一种高铁接触网在线巡检装置、巡检方法以及其构成的高铁接触网检测系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高铁接触网在线巡检装置、巡检方法以及其构成的高铁接触网检测系统，其中巡检装置包括高速摄像模块和与高速摄像模块连接的车载服务器，高速摄像模块包括用于获取接触网视频的第一高速相机和用于获取位置视频的第二高速相机，车载服务器主要用于完成分析、存储、图像回放以及统计的功能；巡检方法主要是将采集到的视频转换为同步的接触网图片和位置图片，然后利用不同算法分析处理得到检测结果；检测系统包括一个以上的检测装置和中心数据库，中心数据库用于对一次巡检或历史巡检活动获得的数据进行分析、存储、图像回放以及统计的功能。本发明专利技术的特点是使用灵活，可以在350km/h以上的行驶状态下进行巡检工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高速铁路的安全检测技术，具体说是一种高铁接触网在线巡检装置及其巡检方法，以及一种高速铁路接触网检测系统。
技术介绍
高速铁路运输技术于60年代进入实用化阶段，经过40多年发展，特别是80年代以来伴随着新的交通革命浪潮，高速运输技术取得了一系列新成果新突破。接触网作为向机车和动车组提供电能的关键设施，也随着高速化进程的不断深入而不停地向前发展，并根据各国铁路发展的历史和国情形成了不同形式的高速接触网。目前基于图像处理技术的非接触式巡检装置已经得到广泛应用，例如德国某公司与1982年推出的一款检测设备，如 图4所示，该设备包括在车内3布置的四个成一定角度设置的CXD摄像机5和三个聚光灯4，通过图像处理，计算接触线高度和拉出值。我国基于图像处理的巡检系统主要是在德国技术基础上发展起来，例如2007年10月3日公开的中国专利ZL200610149125. 6，该专利公开的技术方案为在车内成角度安装有2-8个CCD高速摄像机和LED面阵列照明光源用于采集图像，通过图像处理软件计算出接触线的高度和拉出值，并且利用GPS进行定位。上述的巡检设备都是安装于巡检车车顶，且最高运行速度在300km/h以下，与实 际的运行状态有一定差别，而对于运行速度在350km/h以上的高速铁路接触网的日常巡检技术，我国乃至全世界目前都未见相关信息。
技术实现思路
本专利技术的任务是要解决上述技术难题，提供一种用于高速铁路接触网在线巡检装置及其巡检方法，并且提供了一种基于该巡检装置的高铁接触网检测系统，本专利技术的特点是使用灵活，可以在350km/h以上的行驶状态下进行巡检工作。技术手段本专利技术公开了一种高铁接触网在线巡检装置，包括高速摄像模块和与高速摄像模块连接的车载服务器； 高速摄像模块包括用于获取接触网视频的第一高速相机和用于获取位置视频的第二闻速相机； 车载服务器包括数据存储模块、数据处理模块和图像回放模块；数据存储模块包括视频采集卡、数据转换子模块和海量存储硬盘，所述高速摄像模块将视频发送给数据存储模块，数据存储模块分别与数据处理模块和图像回放模块信号连接； 采集卡对高速摄像模块拍摄到的接触网视频和位置视频进行同步采集，采集到的视频经数据经数据转换子模块转换为接触网图片和与之相对应的位置图片，两种图片被送入海量存储硬盘存储，同时送入数据处理模块；数据处理模块收到接触网图片和位置图片后，对接触网图片进行分析处理获得检测结果，对位置图片进行分析处理获得定位数据，之后检测结果和定位数据被发送回数据存储模块存储； 图像回放模块从数据存储模块调取接触网图片以及与之对应的位置图片、检测结果和定位数据，并将其进行集成后以图片流的形式回放。车载服务器包括统计模块，统计模块与数据存储模块信号连接，统计模块对一次巡检过程中发现的异常信息进行统计。海量硬盘为热插拔式，车载服务器为便携式工业控制计算机；第一高速相机为500万像素高速高灵敏度工业相机，第二高速相机为100万像素工业相机。巡检装置还包括一抗震支架，所述第一高速相机和第二高速相机均设置在抗震支架上，抗震支架设置在机车车顶、机车车厢内或机车车厢外的侧面； 优选为抗震支架设置在机车车厢内，为八爪鱼支架；巡检装置包括一相机防护罩，第 架上；在相机防护罩上于第一高速相机的镜头和第二高速相机的镜头的两侧还设有“U”型把手式防护栏；在相机防护罩上设有用于调节两相机水平角、俯仰角、光圈和焦距的调节机构。上述高铁接触网在线巡检装置的巡检方法包括下列时序步骤 (1)、采集卡对高速摄像模块拍摄到的接触网视频和位置视频进行同步采集； (2)、采集到的视频经数据经数据转换子模块转换为接触网图片和与之相对应的位置图片，并将两种图片被送入硬盘阵列存储，同时送入数据处理模块； (3)、数据处理模块收到接触网图片和位置图片后，对接触网图片进行分析处理获得检测结果，对位置图片进行分析处理获得定位数据； (4)、数据处理模块将检测结果和定位数据发送回数据存储模块，并由海量存储硬盘存储； (5)、图像回放模块从数据存储模块调取接触网图片以及与之对应的位置图片、检测结果和定位数据，并将其进行集成后以图片流的形式回放。在步骤(3 )中，通过下列时序步骤获取检测数据 a、对接触网图片进行自适应前景提取，获取杆柱及供电塔头信息； b、对获取的杆柱及供电塔头进行线性检测及分析，识别有效杆柱； C、对有效的杆柱和塔头进行分析，获取检测数据。本专利技术还公开了一种基于上述高铁接触网在线巡检装置的高铁接触网检测系统，包括一个以上所述巡检装置以及中心数据库，该中心数据库包括对巡检装置采集到的原始图片数据进行分析处理的处理模块、将图片与检测结果集成后显示的回放模块、海量数据存储模块和统计模块，其中海量数据存储模块存储所有线路上每一次检测采集到的图片和检测结果，统计模块对一次巡检过程中发现的异常信息进行统计，以及对某一线路上的历史异常信息进行统计。有益效果本专利技术与现有技术相比，减少了摄像机的个数，而且也不用照明设备就能完成巡检工作；视频采集模块只有两台高速相机安装在抗震支架上，设备结构简单，体积小，方便安装拆卸，车载服务器为便携式的工业控制计算机，整套系统使用灵活，可以安装在任意一辆列车上使用；第一高速相机视场角正对接触网部件获取接触网视频，同时第二高速相机视场角正对公里标和杆塔标号获取同步位置视频，并通过车载服务器分析获取检测结果和定位数据，不需要使用附加的定位设备，节约了设备成本；本巡检设备可以在350km/h高速行驶下进行巡检，与高铁实际的运行环境更加相近，检测更为准确。附图说明图I为本专利技术的结构示意图之一； 图2为本专利技术结构示意图之二； 图3为本专利技术获取检测信息的流程 图4为现有技术的使用状态图。具体实施例方式实施例I 如图I所示为本专利技术公开的一种高铁接触网在线巡检装置，该装置包括高速摄像模块I和车载服务器2。其中高速摄像模块包括用于获取接触网视频的第一高速相机12和用于获取位置视频的第二高速相机13，第一高速相机12和第二高速相机13同步采集视频数据。本实施例中第一高速相机选用500万像素高速高灵敏度工业相机(BAUMER公司，HXC14NIR型号)，第二高速相机为100万像素工业相机。如图2所示，第一高速相机12和第二高速相机13设置在一相机防护罩11内，在相机防护罩11上设有用于调节两相机水平角、俯仰角、光圈和焦距的调节机构14，以及在相机防护罩上于第一高速相机的镜头和第二高速相机的镜头的两侧还设有“U”型把手式防护栏15，该防护栏既可以对镜头进行保护，又方便操作人员提拿；第一高速相机12和第二高速相机13通过该相机防护罩11可拆卸安装在一抗震支架上，抗震支架可安装在机车车顶、机车车厢内或机车车厢外的侧面。本实施例优选的抗震支架为一种八爪鱼支架，用于安装在机车车厢内，通常可安装在驾驶员操作平台旁边。车载服务器2为一台便携式工业控制计算机，包括数据存储模块21、数据处理模块22、图像回放模块23和统计分析模块24 ;其中高速摄像模块I将采集到的视频数据发送给数据存储模块21，数据存储模块21包括视频采集卡211、数据转换子模块212和海量存储硬盘213，数据存储模块21分别与数据处理模块22、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高铁接触网在线巡检装置，其特征在于：所述巡检装置包括高速摄像模块和与高速摄像模块连接的车载服务器；所述高速摄像模块包括用于获取接触网视频的第一高速相机和用于获取位置视频的第二高速相机；车载服务器包括数据存储模块、数据处理模块和图像回放模块；数据存储模块包括视频采集卡、数据转换子模块和海量存储硬盘，所述高速摄像模块将视频发送给数据存储模块，数据存储模块分别与数据处理模块和图像回放模块信号连接；采集卡对高速摄像模块拍摄到的接触网视频和位置视频进行同步采集，采集到的视频经数据转换子模块转换为接触网图片和与之相对应的位置图片，两种图片被送入海量存储硬盘存储，同时送入数据处理模块；数据处理模块收到接触网图片和位置图片后，对接触网图片进行分析处理获得检测结果，对位置图片进行分析处理获得定位数据，之后检测结果和定位数据被发送回数据存储模块存储；图像回放模块从数据存储模块调取接触网图片以及与之对应的位置图片、检测结果和定位数据，并将其进行集成后以图像流的形式回放。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴晓松，吕永新，吴奇文，
申请(专利权)人：广州科易光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：