一种密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统，包括采集箱、闪光灯、进线车轮传感器、车轮位置传感器、离线车轮传感器和控制箱，控制箱分别与进线车轮传感器、离线车轮传感器、车轮位置传感器、闪光灯和采集箱连接；采集箱、闪光灯均在轨道外左右两侧阵列布置，且闪光灯位于采集箱的外侧；车轮位置传感器在轨道内一侧阵列布置。本实用新型专利技术的采集箱箱体布置间距减小、数量增加，有效减小单个图像中车轮踏面长度尺寸，有效避开采集到闸瓦、撒砂管等接近车轮踏面部件对车轮踏面的遮挡区域；增加了阵列灯珠及控制照射角度的特殊设计使光束在轮对踏面位置交汇，增强闪光灯照射强度，有利于改善采集到的轮对踏面图像过暗的情况。过暗的情况。过暗的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统


[0001]本技术属于铁路车辆转向架车轮踏面擦伤、掉块、损伤等缺陷安全预警检测领域，涉及一种图像检测系统，具体涉及一种铁路密集式车辆转向架车轮踏面图像检测系统。

技术介绍

[0002]铁路车辆转向架是列车安全运行的核心部件，其中转向架的车轮踏面与轨道直接接触且承受车辆重载载荷。由于车轮强度低于钢轨强度，在运行过程中或制动时，车轮踏面与钢轨直接接触时，车轮踏面极易产生磨耗、硌伤、擦伤等损伤。而在产生车轮踏面损伤后，由于热影响，在车轮踏面损伤部位表面会形成一层硬层，金相组织发生变化，车轮踏面损伤部位形成马氏体，从而变成又硬又脆，产生裂纹剥落，影响行车安全。因此，需要对车轮踏面进行全面且及时的检测。
[0003]目前既有车轮踏面检测系统存在以下缺陷：检测装置布局间距较大，考虑到车轮轮径均在740mm至1250mm范围内，根据预应力混凝土枕木的布置和计算车轮周长得出每台相机覆盖的范围均超过600mm，而且在此范围内部分轮对存在闸瓦、撒砂管等接近车轮踏面的部件遮挡车轮踏面部分区域情况，有遮挡势必存在检测盲区；不论白天还是夜间行车，都需要光源对车轮踏面进行照射，照射强度不够易使拍摄的图像偏暗且点位布置的光源极易在相机拍摄时局部产生过亮光斑，形成类似于闸瓦、撒砂管等接近车轮踏面部件对车轮踏面的遮挡效果，影响检测，不能实现车轮踏面全区域、全轮廓、高清晰图像检测。
[0004]综上，急需一种铁路车辆转向架车轮踏面检测系统来克服上述缺陷。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于提供一种密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统，以解决采集到的车轮踏面图像上存在光斑、遮挡物等不利于车轮踏面全区域、全轮廓、高清晰图像检测等问题。
[0006]本技术的技术方案是：
[0007]一种密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统，所述检测系统包括采集箱、闪光灯、进线车轮传感器、车轮位置传感器、离线车轮传感器和控制箱，控制箱分别与进线车轮传感器、离线车轮传感器、车轮位置传感器、闪光灯和采集箱通信连接；采集箱、闪光灯均在轨道外左右两侧阵列式布置，且闪光灯位于采集箱的外侧；车轮位置传感器在轨道内一侧阵列式布置。
[0008]进一步的，所述采集箱之间的距离为250
‑
350mm。
[0009]进一步的，所述车轮位置传感器之间的间距是250
‑
350mm，且端部的车轮位置传感器与端部的所述采集箱箱体错开500
‑
700mm。
[0010]进一步的，所述采集箱包括箱体机构、窗口保护机构和电气部件，所述箱体机构包括后罩壳、前面板和面板盖板，形成封闭结构，前面板上设有探测窗口；所述电气部件包括
踏面图像采集相机、舵机和控制板，控制板分别与所述踏面图像采集相机、舵机以及控制箱连接；所述窗口保护机构包括窗口盖板和舵盘，窗口盖板位于所述探测窗口上，且窗口盖板通过舵盘与所述舵机连接，舵盘和窗口盖板随着舵机正反向动作实现对探测窗口的开启和关闭。
[0011]进一步的，所述前面板上连接有角度调节支架，角度调节支架的上端活动连接在前面板上，角度调节支架的下端固定在地面上。
[0012]进一步的，所述电气部件均固定在绝缘材料制成的固定支架上，固定支架置于所述封闭机构内。
[0013]进一步的，所述闪光灯包括闪光灯支架、闪光灯壳体和阵列灯珠；闪光灯支架固定在地面且闪光灯支架整体朝轨道方向倾斜设置，闪光灯支架的上表面设有空腔；闪光灯支架内设有闪光灯壳体，闪光灯壳体内设有阵列灯珠。
[0014]进一步的，所述闪光灯支架的底部固定在地面，闪光灯支架的上部相对折弯且于垂直方向预设2个不同倾斜安装角度的安装平面，两个安装平面相互连接，安装平面内设有所述闪光灯壳体。
[0015]进一步的，一个所述安装平面与垂直方向的夹角为30
‑
50度，另一个所述安装平面与垂直方向的夹角为20
‑
40度。
[0016]与现有技术比较，本技术的优点如下：
[0017](1)本技术的密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统，采集箱箱体布置间距减小、数量增加，可有效减小单个图像中车轮踏面长度尺寸，有效避开采集到闸瓦、撒砂管等接近车轮踏面部件对车轮踏面的遮挡区域。
[0018](2)本技术的密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统，增加了阵列灯珠及控制照射角度的特殊设计使光束在轮对踏面位置交汇，增强闪光灯照射强度，有利于改善采集到的轮对踏面图像过暗的情况。
[0019](3)本技术的密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统，采集箱箱体、闪光灯、轮对踏面形成3D立体三角关系，车轮位置传感器可精确定位轮对踏面位置，通过模拟现场动态检测试验验证的3D立体三角关系实现了采集到的踏面图像上光斑的极大减弱。
[0020](4)本技术的密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统，其采集箱箱体的结构设计合理，结构紧凑，立体空间小；
[0021]而且采集箱箱体通过舵机正反向运动实现窗口盖板的开启或关闭，实时地保护相机镜头，延长相机镜头的使用寿命，也变相降低了采集箱箱体的成本。
附图说明
[0022]图1为本技术密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统平面布置图；
[0023]图2为本技术密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统立面图；
[0024]图3为本技术密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统中一组采集箱箱体、闪光灯、轮对踏面形成的3D立体三角关系图；
[0025]图4为本技术铁路密集式车辆转向架车轮踏面图像检测系统的采集箱箱体爆炸图；
[0026]图5为本技术铁路密集式车辆转向架车轮踏面图像检测系统闪光灯三维图；
[0027]其中，1
‑
采集箱箱体，2
‑
闪光灯，3
‑
进线车轮传感器，4
‑
车轮位置传感器，5
‑
离线车轮传感器，6
‑
控制箱，7
‑
轨道，8
‑
预应力混凝土枕木，9
‑
轮对踏面；
[0028]111
‑
箱体后罩壳，112
‑
角度调节支架，113
‑
箱体前面板，114
‑
探测窗口，115
‑
舵盘，116
‑
窗口盖板，117
‑
面板盖板，118
‑
踏面图像采集相机，119
‑
舵机，120
‑
固定支架，121
‑
控制板，122
‑
外接接口；
[0029]211
‑
闪光灯支架，212
‑
闪光灯壳体，213
‑
阵本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统，其特征在于，所述检测系统包括采集箱、闪光灯、进线车轮传感器、车轮位置传感器、离线车轮传感器和控制箱，控制箱分别与进线车轮传感器、离线车轮传感器、车轮位置传感器、闪光灯和采集箱通信连接；采集箱、闪光灯均在轨道外左右两侧阵列式布置，且闪光灯位于采集箱的外侧；车轮位置传感器在轨道内一侧阵列式布置。2.如权利要求1所述的一种密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统，其特征在于，所述采集箱之间的距离为250
‑
350mm。3.如权利要求2所述的一种密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统，其特征在于，所述车轮位置传感器之间的间距是250
‑
350mm，且端部的车轮位置传感器与端部的所述采集箱箱体错开500
‑
700mm。4.如权利要求1
‑
3任意一项所述的一种密集式铁路车辆转向架车轮踏面图像检测系统，其特征在于，所述采集箱包括箱体机构、窗口保护机构和电气部件，所述箱体机构包括后罩壳、前面板和面板盖板，形成封闭结构，前面板上设有探测窗口；所述电气部件包括踏面图像采集相机、舵机和控制板，控制板分别与所述踏面图像采集相机、舵机以及控制箱连接；所述窗口保护机构包括窗口盖板和舵盘，窗口盖板位于所述探测窗口上，且窗口盖板通过舵盘与所述舵机连...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭其昌，梅劲松，王辉平，董智源，张兆贵，高乐，唐凯扬，
申请(专利权)人：南京拓控信息科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：