一种用于接触网分段、分相绝缘器的检测系统技术方案

本发明专利技术涉及接触网技术领域，目的是提供一种用于接触网分段、分相绝缘器的检测系统，本发明专利技术包括车体和补光单元、相机单元主机单元和检测装置，所述相机单元和所述补光单元均位于所述车体的顶部，所述相机单元包括有可见光相机和3D相机，所述主机单元分别与所述相机单元和补光单元连接，所述主机单元驱动所述补光单元对接触网上投射光源，其中，所述主机单元驱动所述可见光相机获取接触网上反射的待测图像，所述可见光相机将待测图像处理后的光斑数据发送至所述主机单元，所述主机单元接收到光斑数据后驱动所述3D相机确定接触网上绝缘器的位置，所述主机单元接收到所述绝缘器的位置信息后输出触发信号触发检测装置工作，车体上还设置有电源单元。

【技术实现步骤摘要】
一种用于接触网分段、分相绝缘器的检测系统
本专利技术涉及铁路领域，具体涉及一种用于接触网分段、分相绝缘器的检测系统。
技术介绍
分段绝缘器是铁路接触网上实现同相电气分段的一种绝缘设备，它用于将同一相供电单元的接触网分割成几个独立的供电范围。分相绝缘器是铁路接触网上实现A、B相轮流供电的主要设备，用于平衡电力系统的A,B,C各相的负荷。分段、分相绝缘器在接触网系统中是最大的集中荷载，在有限的空间内，集合接头线夹、导流滑道和绝缘器件于一体，悬挂弹性不如柔性较大的线索结构。在自然环境、行车速度、受电弓压力、接触网振动和线路条件等因素的综合作用下，分段绝缘器始终处于被动应付状态。由于运行条件苛刻、弓网配合条件差、停电检修维护困难等诸多原因，目前分段分相绝缘器故障已经成为国内接触网的惯性故障，安全可靠运行的分段、分相绝缘器已经成为铁路供电主管部门的重要诉求。目前铁路部门普遍采用人工步行巡视的方式对接触网分段、分相绝缘器的工作状态进行巡检。这种工作方式由于测量方式、测试工具不同，存在误判的可能性，且工作量巨大、工作效率低下。CN201420458732.0，车载接触网巡检设备，本专利技术提供的车载接触网巡检设备，包括图像采集装置(101或1)和工控机；工控机包括用于存储及处理图像采集装置(101或1)所采集的图像信息的图像处理装置(102或2)和用于控制所述图像采集装置(101或1)及图像处理装置(102或2)的工控主机(103)；其中，图像处理装置(102或2)设置在图像采集装置(101或1)的外壳(11)内；工控主机(103)与图像采集装置(101或1)无线相连，和/或工控主机(103)与图像处理装置(102或2)无线相连。本专利技术提供的车载接触网巡检设备解决了目前的车载接触网巡检设备存在的工控机操作笨重、不便携以及设备装配操作比较繁琐的问题，但该装置无法对采集的图像进行快速的处理，进而定位到分段、分相的绝缘器。因此,需要一种用于接触网分段、分相绝缘器的检测系统，能够实现自动巡检出接触网上的分段、分相的绝缘器。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种用于接触网分段、分相绝缘器的检测系统，该系统安装于接触网检测车或作业车上，在检测车或作业车运行过程中对接触网中的分段绝缘器、器件式分相绝缘器进行实时在线检测、识别，并输出触发信号用于其它系统进行拍摄成像、信号采集等，从而实现接触网分段、分相绝缘器自动巡检的目的，本专利技术结构合理，设计巧妙，适合推广；为实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种用于接触网分段、分相绝缘器的检测系统，包括有车体和车体上的补光单元、相机单元、主机单元和预警单元，所述相机单元和所述补光单元均位于所述车体的顶部，所述相机单元包括有可见光相机、3D相机和红外相机，所述主机单元分别与所述相机单元和补光单元连接；所述主机单元驱动所述补光单元对接触网上投射光源，其中，所述主机单元驱动所述可见光相机获取接触网上反射的待测图像，所述可见光相机将待测图像发送至所述主机单元；所述主机单元识别所述待测图像上的光斑数据，所述主机单元上设置有预存的分段、分相绝缘器的光斑标准值，当所述光斑数据不小于所述光斑标准值时，所述主机单元发出触发信号驱动所述3D相机获取接触网上的分段、分相绝缘器图像；所述主机单元上预存有正常工作状态下的分段、分相绝缘器三维标准值和分段接触器温度标值，当所述3D相机获取的分段、分相绝缘器图像的三维数据与所述分段接触器三维标准值匹配时，所述主机单元发出触发信号驱动所述红外相机获取车体上方分段接触器的温度数据，当所述主机单元上的分段接触器温度标值与分段接触器的所述温度数据不匹配时，所述主机单元触发所述预警单元进行温差超限报警，所述车体上还设置有电源单元。优选的，所述电源单元为UPS,所述主机单元内还设置有稳压器，所述UPS通过所述稳压器与所述主机单元供电。优选的，所述主机单元包括有车体内的PC端，所述PC端通过网线分别与所述可见光相机和3D相机连接。优选的，所述补光单元选用激光器，所述可见光相机选用为线阵相机。优选的，所述主机单元获取所述光斑数据依次进行滤波降噪处理、二值化处理、光斑分割和光斑长度测量。优选的，所述滤波降噪处理为通过高斯滤波进行处理，高斯滤波的计算公式为h(x，y)＝f(x，y)*g(u，v)其中，f(x,y)代表所述光斑数据图像中坐标为(x,y)处的图像像素值，g(u,v)代表高斯卷积核，符号“*”代表卷积操作，h(x,y)代表卷积处理后的结果，二维高斯卷积核的公式为其中，σ代表标准差，所述σ为定值。优选的，所述二值化处理是通过NiBlack局部阈值法，所述NiBlack局部阈值法的计算公式为，T(x，y)＝k×s(x，y)+m(x，y)其中，m(x，y)和s(x，y)代表光斑数据图像的灰度均值和标准差，n代表局部区域的大小，f(i，j)代表光斑数据图像中坐标点(i，j)处的灰度像素值，T(x，y)代表二值化的阈值，k代表修正系数，b(x,y)代表光斑数据图像二值化处理后的结果，通过对二值化处理后的光斑数据图像进行光斑分割得到光斑定值。优选的，所述光斑定值的长度为G,G的公式为，其中，T1为接触线的光斑在待测图像的最大宽度阈值，T2为吊弦线夹的光斑在待测图像中的最大宽度阈值。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1.该装置利用主动光源被反射后在可见光图像中所呈现的光斑宽度的不同，来快速、有效的区分当前光源照射的区域到底属于接触线还是吊弦线夹、分段/分相绝缘器；2.先判断光斑宽度，后利用3D深度信息进行复核、确认，这种处理策略兼顾了装置的处理速度和精度。附图说明图1为一种用于接触网分段、分相绝缘器的检测系统的结构图；图2为本专利技术的实施例中分段、分相绝缘器检测触发流程图；图3为本专利技术的实施例的分段、分相绝缘器示意图；图4为本专利技术的实施例的光斑检测触发判断处理流程图；图5为本专利技术的实施例的接触线上的激光光斑示意图；图6为本专利技术的实施例的吊弦线夹上的激光光斑示意图；图7为本专利技术的实施例的分段绝缘器上的激光光斑示意图；图8为本专利技术的实施例的接触网腕臂及悬挂示意图；图9为本专利技术的实施例的接触网硬横跨示意图；图10为本专利技术的实施例的铁路隧道壁示意图；图11为本专利技术的实施例的接触线异物的示意图。具体实施方式下面结合本专利技术的附图1～11，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于接触网分段、分相绝缘器的检测系统，其特征在于，包括有车体和车体上的补光单元、相机单元、主机单元和预警单元，所述相机单元和所述补光单元均位于所述车体的顶部，所述相机单元包括有可见光相机、3D相机和红外相机，所述主机单元分别与所述相机单元和补光单元连接；/n所述主机单元驱动所述补光单元对接触网上投射光源，其中，所述主机单元驱动所述可见光相机获取接触网上反射的待测图像，所述可见光相机将待测图像发送至所述主机单元；/n所述主机单元识别所述待测图像上的光斑数据，所述主机单元上设置有预存的分段接触器的光斑标准值，当所述光斑数据不小于所述光斑标准值时，所述主机单元发出触发信号驱动所述3D相机获取接触网上的分段接触器图像；/n所述主机单元上预存有正常工作状态下的分段接触器三维标准值和分段接触器温度标值，当所述3D相机获取的分段接触器图像的三维数据与所述分段接触器三维标准值匹配时，所述主机单元发出触发信号驱动所述红外相机获取车体上方分段接触器的温度数据，当所述主机单元上的分段接触器温度标值与分段接触器的所述温度数据不匹配时，所述主机单元触发所述预警单元进行温差超限预警，所述车体上还设置有电源单元。/n...

【技术特征摘要】
1.一种用于接触网分段、分相绝缘器的检测系统，其特征在于，包括有车体和车体上的补光单元、相机单元、主机单元和预警单元，所述相机单元和所述补光单元均位于所述车体的顶部，所述相机单元包括有可见光相机、3D相机和红外相机，所述主机单元分别与所述相机单元和补光单元连接；
所述主机单元驱动所述补光单元对接触网上投射光源，其中，所述主机单元驱动所述可见光相机获取接触网上反射的待测图像，所述可见光相机将待测图像发送至所述主机单元；
所述主机单元识别所述待测图像上的光斑数据，所述主机单元上设置有预存的分段接触器的光斑标准值，当所述光斑数据不小于所述光斑标准值时，所述主机单元发出触发信号驱动所述3D相机获取接触网上的分段接触器图像；
所述主机单元上预存有正常工作状态下的分段接触器三维标准值和分段接触器温度标值，当所述3D相机获取的分段接触器图像的三维数据与所述分段接触器三维标准值匹配时，所述主机单元发出触发信号驱动所述红外相机获取车体上方分段接触器的温度数据，当所述主机单元上的分段接触器温度标值与分段接触器的所述温度数据不匹配时，所述主机单元触发所述预警单元进行温差超限预警，所述车体上还设置有电源单元。


2.根据权利要求1所述的一种用于接触网分段、分相绝缘器的检测系统，其特征在于,所述电源单元为UPS,所述主机单元内还设置有稳压器，所述UPS通过所述稳压器与所述主机单元供电。


3.根据权利要求2所述的一种用于接触网分段、分相绝缘器的检测系统，其特征在于，所述主机单元包括有车体内的PC端，所述PC端通过网线分别与所述可见光相机和3D相机连接。


4.根据权利要求3所述的一种用于接触网分段、分相绝缘器的检测系统，其特征在于，所述补光单元选用激光器，所述可见光相机选用...

【专利技术属性】
技术研发人员：范国海，薛晓利，胡文锐，吕太洪，郑慧娟，
申请(专利权)人：成都国铁电气设备有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51