受电弓意外降弓识别检测方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及接触网领域，特别是涉及受电弓意外降弓识别检测方法及系统。
【背景技术】
[0002]接触网是在电气化铁道中，沿钢轨上空“之”字形架设的，供受电弓取流的高压输电线。接触网是铁路电气化工程的主构架，是沿铁路线上空架设的向轨道交通工具供电的特殊形式的输电线路。一般由接触悬挂、支持装置、定位装置、支柱与基础几部分组成。
[0003]发展电气化铁路是铁路现代化建设的必然趋势。而电气化铁路均采用电力牵引，电力机车必须在高速运行条件下可靠地从接触网上取得电能，否则将影响列车运行和电气驱动系统的性能。安装在电力机车或动车车顶上的受电弓则是轨道交通工具从接触网取得电能的电气设备，是接触网中的重要组成部件。
[0004]受电弓一般具有升弓和降弓两个动作，其原理为:
(I)升弓:压缩空气经电空阀均匀进入传动气缸，气缸活塞压缩气缸内的降弓弹簧，此时升弓弹簧使下臂杆转动，抬起上框架和滑板，受电弓匀速上升，在接近接触线时有一缓慢停滞，然后迅速接触接触线。
[0005](2)降弓:传动气缸内压缩空气经受电弓缓冲阀迅速排向大气，在降弓弹簧作用下，克服升弓弹簧的作用力，使受电弓迅速下降，脱离接触网。
[0006]所以一旦受电弓发生意外降弓的故障，会使电力机车或动车由于断电而发生严重事故。目前，现有的受电弓故障检测识别中并没有对意外降弓缺陷进行检测识别。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供受电弓意外降弓识别检测方法及系统，基于图像处理实时检测受电弓是否发生意外降弓，以便及时进行应急处理，防止由于意外降弓而引起的事故发生。
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
(I)受电弓意外降弓识别检测方法，所述方法包括以下步骤:
S1、采集并缓存多帧受电弓图像，对每帧受电弓图像进行识别处理，识别受电弓；
S2，将该多帧受电弓图像分为判断图像和校验图像，所述判断图像用于判断受电弓是否有降弓趋势，所述校验图像用于对基于判断图像所得出的结果进行校验；
S3，计算每帧受电弓图像中受电弓的弓高，所述弓高为受电弓顶部或受电弓边缘图顶部距离受电弓图像上边界/下边界的像素高度；
S4，判断受电弓降弓动作，若判断图像中每帧图像的弓高呈线性变换趋势，则判定受电弓有降弓趋势，受电弓发生降弓动作；
S5，校验受电弓降弓动作是否为降弓缺陷，若校验图像中连续多帧图像的弓高小于预设弓高阈值，且有多帧图像的弓高小于判断图像中降弓趋势最后一帧的弓高数据，则判定该降弓趋势为降弓缺陷； S6，判定意外降弓缺陷，采集车辆当前的运行速度，若其运行速度大于预设车速阈值，则判定该降弓缺陷为意外降弓缺陷，否则判定该降弓缺陷为正常降弓。
[0009](2)受电弓意外降弓识别检测系统，所述系统包括受电弓识别模块、弓高计算模块、降弓趋势判断模块、降弓缺陷判断模块、意外降弓判断模块和存储模块；
所述受电弓识别模块用于获取多帧的受电弓图像，并对每帧受电弓图像进行受电弓识别处理。
[0010]所述存储模块用于缓存多帧受电弓图像，该多帧受电弓图像分为判断图像和校验图像，所述判断图像用于判断受电弓是否有降弓趋势，所述校验图像用于对基于判断图像所得出的结果进行校验。
[0011]所述弓高计算模块用于计算每帧受电弓图像中受电弓的弓高，所述弓高为受电弓顶部或受电弓边缘图顶部距离受电弓图像上边界/下边界的像素高度。
[0012]所述降弓趋势判断模块用于判断受电弓降弓动作，若判断图像中每帧图像的弓高呈线性变换趋势，则判定受电弓有降弓趋势，受电弓发生降弓动作。
[0013]所述降弓缺陷判断模块用于校验受电弓降弓动作是否为降弓缺陷，若校验图像中连续多帧图像的弓高小于预设弓高阈值，且有多帧图像的弓高小于判断图像中降弓趋势最后一帧的弓高数据，则判定该降弓趋势为降弓缺陷。
[0014]所述意外降弓判断模块用于根据车辆当前的运行速度进行判断，若其运行速度大于预设车速阈值，则判定该降弓缺陷为意外降弓缺陷，否则判定该降弓缺陷为正常降弓。
[0015]本发明的有益效果是:
I)本发明基于图像处理实时检测受电弓是否发生意外降弓，以便及时进行应急处理，防止由于意外降弓而引起的事故发生。
[0016]2)本发明还能基于校验图像有效准确地排除意外降弓误识别情况。
【附图说明】
[0017]图1为本发明受电弓意外降弓识别检测方法的流程示意图；
图2为本发明受电弓意外降弓识别检测系统的系统框图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0019](I)受电弓意外降弓识别检测方法
如图1所示，该实施例描述了一种受电弓意外降弓识别检测方法，所述方法包括以下步骤。
[0020]S1、采集并缓存多帧受电弓图像，对每帧受电弓图像进行识别处理，识别受电弓。
[0021]S2，将该多帧受电弓图像分为判断图像和校验图像，所述判断图像用于判断受电弓是否有降弓趋势，所述校验图像用于对基于判断图像所得出的结果进行校验。
[0022]S3，计算每帧受电弓图像中受电弓的弓高，所述弓高为受电弓顶部或受电弓边缘图顶部距离受电弓图像顶部的像素高度。
[0023]S4，判断受电弓降弓动作，若判断图像中每帧图像的弓高呈线性变换趋势，则判定受电弓有降弓趋势，受电弓发生降弓动作。
[0024]S5，校验受电弓降弓动作是否为降弓缺陷，若校验图像中连续多帧图像的弓高小于预设弓高阈值，且有多帧图像的弓高小于判断图像中降弓趋势最后一帧的弓高数据，则判定该降弓趋势为降弓缺陷。
[0025]S6，判定意外降弓缺陷，采集车辆当前的运行速度，若其运行速度大于预设车速阈值，则判定该降弓缺陷为意外降弓缺陷，否则判定该降弓缺陷为正常降弓。
[0026]本发明中，设置校验图像及相关的处理步骤，其目的在于:排除意外降弓的误识另IJ。当运行车辆在过隧道或是过桥梁时，其受电弓可能会出现短时间的降低，之后又会回升回去的情况，此时，如果仅仅使用利用受电弓识别所测到的弓高参数和车速的大小来判断受电弓是否发生意外降弓，必然会导致误识别。本发明基于校验图像能有效准确的排除这种误识别情况。
[0027](2)受电弓意外降弓识别检测系统
如图2所示，该实施例描述了一种受电弓意外降弓识别检测系统，所述系统包括受电弓识别模块、弓高计算模块、降弓趋势判断模块、降弓缺陷判断模块、