受电弓电火花检测系统的制作方法

本实用新型涉及轨道交通领域，特别涉及一种受电弓电火花检测系统。

背景技术：

触网供电是电气化铁路常用的两种供电网络方式之一。触网供电时，通过列车上方的受电弓和接触网接触进行供电，在这种供电方式下，即使跌落轨行区也不可能触电，安全性较高，因此触网供电方式广泛应用于高铁、动车和地铁中。

进行触网供电时，受电弓和接触网滑动接触。当接触线不均匀抬升、接触线存在自身或安装缺陷等问题时，受电弓与接触线之间可能出现瞬时脱离和接触，接触区域在脱离或接触瞬间出现电火花。一般情况下，电火花的能量较小，不会对弓网系统造成严重影响。但是，当弓网系统出现故障时，可能引起较强电火花，造成接触线熔化断线及引起受电弓滑板局部熔化。因此，为了保证触网供电的安全，需要对受电弓电火花进行监控。

目前现有的受电弓电火花检测系统通常是在低速或停止状态下对受电弓进行检测，其检测方法为：列车进入检修车库后，进行人工登顶检测；或在临近车库时，在低速或停止状态下利用检测设备进行自动检查。这种检测方式为事后检测，无法定位非正常电火花出现的区间和时刻，不利于及时进行故障报警和维修。因此，期待能够及时地进行受电弓电火花检测。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种受电弓电火花检测系统，以及时进行受电弓电火花检测。

本实用新型提出一种受电弓电火花检测系统，包括：

安装架；

受电弓通过检测模块，所述受电弓通过检测模块设于所述安装架上，用于检测受电弓的通过；

车号图像采集单元，所述车号图像采集单元在所述受电弓通过检测模块检测到受电弓通过时，对列车的车号进行图像采集；以及

电火花图像采集单元，所述电火花图像采集单元在所述受电弓通过检测模块检测到受电弓通过时，对所述受电弓进行图像采集。

优选地，所述安装架包括立柱，所述受电弓通过检测模块、所述车号图像采集单元、所述电火花图像采集单元均设于所述立柱上，所述立柱设置于列车行驶轨道的外侧。

优选地，所述安装架包括两根立柱和设于所述两根立柱之间的横梁，所述两根立柱分别设于列车行驶轨道的两侧。

优选地，所述电火花图像采集单元包括第一紫外摄像机和第二紫外摄像机，所述第一紫外摄像机和第二紫外摄像机设于所述横梁上，且所述第一紫外摄像机和第二紫外摄像机的光轴与水平面形成第一夹角，所述第一夹角的范围为35°～55°。

优选地，所述受电弓通过检测模块包括摄像机，所述摄像机设于所述横梁上，所述摄像机的光轴与水平面形成第二夹角，所述第二夹角的范围为35°～55°，且所述第一夹角大于所述第二夹角。

优选地，所述第一紫外摄像机和第二紫外摄像机对称设置于所述摄像机的两侧。

优选地，所述摄像机为工业摄像机。

优选地，还包括环境光照补偿设备，所述环境光照补偿设备设于所述安装架上。

优选地，所述环境光照补偿设备包括补光灯。

优选地，还包括存储发送单元，所述存储发送单元与所述车号图像采集单元和所述电火花图像采集单元通信连接，用于存储所述车号图像采集单元采集的车号图像和所述电火花图像采集单元采集的受电弓图像，并将所述车号图像和所述受电弓图像发送至用户终端。

本实用新型的有益效果在于：根据车号图像采集单元和电火花图像采集单元拍摄的车号图像和受电弓图像，操作人员可以及时地进行分析，如果识别到电火花，则可进一步确定该列车对应的车号及电火花是否在正常范围内，分析电火花的成因。通过这种方式，可以及时对电火花进行检测。

本实用新型的装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本实用新型的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本实用新型示例性实施例进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施例中，相同的附图标记通常代表相同部件。

图1显示根据本实用新型示例性实施例的受电弓电火花检测系统的安装示意图；

图2显示根据本实用新型示例性实施例的受电弓电火花检测系统的结构示意图。

附图标记说明：

1-列车，2-接触线，3-受电弓，4-安装架，5-第一紫外摄像机，6-车号图像采集单元，7-受电弓通过检测模块，8-第二紫外摄像机，9-立柱，10- 横梁。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型。虽然附图中显示了本实用新型的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。

本实用新型提出一种受电弓电火花检测系统，包括：

安装架；

受电弓通过检测模块，受电弓通过检测模块设于安装架上，用于检测受电弓的通过；

车号图像采集单元，车号图像采集单元在受电弓通过检测模块检测到受电弓通过时，对列车的车号进行图像采集；以及

电火花图像采集单元，电火花图像采集单元在受电弓通过检测模块检测到受电弓通过时，对受电弓进行图像采集。

应用时，安装架设于列车行驶轨道附近，当列车接近安装架时，受电弓通过检测模块可检测位于列车顶部的受电弓是否通过，当检测到受电弓通过时，车号图像采集单元对列车的车号进行图像采集，电火花图像采集单元对受电弓进行图像采集。

车号图像采集单元和电火花图像采集单元拍摄的图像可传输至用户终端或其他图像浏览设备，由操作人员进行分析，如果识别到电火花，则可进一步确定该列车对应的车号及电火花是否在正常范围内，分析电火花的成因。通过这种方式，可以及时对电火花进行检测。

在一个示例中，安装架包括立柱，受电弓通过检测模块、车号图像采集单元、电火花图像采集单元均设于立柱上，立柱设置于列车行驶轨道的外侧。

在一个示例中，安装架包括两根立柱和设于两根立柱之间的横梁，受电弓通过检测模块设于立柱或横梁上，两根立柱分别设于列车行驶轨道的两侧。车号图像采集单元可设于立柱上，高度与列车的车号所在高度一致。

这种安装架的稳定性更高，可以避免环境因素或人为因素导致的安装架倾斜，保证受电弓通过检测模块、车号图像采集单元和电火花图像采集单元正常工作。

在一个示例中，电火花图像采集单元包括第一紫外摄像机和第二紫外摄像机，第一紫外摄像机和第二紫外摄像机设于横梁上，且第一紫外摄像机和第二紫外摄像机的光轴与水平面形成第一夹角，第一夹角的范围为 35°～55°。紫外摄像机相比于可见光相机对于紫外区域的光波具有更高的灵敏度，更利于拍摄到电火花图像，进而识别和计算燃弧的强度和面积。紫外摄像机的光轴与水平面形成夹角，可从倾斜角度拍摄接触线与受电弓之间的接触情况，避免遮挡。

在一个示例中，受电弓通过检测模块包括摄像机，摄像机设于横梁上，摄像机的光轴与水平面形成第二夹角，第二夹角的范围为35°～55°，且第一夹角大于第二夹角。摄像机的光轴与水平面形成第二夹角，第二夹角的范围为35°～55°，且第一夹角大于第二夹角。从而受电弓首先进入摄像机的拍摄区域，然后进入紫外摄像机的拍摄区域，紫外摄像机能够拍摄足够时长的视频图像。

在一个示例中，受电弓电火花检测系统还包括处理器，处理器与受电弓通过检测模块、车号图像采集单元、电火花图像采集单元通信连接。摄像机连续拍摄，处理器对摄像机拍摄的图像进行识别，当处理器识别到受电弓时，即控制电火花图像采集单元对受电弓进行图像采集，并控制车号图像采集单元对列车的车号进行图像采集。通过处理器对部件进行图像识别是图像处理领域的现有技术，本领域技术人员可选用适当的现有方法实现受电弓图像识别。

或者，受电弓通过检测模块包括磁钢，磁钢设于列车轨道上，当磁钢检测到列车通过时，即受电弓可能通过，从而可通过磁钢触发电火花图像采集单元对受电弓进行图像采集，并触发车号图像采集单元对列车的车号进行图像采集。

受电弓通过检测模块的形式不限于本文所述，本领域技术人员可以采用其他适当的现有技术来实现。

在一个示例中，第一紫外摄像机和第二紫外摄像机对称设置于摄像机的两侧，以采集到受电弓的完整图像。

在一个示例中，摄像机为工业摄像机。工业摄像机是一种适用于智能交通、治安卡口、高清电子警察系统、工业检测、半导体检测、印制板检测、食品饮料检测等众多领域的高分辨率彩色数字摄像机。它具有传输速度快、色彩还原性好、成像清晰等特点，不但能够方便拍摄显微图像，而且能够测量拍摄物体的长度、角度、面积等系列参数。工业摄像机具有高的图像稳定性、高传输能力和高抗干扰能力。工业摄像机按摄像器件划分为电真空摄像器件(即摄像管)摄像机和固体摄像器件(CCD器件、CMOS器件)摄像机两大类。

在一个示例中，车号图像采集单元包括工业摄像机。

在一个示例中，受电弓电火花检测系统还包括环境光照补偿设备，环境光照补偿设备设于安装架上。环境光照补偿设备包括补光灯。通过设置环境光照补偿设备，可以提高拍摄的照片质量，有利于操作人员准确识别电火花。

在一个示例中，受电弓电火花检测系统还包括存储发送单元，存储发送单元与所述车号图像采集单元和所述电火花图像采集单元通信连接，用于存储车号图像采集单元拍摄的车号图像和电火花图像采集单元拍摄的受电弓图像，并将车号图像和受电弓图像发送至用户终端。

存储发送单元可以实时地将车号图像和受电弓图像发送至用户终端，操作人员或者处理软件能够对图像进行实时分析，保证及时发现故障。

实施例

图1和图2分别显示根据本实用新型示例性实施例的受电弓电火花检测系统的安装示意图和结构示意图。如图1和2所示，受电弓电火花检测系统包括：

安装架4；

受电弓通过检测模块7，受电弓通过检测模块7设于安装架4上，用于检测受电弓3的通过；

车号图像采集单元，车号图像采集单元在受电弓通过检测模块检测到受电弓通过时，对列车的车号进行图像采集；以及

电火花图像采集单元，电火花图像采集单元在受电弓通过检测模块检测到受电弓通过时，对受电弓进行图像采集。

其中，安装架4包括两根立柱9和设于两根立柱之间的横梁10，两根立柱分别设于列车行驶轨道的两侧，车号图像采集单元6设于立柱9上。

电火花图像采集单元包括第一紫外摄像机5和第二紫外摄像机8。受电弓通过检测模块7包括摄像机。第一紫外摄像机5、第二紫外摄像机8、受电弓通过检测模块7均设于横梁上，且第一紫外摄像机5、第二紫外摄像机 8对称设置于受电弓通过检测模块7的两侧。

受电弓电火花检测系统还包括：

处理器，处理器与受电弓通过检测模块、车号图像采集单元、电火花图像采集单元通信连接，用于对受电弓通过检测模块7拍摄的图像进行识别，当识别到受电弓时控制车号图像采集单元和电火花图像采集单元进行图像采集；

存储发送单元(未显示)，存储发送单元与车号图像采集单元和电火花图像采集单元通信连接，用于存储车号图像采集单元6拍摄的车号图像和电火花图像采集单元拍摄的受电弓图像，并将车号图像和受电弓图像发送至用户终端。

以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。