一种用于铁轨道岔自动高速监控的系统与方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于铁轨道岔自动高速监控的系统与方法，包括通过激光测距触发器或震动触发器会提前预知火车到来，生成触发信号发送至高速相机，由高速相机反馈至工控机，工控机对信号进行解析，生成控制信号，传输至高速相机，使高速相机进入启动模式，采集铁轨岔道图像。该方法通过触发器提前预知火车的到来，生成触发信号控制高速相机在火车到来前启动高速相机采集铁轨岔道图像，实现了自动化控制高速相机的启动，同时通过特定的现场固定角度与距离协同智能补光设备，将铁轨道岔与铁轨间隙观察清晰，采集的图像包括铁轨道岔的整个转换过程，可以实现基于道岔转换设备转换过程的动作分析进行道岔转换设备的故障检测和预防。防。防。

【技术实现步骤摘要】
一种用于铁轨道岔自动高速监控的系统与方法


[0001]本专利技术属于铁轨监控
，特别涉及一种用于铁轨道岔自动高速监控的系统与方法。

技术介绍

[0002]铁路是目前交通的主干枢纽，在铁轨中道岔转换设备的工作环境比其他稳定的设备较为严酷，不仅会受到自然环境如雨雪风沙的影响，其自身在工作状态下的频繁换轨同样会对道岔转换设备的工作稳定性造成影响，双重的影响造成了道岔转换设备的故障率较高，数据统计显示在所有铁轨中的电磁信号设备中，道岔转换设备的故障率约占40％以上，随着铁路技术的不断发展，车辆速度的不断提高，对道岔转换过程中运动高帧率采后的慢速回放及监控成为其故障预防和设备优化的重要支撑，但现有的传感器式监控系统不能满足对道岔转换设备故障的提前预防与动作分析的需求。

技术实现思路

[0003]针对上述现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种用于铁轨道岔自动高速监控的系统与方法，通过触发器自动触发高速相机采集铁轨岔道图像，还可以在火车到来前提前启动，采集铁轨道岔转换过程的图像。
[0004]为达到上述目的，本专利技术实施例的第一方面提供了一种用于铁轨道岔自动高速监控的系统，所述系统包括：
[0005]触发器，包括激光测距触发器和震动触发器，用于基于激光测距信息和震动信息生成对应的触发信号，并发送至高速相机；
[0006]高速相机，用于接收触发信号并发送至工控机，基于工控机传输的控制信号进入启动模式，采集铁轨岔道的图像；
[0007]工控机，用于解析触发信号，生成控制信号，控制高速相机的工作模式，接收高速相机采集的铁轨道岔图像。
[0008]作为上述方案的进一步优化，所述激光测距触发器设置有两组，分别固定设置于铁轨的内部两侧，高度大于铁轨高度且不影响火车运行，所述震动触发器贴合设置在铁轨的内侧面，激光测距触发器和震动触发器相互并联，且与高速相机电连接，激光测距触发器和震动触发器任一被触发时，生成触发信号，并将触发信号传输至高速相机。
[0009]作为上述方案的进一步优化，所述高速相机共设置有四台,每台高速相机均与一台红外光源固定设置于同一安装架中，四台高速相机分别设置于铁轨道岔前后两侧，每侧设置两台高速相机，所述红外光源与铁轨道岔呈30
°
设置，距离为800mm，红外光源采用850nm波段光，每台红外光源包括4个灯珠和一个散热器，所述高速相机的内部固定安装有850nm的滤光片，用于接收红外光源的光波。
[0010]作为上述方案的进一步优化，所述每组两台红外光源共同连接于同一光源控制器,所述光源控制器与高速相机连接，可接收高速相机传输的控制信号，所述光源控制器还
连接有一个用于采集光照强度的光强传感器和一个用于与工控机进行通信的数传模块。
[0011]作为上述方案的进一步优化，所述工控机包括4个万兆网卡接口、至少6核的CPU，工控机同时与四台高速相机电连接连接，与光源控制器通信连接，用于基于高速相机发送的触发信号控制高速相机的工作模式，基于光源控制器采集的光照强度自动调节红外光源的光照强度。
[0012]作为上述方案的进一步优化，所述所述自动调节红外光源的光照强度，包括：
[0013]获取两组光源控制器采集的两个光照强度，计算两个光照强度的平均值作为铁轨道岔的环境光照强度，并通过数传模块将环境光照强度传输至工控机；
[0014]工控机基于环境光照强度计算所需红外光源光照强度，所述红外光源的光照强度与环境光照强度之和始终为一固定值；
[0015]工控机将所需红外光源光照强度发送至光源控制器调整红外光源的光照强度，实现自动调节红外光源的光照强度，从而实现智能补光功能。
[0016]本专利技术实施例的第二方面提供了一种用于铁轨道岔自动高速监控的方法，所述方法包括：
[0017]采用触发器基于激光测距信息和震动信息生成对应的触发信号，并将所述触发信号传输至高速相机的信号输入端；
[0018]高速相机接收到触发信号，并将触发传输至工控机；
[0019]工控机对触发信号进行解析，生成控制信号，通过所述控制信号启动红外光源和高速相机采集铁轨道岔图像。
[0020]作为上述方案的进一步优化，所述工控机接收到高速相机传输的触发信号，通过其内置的信号解析模块读取触发信号中的开/关状态，当读取的触发信号中为开状态时，工控机生成启动控制信号，并将启动控制信号传输之后高速相机，启动高速相机和红外光源。
[0021]作为上述方案的进一步优化，所述启动控制信号传输至高速相机，高速相机的Trig+端与Trig
‑
端的电压差改变，当电压差超过阈值电压时，高速相机升高光源控制器输入端电压，当光源控制器输入端与输出端电压差超过阈值电压时，启动红外光源，等待预设延时后，高速相机进入启动模式，其中，高速相机内部设置有光耦隔离。
[0022]作为上述方案的进一步优化，所述方法还包括：预设图像采集时长和相机启动间隔时间，
[0023]所述图像采集时长为高速相机启动后采集图像的时长，当高速相机采集图像的时长达到预设图像采集时长时，工控机生成待机控制信号，传输至高速相机，关闭红外电源，并使高速相机进入待机模式；
[0024]所述相机启动间隔时间为高速相机相邻两次启动之间的间隔时长，当高速相机由启动模式进入待机模式后，高速相机在预设相机启动间隔时间内不会再次启动。
[0025]本专利技术的一种用于铁轨道岔自动高速监控的系统与方法，具备如下有益效果：
[0026]1.本专利技术通过激光测距触发器和震动触发器生成触发信号，并由工控机进行触发信号解析，生成控制信号传输至高速相机，控制高速相机的启动，实现了监控系统的自动化启动，同时通过触发器可以在火车到来前提前启动高速相机采集图像，采集的图像包括铁轨道岔的整个转换过程，可以实现基于道岔转换设备转换过程的动作分析进行道岔转换设备的故障检测和预防。
[0027]2.本专利技术通过工控机同时接收高速相机采集的铁轨道岔图像，工控机设置有4个万兆网卡接口，实现了数据的高带宽传输，同时工控机的CPU核心数至少为6核，工作频率不低于4GHZ，避免了图像传输过程中出现丢帧的现象。
[0028]3.本专利技术通过预设图像采集时长和相机启动间隔时间，设置高速相机采集图像的时间，当到达预设图像采集时长后，高速相机停止采集图像并进入待机模式，高速相机在进入待机模式之后在预设相机启动间隔时间内不会再次启动，使得相机采集的图像数据不会过大，同时避免了相机误触采集无用数据的现象，减小了工控机数据存储的压力，方便了后期的数据处理。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0030]图1是本专利技术一种用于铁轨道岔自动高速监控的系统及方法的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于铁轨道岔自动高速监控的系统，其特征在于，所述系统包括：触发器，包括激光测距触发器和震动触发器，用于基于激光测距信息和震动信息生成对应的触发信号，并发送至高速相机；高速相机，用于接收触发信号并发送至工控机，基于工控机传输的控制信号进入启动模式，采集铁轨岔道的图像；工控机，用于解析触发信号，生成控制信号，控制高速相机的工作模式，接收高速相机采集的铁轨道岔图像。2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述激光测距触发器设置有两组，分别固定设置于铁轨的内部两侧，高度大于铁轨高度且不影响火车运行，所述震动触发器贴合设置在铁轨的内侧面，激光测距触发器和震动触发器相互并联，且与高速相机电连接，激光测距触发器和震动触发器任一被触发时，生成触发信号，并将触发信号传输至高速相机。3.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述高速相机共设置有四台,每台高速相机均与一台红外光源固定设置于同一安装架中，四台高速相机分别设置于铁轨道岔前后两侧，每侧设置两台高速相机，所述红外光源与铁轨道岔呈30
°
设置，距离为800mm，红外光源采用850nm波段光，每台红外光源包括4个灯珠和一个散热器，所述高速相机的内部固定安装有850nm的滤光片，用于接收红外光源的光波。4.根据权利要求3所述系统，其特征在于，所述每组两台红外光源共同连接于同一光源控制器,所述光源控制器与高速相机连接，可接收高速相机传输的控制信号，所述光源控制器还连接有一个用于采集光照强度的光强传感器和一个用于与工控机进行通信的数传模块。5.根据权利要求4所述系统，其特征在于，所述工控机包括4个万兆网卡接口、至少6核的CPU，工控机同时与四台高速相机电连接连接，与光源控制器通信连接，用于基于高速相机发送的触发信号控制高速相机的工作模式，基于光源控制器采集的光照强度自动调节红外光源的光照强度。6.根据权利要求5所述系统，其特征在于，所述自动调节红外光源的光照强度，包括：获取两组光源控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘大伟，王晓飞，雷秀军，严德斌，
申请(专利权)人：合肥富煌君达高科信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：