彬，陈兴杰，徐蔚，江威，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：新型
国别省市：上海,31