底开门漏斗车关门状态检测系统的制作方法

本实用新型属于关门检测技术领域，更具体地，涉及一种底开门漏斗车关门状态检测系统。

背景技术：

底开门漏斗车主要用于在铁路线路上运输散粒货物，比如煤炭、粮食等，待车辆到达目的地后，采用底部卸货的方式将散粒货物卸到位于轨道中间的传输带上或底坑内。底开门漏斗车由于其卸煤高效性，在国内外电厂、运煤专线得到广泛应用。

由于底开门漏斗车的卸货口位于车体的底部，为了防止底门机构在运输过程中意外打开而将货物漏到轨道上，进而导致危及行车安全事故，现有的底开门漏斗车均设置了二级锁闭机构。底开门漏斗车在卸煤之后通过设置在轨道旁的关门碰头开关进行关门，一般情况下，关门后将锁闭，当系统故障时，漏斗车无法完成关门动作，关门失效，漏斗车开门情况下在轨道上行驶会对车辆本体及沿线固定设施造成严重伤害，甚至威胁到行车安全，因此必须对底开门漏斗车进行关门检测，确保关门动作完成。目前，国内均通过检测人员肉眼判断底门是否关门完成，底门位于车体下部，检测时操作人员需弯腰并紧靠底门位置进行判断，判断效率低、劳动强度大，存在漏判、误判现象，且定位精度低。

技术实现要素：

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供一种底开门漏斗车关门状态检测系统，其目的在于，采用图像处理技术，能自动高效识别关门故障点，并通过基于光电传感技术的定位系统进行故障点定位，能够使作业人员快速准确找到关门故障点，检测效率高。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种底开门漏斗车关门状态检测系统，包括图像处理单元和定位单元；

所述图像处理单元包括高清摄像机和图像处理模块，所述高清摄像机设于漏斗车底门的旁边，用于对所述底门进行多次摄像，并将底门的状态图像信息传输至所述图像处理模块中，所述图像处理模块用于对所述底门的状态信息与系统预设的底门状态数据进行比对分析，从而实现对存在故障底门的识别；

所述定位单元与所述图像处理模块连接，包括光电传感模块及控制模块，所述光电传感模块包括光电开关发光器和光电开关收光器，所述光电开关发光器和光电开关收光器用于在所述漏斗车驶入阻挡光路时输出一个开关控制信号，所述控制模块用于对所述控制信号进行计数，从而实现对所述存在故障底门所在车厢的定位。

进一步地，所述光电传感模块还包括支架，所述支架分别设于所述漏斗车走行轨的外侧，所述光电开关发光器设于其中一个支架的顶端，所述光电开关收光器设于另一个支架的顶端，且所述光电开关发光器与所述光电开关收光器位置相对应，便于所述光电开关收光器接收所述光电开关发光器发出的光。

进一步地，所述光电开关发光器和光电开关收光器可沿着所述支架上下移动，方便调整所述光电开关发光器和光电开关收光器的高度。

进一步地，所述图像处理单元还包括补偿光源，所述补偿光源的输出端与所述高清摄像机的输入端连接，用于对所述高清摄像机进行光源补偿。

进一步地，所述图像处理单元还包括输出设备，用于显示所述底门的故障点和车厢状态。

进一步地，所述定位单元还包括电源，用于为所述光电传感模块提供电源。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

(1)本实用新型的底开门漏斗车关门状态检测系统，采用图像处理技术，能自动高效识别关门故障点，并通过基于光电传感技术的定位系统进行故障点定位，能够使作业人员快速准确找到关门故障点，检测效率高。

(2)本实用新型的底开门漏斗车关门状态检测系统，自动化成本高，能自动检测出关门是否可靠，现场只需2名作业人员即可，大大节约了人力成本。

(3)本实用新型的底开门漏斗车关门状态检测方法，通过图像处理单元即可实现对漏斗车车门关闭状态的检测，然后通过定位单元即可实现对故障点的定位，检测效率高，定位精度高。

附图说明

图1为本实用新型实施例一种底开门漏斗车关门状态检测系统结构示意图；

图2为本实用新型实施例一种底开门漏斗车关门状态检测系统的主视图；

图3为本实用新型实施例一种底开门漏斗车关门状态检测系统的侧视图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-牵引车；2-第一车厢；21-第二车厢；3-定位单元；31-电源；32-光电传感模块；321-光电开关发光器；322-光电开关收光器；33-控制模块；34-支架；4-高清摄像机；41-补偿光源；5-图像处理模块；6-输出设备。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型的基于原理是通过采用图像处理技术，能自动高效识别关门故障点，并通过基于光电传感技术的定位系统进行故障点定位，能够使作业人员快速准确找到关门故障点。其中，底开门漏斗车关门状态图像采集及自动检测，在底开门漏斗车顶部和底门多个高清摄像机，通过摄像机分别对运行车辆的底门及车厢进行多次摄像，底门状态为关门和开门状态，获取大量初始数据，并将数据存储到图像处理服务器中；运营时，高清摄像机获取车辆的底门及车厢状态，并将图像数据传输至图像处理单元、服务器进行对比分析，并在显示频中显示底门故障点所在车厢。

底门故障点所在车厢的定位：由于检测装置处于固定状态，无法采用编码器定位。本实用新型利用底开门漏斗车的牵引车辆与相邻漏斗车车厢存在一定间隙、漏斗车车厢与相邻车厢存在一定间隙的特点，采用光电传感技术，在底开门漏斗车走行轨的合适位置(不侵入限界，高度车厢顶部以下50mm处)设置光电传感器，当车辆驶入时阻挡光路，光电传感器就动作输出一个开关控制信号，控制信号通过控制系统进行计数，并结合图像处理单元进行底门故障点所在车厢的定位。

具体而言，图1为本实用新型实施例一种底开门漏斗车关门状态检测系统结构示意图。如图1所示，该系统包括图像处理单元和定位单元3，其中，图像处理单元包括高清摄像机4、补偿光源41、图像处理模块5及输出设备6，高清摄像机4与图像处理模块5的输入端连接，图像处理模块5与输出设备6的输入端连接，补偿光源41与高清摄像机4连接；定位单元3与图像处理模块5连接，包括电源31、光电传感模块32及控制模块33，电源31与光电传感模块32连接，光电传感模块32与控制模块33连接。

在底开门漏斗车底门旁边设置多个高清摄像机4，高清摄像机4镜头可调，考虑到光线问题，本实用新型在镜头附近设置多个补偿光源41，借助于补偿光源41，高清摄像机4分别对运行车辆的底门进行多次摄像，底门状态为关门和开门图像信息，并将理想图片信息数据存储到图像处理模块5中，获取若干张最理想的图片，并将理想图片进行处理并与原始理想数据进行对比分析，在定位系统3辅助下，最终将故障点信息传输至输出设备端6。在图像处理过程中，图像处理模块通过机器学习算法不断完善数据库。

图2为本实用新型实施例一种底开门漏斗车关门状态检测系统的主视图，图3为本实用新型实施例一种底开门漏斗车关门状态检测系统的侧视图。如图2和图3所示，在牵引车1和第一车厢2之间的间隔位置设有光电传感模块32，光电传感模块32还包括支架34，其设于漏斗车走行轨的外侧，其中一侧支架34的顶部设有光电开关发光器321，另一侧支架34的顶部设有光电开关收光器322，且光电开关发光器321与光电开关收光器322位置相对应，便于光电开关收光器322接收光电开关发光器321发出的光。当车辆驶入时阻挡光路，光电传感器就动作输出一个开关控制信号，控制信号通过控制系统进行计数，并结合图像处理单元进行底门故障点所在车厢的初定位。

在本实用新型一个实施例中，光电开关发光器321和光电开关收光器322可沿着支架34上下移动，方便调整光电开关发光器321和光电开关收光器322的高度，距离地面的高度约为3700mm左右，此高度的相邻车体存在连续间隙，且不会受到干扰。

本实用新型的底开门漏斗车关门状态检测系统，采用图像处理技术，能自动高效识别关门故障点，并通过基于光电传感技术的定位系统进行故障点定位，能够使作业人员快速准确找到关门故障点，检测效率高。而且，系统的自动化成本高，能自动检测出关门是否可靠，现场只需2名作业人员即可，大大节约了人力成本。

在本实用新型一个实施例中，第一车厢2和第二车厢21分别定义为第1节车厢和第2节车厢，与其相邻的车厢分别定义为第N节车厢。

工作时，光电开关发光器321和光电开关收光器322组成的对射分离式光电开关接通电源31；牵引车1牵引第一车厢2和第二车厢21，当牵引车1处于光电开关发光器321和光电开关收光器322之间时，光源被阻，光电开关收光器322就输出第1个信号给控制模块33并计数，信息传输至图像处理模块5。

当对射分离式光电开关位于牵引车1相邻的第一车厢2后，光源第2次被阻，光电开关收光器322输出第2个信号并计数，信息传输至图像处理模块5。

当对射分离式光电开关位于牵引车1相邻的第N(N＝1、2、3)个漏斗车车厢后，光源第N+1(N＝1、2、3)次被阻，扩散反射型光电传感器32就动作输出第N+1(N＝1、2、3)个信号给控制模块33并计数，定位信息传输至图像处理模块5。

图像处理模块5通过计数次数确定车厢位置，并通过与关门故障信息匹配实现关门故障点的定位，定位精度为车厢级。

本实用新型的底开门漏斗车关门状态检测方法，通过图像处理单元即可实现对漏斗车车门关闭状态的检测，然后通过定位单元即可实现对故障点的定位，检测效率高，定位精度高。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。