接触网悬挂状态检测监测装置及其工作方法
【专利摘要】本发明提供了一种接触网悬挂状态检测监测装置及其工作方法，其中，该检测监测装置包括：定位触发装置，用于在检测到检测车在行车方向上，与接触网悬挂系统之间的距离达到第一阈值时，触发拍摄装置抓拍接触网悬挂系统的正面图像，在检测车经过接触网悬挂系统后，且与接触网悬挂系统之间的距离达到第二阈值时，触发拍摄装置抓拍接触网悬挂系统的反面图像；拍摄装置，与定位触发装置相连，用于抓拍接触网悬挂系统的正面图像和反面图像。本发明解决了现有技术中需要通过人工方式对接触网悬挂系统进行检测而导致的检测过程过于繁杂，检测的效率和准确性不局的技术问题，达到了有效提局检测的效率和检测结果准确性的技术效果。
【专利说明】接触网悬挂状态检测监测装置及其工作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及接触网悬挂系统的检测【技术领域】，特别涉及一种接触网悬挂状态检测监测装置及其工作方法。
【背景技术】
[0002]接触网是包括接触悬挂、定位支持装置、补偿装置等结构的复杂系统，在接触网运营维护中，接触网零部件的“缺、松、脱、断”类故障在接触网安全隐患中占到较大的比例，对于高速铁路接触网，由于接触线及承力索张力的增大，各接触网零部件的受力及振动也会大幅增加，接触网零部件的安全问题更为突出。
[0003]对于上述接触网悬挂状态的检测，目前还是采用人工巡检的方式，即由专门的检查人员进行检测，然而这种传统的人工巡检方式工作量大，而且在巡检的过程还需要使得接触网处于停电状态、且需要轨道车作业平台等复杂的作业配合条件。
[0004]然而，由于高速铁路线路大都是全程封锁的，对接触网悬挂状态的检查和维护只能在非常有限的天窗时间内进行，劳动强度大、工作效率低，并且会受到夜间照明条件的限制，很容易出现漏检的情况，难以适应接触网高效检修维护的需要。
【发明内容】
[0005]本发明实施例提供了一种接触网悬挂状态检测监测装置，设置在检测车上，以提高接触网悬挂系统的检测效率和检测结果准确性，该装置包括:
[0006]定位触发装置，用于在检测到所述检测车在行车方向上，与接触网悬挂系统之间的距离达到第一阈值时，触发拍摄装置抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像，在所述检测车经过所述接触网悬挂系统后，且与所述接触网悬挂系统之间的距离达到第二阈值时，触发所述拍摄装置抓拍所述接触网悬挂系统的反面图像；
[0007]所述拍摄装置，与所述定位触发装置相连，用于抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像和反面图像。
[0008]在一个实施例中，该接触网悬挂状态检测监测装置还包括:光源，与所述定位触发装置相连，用于在所述拍摄装置对所述接触网悬挂系统抓拍时，进行补光。
[0009]在一个实施例中，所述拍摄装置包括:第一摄像机组和第二摄像机组，其中，所述第一摄像机组用于抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像，所述第二摄像机组用于抓拍所述接触网悬挂系统的反面图像。
[0010]在一个实施例中，该接触网悬挂状态检测监测装置还包括:数据处理器，设置于所述检测车内，用于对所述拍摄装置抓拍到的所述接触网悬挂系统的正面图像和反面图像进行存储和分析。
[0011]本发明实施例还提供了一种上述接触网悬挂状态检测监测装置的工作方法，包括:
[0012]定位触发装置在检测到检测车在行车方向上，与接触网悬挂系统之间的距离达到第一阈值时，触发拍摄装置抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像，在所述检测车经过所述接触网悬挂系统后，且与所述接触网悬挂系统之间的距离达到第二阈值时，触发所述拍摄装置抓拍所述接触网悬挂系统的反面图像；
[0013]拍摄装置在所述定位触发装置的触发下，抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像或反面图像。
[0014]在一个实施例中，在所述拍摄装置抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像或反面图像之后，所述方法还包括:
[0015]所述拍摄装置将抓拍到的正面图像和/或反面图像，发送至数据处理器；
[0016]所述数据处理器对所述正面图像和/或反面图像进行存储和分析。
[0017]在一个实施例中，所述拍摄装置在抓拍到图像后，按照图像采集的顺序对图像进行顺序编号。
[0018]在一个实施例中，在所述拍摄装置抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像或者反面图像之后，在将抓拍到的图像发送至数据处理器之前，所述方法还包括:
[0019]所述数据处理器向所述拍摄装置发送一个校验信息，其中，所述校验信息中携带有当前拍摄装置抓拍到的图像的正确编号；
[0020]如果当前拍摄装置抓拍到的图像的编号与所述校验信息中携带的编号不相同，则产生报警信息，如果相同，则按照所述校验信息中携带的编号对图像进行编号。
[0021]在一个实施例中，在所述定位触发装置检测所述检测车与接触网悬挂系统之间的距离之前，所述方法还包括:
[0022]所述数据处理器接收服务器发送的唯一性标识，其中，所述唯一性标识用于标识本次图像采集过程；
[0023]所述数据处理器接收所述服务器每隔预定时间发送的唯一性标识，并将当前接收到的唯一性标识与存储的唯一性标识进行比较；
[0024]如果不同，则所述数据处理器产生报警信息，如果相同，则继续进行图像采集。
[0025]在一个实施例中，所述数据处理器对所述拍摄装置采集到的图像进行存储和分析，包括:
[0026]所述数据处理器将所述拍摄装置当前采集到的该待测位置的图像，与该待测位置的标准图像进行对比；
[0027]如果不同，则确定接触网悬挂系统存在异常，产生报警信息。
[0028]在本发明实施例中，提供了一种接触网悬挂状态检测监测装置，该装置设置于检测车上，包括:定位触发装置和拍摄装置，定位触发装置在检测到检测车与接触网悬挂系统之间的距离达到预定位置的时候，会触发拍摄装置抓拍接触网悬挂系统的图像。通过上述方式解决了现有技术中需要通过人工方式对接触网悬挂系统进行检测而导致的检测过程过于繁杂，检测的效率和准确性不高的技术问题，达到了有效提高检测的效率和检测结果准确性的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明的限定。在附图中:
[0030]图1是本发明实施例的接触网悬挂状态检测监测装置的结构示意图；
[0031]图2是本发明实施例的接触网悬挂状态检测监测装置使用方法流程图；
[0032]图3是本发明实施例的承载接触网悬挂状态检测监测装置的车体的车顶设备结构示意图；
[0033]图4是本发明实施例的承载接触网悬挂状态检测监测装置的车体的车内设备结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本发明做进一步详细说明。在此，本发明的示意性实施方式及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
[0035]考虑到现有技术中如果需要对接触网悬挂系统进行检测，检测人员需要在接触网处于停电状态的时候，登到接触网上进行人工检测，这种方式比较麻烦，且灵活性比较低，针对上述问题，发明人发现可以制造一个用于对接触网悬挂系统进行检测的装置，将这个装置设置为车的模式，在车的顶端设置摄像头，然后让车在轨道上运行，遇到需要检测的位置的时候，就启动摄像头进行拍照，然后将采集到的照片传回至车体内或者是处理中心，从而根据获取的这些照片进行接触网悬挂系统的检测，而无需检测人员登到接触网上进行检测，也无需对接触网进行断电处理。
[0036]本发明实施例提供的接触网悬挂状态检测监测装置，设置在如图1所示的检测车100上，包括:
[0037]定位触发装置101，用于在检测到检测车100在行车方向上，与接触网悬挂系统之间的距离达到第一阈值时，触发拍摄装置102抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像，在检测车100经过接触网悬挂系统后，且与接触网悬挂系统之间的距离达到第二阈值时，触发拍摄装置102抓拍所述接触网悬挂系统的反面图像；
[0038]拍摄装置102，与定位触发装置101相连，用于抓拍接触网悬挂系统的正面图像和反面图像。
[0039]在上述实施例中，提供了一种接触网悬挂状态检测监测装置，该装置设置于检测车上，包括:定位触发装置和拍摄装置，定位触发装置在检测到检测车与接触网悬挂系统之间的距离达到预定位置的时候，会触发拍摄装置抓拍接触网悬挂系统的图像。通过上述方式解决了现有技术中需要通过人工方式对接触网悬挂系统进行检测而导致的检测过程过于繁杂，检测的效率和准确性不高的技术问题，达到了有效提高检测的效率和检测结果准确性的技术效果。
[0040]考虑到有的时候光照不是很充足，在这种情况下拍摄装置抓取到的图片不是很清楚，为了使得拍出的照片更为清楚，可以为该设备安装光源，用于在拍摄装置102对接触网悬挂系统抓拍时，进行补光。这个光源可以是在检测过程中一直开着，也可以仅在拍照的时候打开，系统可以对其进行相应的设定，如果仅拍照的时候开，那么这个光源可以与拍摄装置或者是定位触发装置相连，这样在拍照的同时可以触发开启该光源进行补光，以便有效提高抓取的图像的清晰度。
[0041]因为在进行图像采集的过程中，需要采集多个位置的图像(例如:支柱、腕臂、定位器等)，一个摄像机必然难以完成所有的操作，因此，上述的拍摄装置可以包括多个摄像装置，即由多个摄像机组成一个摄像机组，每个摄像机分别用于对不同的位置进行图像采集，进一步的，因为需要拍摄正面图像和反面图像，上述拍摄装置102可以包括两个摄像机组，即:第一摄像机组和第二摄像机组，其中，第一摄像机组用于抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像，第二摄像机组用于抓拍所述接触网悬挂系统的反面图像。
[0042]具体实施时，上述接触网悬挂状态检测监测装置中还可以包括:数据处理器，设置于检测车100内，用于对拍摄装置102抓拍到的接触网悬挂系统的正面图像和反面图像进行存储和分析。这个数据处理器可以安装在检测车的内部，也可以是与车体分开的，独立在后台进行操作，只要拍摄装置通过无线的方式将采集到的数据传至后台进行处理即可，具体的数据处理器的位置在此不做限定。
[0043]基于如图1所示的接触网悬挂系统检测装置，本发明实施例还提供了一种接触网悬挂状态检测监测装置的工作方法，如图2所示，包括以下步骤:
[0044]步骤201:定位触发装置在检测到检测车在行车方向上，与接触网悬挂系统之间的距离达到第一阈值时，触发拍摄装置抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像，在所述检测车经过所述接触网悬挂系统后，且与所述接触网悬挂系统之间的距离达到第二阈值时，触发所述拍摄装置抓拍所述接触网悬挂系统的反面图像；
[0045]步骤202:拍摄装置在所述定位触发装置的触发下，抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像或反面图像。
[0046]在上述步骤202之后，还可以包括:所述拍摄装置将抓拍到的正面图像和/或反面图像，发送至数据处理器；所述数据处理器对所述正面图像和/或反面图像进行存储和分析。即，只要获取到待测位置图像，那么就可以根据图像进行接触网悬挂系统的检测，因为采集到的图像已经可以有效反映接触网悬挂系统当前的状态。
[0047]在具体实施的过程中，为了后续可以有效对各个待测位置对应的图像进行识别，拍摄装置在抓拍图像后，按照图像采集的顺序对图像进行顺序编号。
[0048]在上述步骤202之后，将抓拍采集到的图像发送给数据处理器之前，上述方法还包括:数据处理器向拍摄装置发送一个校验信息，其中，校验信息中携带有当前拍摄装置抓拍到的图像的正确编号，如果当前拍摄装置抓拍到的图像的编号与所述校验信息中携带的编号不相同，则产生报警信息，如果相同，则按照所述校验信息中携带的编号对图像进行编号。即，通过一个校验信息来检测采集到的图像的编号是否正确，如果出现给出的校验信息中的编号与实际的图像编号不符的情况，则表明当前对图像的编号出现问题，需要进行检查和调整。
[0049]考虑到在一次的图像采集的过程中图片是顺序进行编号的，如果在中途出现断电或者系统重启的情况，后采集到的图像会重新按照顺序从I进行编号，而导致后续得到的数据不吻合，为了克服这个问题，在一个实施例中，在定位触发装置检测所述检测车与接触网悬挂系统之间的距离之前，还包括:数据处理器接收服务器发送的唯一性标识，其中，该唯一性标识用于标识本次图像采集过程，数据处理器接收服务器每隔预定时间发送的唯一性标识，并将当前接收到的唯一性标识与存储的唯一性标识进行比较；如果不同，则数据处理器产生报警信息，如果相同，则继续进行图像采集。即，服务器为每一次的图像采集都分配一个唯一性标识，在当次的图像采集过程中，服务器每隔预定时间就发送一次这个唯一性标识，以便检测设备可以确定出当前是否是本次图像采集过程，从而避免了系统断电重启导致的图像采集过程的错乱。在获取到采集的接触网悬挂系统的各个部件的图像信息后，可以采集机器识别的方式对接触网悬挂系统进行检测，例如，数据处理器可以将当前采集到的接触网悬挂系统中待测位置的图像，与最近一次采集到的该待测位置的标准图像进行对比，如果不同，则确定接触网悬挂系统存在异常，产生报警信息。上述的标准图像需要是无设备故障的图像，但可以不是单张图像，可以是由多次采集到的正确图像融合而成的。例如，可以获取该待测位置的多张无设备故障时候的图像，然后对这多张图像进行模型学习和更新，将学习的结果作为标准图像。如果设备的某些地方出现故障(例如，缺、送、脱、断等)，那么故障后的图像和标准图像是不同的，通过对图片的对比便可以有效确定出系统的故障情况。同样，也可以采用人工对比方式进行，即检测人员按照照片进行逐一分析和对t匕，以便检查是否出现故障。
[0050]下面结合一个具体的实施例对接触网悬挂状态检测监测装置进行说明，该监测装置可以实现在天窗时间对高速铁路接触网的高效巡检，以便及时发现和处理接触网故障隐患，该监测设备的车顶可以如图3所示，包括:
[0051]定位触发装置301、吊柱杆号及吊柱顶抓拍摄像装置302、立柱杆号及吊柱顶抓拍摄像装置303、接触线夹抓拍摄像装置304、正反向定位锁305、接触网抓拍摄像装置306、光源驱动模块307等，其中，上述的各个摄像装置都是高分辨率的摄像装置，用于实时采集各个定位点(即待检测位置)处接触网悬挂系统零部件的高分辨率图像，并将图像数据实时传输到检测车内，以便进行后续的分析处理；光源装置以及光源的驱动装置，用于对系统进行辅助照明；定位触发装置，用于检测支柱或者是吊柱的位置，并触发摄像装置进行准确的定位抓拍。车内设备结构如图4所示，可以包括:显示器、控制及电源、采集存储装置、服务器、操作台，其中服务器等用于处理的装置都是高速的处理装置，用于进行高分辨率的图像采集、存储和分析处理。通过上述检测设备可以在无需接触网断电条件下，主要针对接触网接触网悬挂系统的关键设备及零部件状态进行自动巡检。
[0052]具体的，该检测设备中的高分辨率摄像装置安装于检测车车顶，包括:支柱/吊柱全局图像采集模块和局部图像采集模块，各个局部图像采集模块主要是针对定位器、腕臂绝缘子等各个零部件分别进行高清图像拍摄。其中，高分辨率摄像装置中还包括:支柱/吊柱杆号采集模块，安装于检测车车顶两侧，用于拍摄支柱和吊柱的高清杆号图像。
[0053]上述的定位触发装置可以是采用高精度的激光定位传感器，主要用于检测支柱或吊柱的准确位置，并向摄像装置提供实时的触发信号，以便触发系统在与支柱或吊柱固定距离位置进行准确的定位抓拍。
[0054]为了实现在检测车上下行的过程中都可以实现有效的图像采集，上述的高分辨率摄像装置、光源装置、定位触发装置，都可以在向前、向后的方向各安装一套，以适应检测车不同行车方向、接触悬挂零部件正反两面高清图像拍摄的需要。
[0055]在检测车的内部，可以安装高速图像采集处理服务器，利用定位触发装置的信号，触发高分辨率摄像装置进行接触悬挂零部件图像采集、存储和分析处理。
[0056]在上述各个实施例中，获取的图像可以是高分辨率的图像，从而使得获取的图形信息更为清晰准确，分析的结果更为精准。
[0057]在另外一个实施例中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。
[0058]在另外一个实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于:光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
[0059]从以上的描述中，可以看出，本发明实施例实现了如下技术效果:提供了一种接触网悬挂状态检测监测装置，该装置设置于检测车上，包括:定位触发装置和拍摄装置，定位触发装置在检测到检测车与接触网悬挂系统之间的距离达到预定位置的时候，会触发拍摄装置抓拍接触网悬挂系统的图像。通过上述方式解决了现有技术中需要通过人工方式对接触网悬挂系统进行检测而导致的检测过程过于繁杂，检测的效率和准确性不高的技术问题，达到了有效提高检测的效率和检测结果准确性的技术效果。
[0060]显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0061]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种接触网悬挂状态检测监测装置，其特征在于，设置在检测车上，所述接触网悬挂状态检测监测装置，包括: 定位触发装置，用于在检测到所述检测车在行车方向上，与接触网悬挂系统之间的距离达到第一阈值时，触发拍摄装置抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像，在所述检测车经过所述接触网悬挂系统后，且与所述接触网悬挂系统之间的距离达到第二阈值时，触发所述拍摄装置抓拍所述接触网悬挂系统的反面图像； 所述拍摄装置，与所述定位触发装置相连，用于抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像和反面图像。
2.如权利要求1所述的接触网悬挂状态检测监测装置，其特征在于，还包括:光源，与所述定位触发装置相连，用于在所述拍摄装置对所述接触网悬挂系统抓拍时，进行补光。
3.如权利要求1所述的接触网悬挂状态检测监测装置，其特征在于，所述拍摄装置包括:第一摄像机组和第二摄像机组，其中，所述第一摄像机组用于抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像，所述第二摄像机组用于抓拍所述接触网悬挂系统的反面图像。
4.如权利要求1至3中任一项所述的接触网悬挂状态检测监测装置，其特征在于，还包括:数据处理器，设置于所述检测车内，用于对所述拍摄装置抓拍到的所述接触网悬挂系统的正面图像和反面图像进行存储和分析。
5.一种权利要求1至4中任一项所述的接触网悬挂状态检测监测装置的工作方法，其特征在于，包括: 定位触发装置在检测到检测车在行车方向上，与接触网悬挂系统之间的距离达到第一阈值时，触发拍摄装置抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像，在所述检测车经过所述接触网悬挂系统后，且与所述接触网悬挂系统之间的距离达到第二阈值时，触发所述拍摄装置抓拍所述接触网悬挂系统的反面图像； 拍摄装置在所述定位触发装置的触发下，抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像或反面图像。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述拍摄装置抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像或反面图像之后，所述方法还包括: 所述拍摄装置将抓拍到的正面图像和/或反面图像，发送至数据处理器； 所述数据处理器对所述正面图像和/或反面图像进行存储和分析。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述拍摄装置在抓拍到图像后，按照图像采集的顺序对图像进行顺序编号。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述拍摄装置抓拍所述接触网悬挂系统的正面图像或者反面图像之后，在将抓拍到的图像发送至数据处理器之前，所述方法还包括: 所述数据处理器向所述拍摄装置发送一个校验信息，其中，所述校验信息中携带有当前拍摄装置抓拍到的图像的正确编号； 如果当前拍摄装置抓拍到的图像的编号与所述校验信息中携带的编号不相同，则产生报警信息，如果相同，则按照所述校验信息中携带的编号对图像进行编号。
9.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述定位触发装置检测所述检测车与接触网悬挂系统之间的距离之前，所述方法还包括: 所述数据处理器接收服务器发送的唯一性标识，其中，所述唯一性标识用于标识本次图像采集过程； 所述数据处理器接收所述服务器每隔预定时间发送的唯一性标识，并将当前接收到的唯一性标识与存储的唯一性标识进行比较； 如果不同，则所述数据处理器产生报警信息，如果相同，则继续进行图像采集。
10.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述数据处理器对所述拍摄装置采集到的图像进行存储和分析，包括: 所述数据处理器将所述拍摄装置当前采集到的该待测位置的图像，与该待测位置的标准图像进行对比； 如果不同，则确定接触网悬挂系统存在异常，产生报警信息。
【文档编号】B61D15/08GK104210500SQ201410446912
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月3日 优先权日:2014年9月3日
【发明者】王燕国, 孙忠国, 谢大鹏, 张文轩 申请人:中国铁道科学研究院, 中国铁道科学研究院基础设施检测研究所, 北京铁科英迈技术有限公司