一种接触网悬挂状态检测监测装置的制作方法

本申请涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种接触网悬挂状态检测监测装置。

背景技术：

在铁路接触网检测领域，接触网悬挂状态检测监测装置作为对接触网零部件进行高清成像检测的关键设备，其在接触网零部件存在的松、脱、断等细微缺陷上的检测所体现的优越性，得到了大家的广泛认可。但正是由于该装置对接触网零部件细节的检测，导致需要在检测车辆上配置大量的工业相机，而这些相机与其附属的镜头、护罩等设备的安装，导致整个装置变得非常庞大并且结构复杂，现场检修和维护都特别困难，不利于产品的推广与应用。

因此，研制一种新的轻量化的接触网悬挂状态检测监测装置，在满足图像分辨率的同时，尽量降低装置自身的复杂度，对装置的维护及日常检测有着非常重要的意义。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中存在的问题和不足，本申请旨在于提供一种结构更加简单，整体更加轻量化的接触网悬挂状态检测监测装置。

为了实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：

一种接触网悬挂状态检测监测装置，包括监测终端、触发模块以及对称分布在车体顶部且结构相同的正面抓拍相机组和反面抓拍相机组，监测终端分别与触发模块、正面抓拍相机组以及反面抓拍相机组连接，所述正面抓拍相机组包括分别设置在车体顶部的两组工业相机，两组工业相机相互错开分布；位于第一排的第一组相机包括用于对支持装置以及附加悬挂进行拍摄的一号相机、二号相机和三号相机，二号相机位于车体纵向中轴线上，一号相机和三号相机对称分布在二号相机的两侧；位于第二排的第二组相机包括用于对吊柱座进行拍摄并且相对于二号相机左右对称分布的四号相机和五号相机，所述四号相机以及五号相机分别位于前排3个相机两两所形成的孔隙区上；所述一号相机相对于车体纵向中轴线的偏转角度为α，四号相机相对于车体纵向中轴线的偏转角度为β，则：

其中，x为轨道中心到一侧接触网支座的横向距离，l1为一号相机到二号相机的横向距离，l2为四号相机到二号相机的横向距离，l为拍摄点位到需要拍摄的两侧支柱中心点连线的纵向距离。

优选地，所述一号相机、二号相机以及三号相机的成像分辨率不低于6500万像素；所述四号相机和五号相机的成像分辨率不低于2500万像素。

优选地，还包括对称分布在车体顶部且结构相同的两组光源组件，光源组件与监测终端连接，分别用于对正面抓拍相机组以及反面抓拍相机组补光，所述光源组件包括若干补光灯，补光灯通过安装座固定在车体顶部，并可相对于车体顶部转动。

优选地，所述安装座包括与车体顶部安装架连接的底座以及设置在底座两侧的支架，补光灯与两侧的支架连接，底座上设置有弧形滑槽，弧形滑槽内设置有锁定螺栓，锁定螺栓的一端贯穿所述弧形滑槽并延伸至车体顶部安装架上设置的螺纹孔内。

本申请的有益效果如下：

1、本申请相较于现有技术，对抓拍相机组中的相机采用了新的排布方式，减少了相机数量，优化了相机结构，因此，在使用时极大的减少了装置维护和检修的难度，并且整个装置的体积更加小巧，整体结构也更加轻量化，更有利于装置的广泛应用与推广。

2、本申请中的工业相机采用两排的排布结构使得相机调节角度不会受到干涉，并且两排相机相互错开分布还不会出现遮挡的情况，结构布局合理，能够充分利用安装空间。

3、在本申请中，支持装置以及附加悬挂采用的是成像分辨率不低于6500万像素的工业相机进行拍摄成像，而吊柱座则采用的是成像分辨率不低于2500万像素的工业相机进行拍摄成像，两种不同级别的相机不仅有利于保障整个装置所拍摄图像的清晰度，并且还能防止图像数据的不完整，同时还减少了用户分析图像的数量。

4、在本申请中，为了提高抓拍相机组的成像质量，车体顶部对称分布有结构相同的两组光源组件，进一步地，光源组件中的补光灯通过安装座与车体顶部转动连接，因此，在实际使用中，可以调整补光灯的偏转角度从而更好的为工业相机进行补光。

附图说明

本申请的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，附图中：

图1为本申请结构示意图；

图2为本申请补光灯安装结构示意图。

图中：

1、正面抓拍相机组；2、反面抓拍相机组；3、光源组件；4、安装座；5、锁定螺栓；11、第一组相机；12、第二组相机；31、补光灯；41、底座；42、支架；111、一号相机；112、二号相机；113、三号相机；121、四号相机；122、五号相机；411、弧形滑槽。

具体实施方式

下面通过几个具体的实施例来进一步说明实现本申请发明目的的技术方案，需要说明的是，本申请要求保护的技术方案包括但不限于以下实施例。

实施例1

本实施例公开了一种接触网悬挂状态检测监测装置，主要包括监测终端、触发模块、正面抓拍相机组1和反面抓拍相机组2，监测终端分别与触发模块、正面抓拍相机组1以及反面抓拍相机组2连接，正面抓拍相机组1和反面抓拍相机组2为对称部件，两者的结构相同，对称分布在车体的顶部，均用于接触网悬挂状态检测成像。以正面抓拍相机组1为例，对两个抓拍相机组的结构进行说明，参照说明书附图1和图2，正面抓拍相机组1包括分别设置在车体顶部的两组工业相机，两组工业相机在车顶相互错开分布，其中，第一组相机11位于第一排，第二组相机12位于第二排，所述第一组相机11包括用于对支持装置以及附加悬挂进行拍摄的一号相机111、二号相机112和三号相机113，二号相机112位于车体纵向中轴线上，一号相机111和三号相机113对称分布在二号相机112的两侧，而所述第二组相机12包括用于对吊柱座进行拍摄并且相对于二号相机112左右对称分布的四号相机121和五号相机122，所述四号相机121以及五号相机122分别位于前排3个相机两两所形成的孔隙区上；所述一号相机111相对于车体纵向中轴线的偏转角度为α，四号相机121相对于车体纵向中轴线的偏转角度为β，则：

其中，x为轨道中心到一侧接触网支柱的横向距离，l1为一号相机111到二号相机112的横向距离，l2为四号相机121到二号相机112的横向距离，l为拍摄点位到需要拍摄的两侧支柱中心点连线的纵向距离。

作为本申请一种最基本的实施方式，本申请对装置的抓拍相机组进行了改进，主要是对其中的相机布局进行了优化，使得单侧的工业相机数量由原有的14个降为5个，上述各相机以及与其附属的镜头等设备均统一封装在护罩内部，参照说明书附图1，5个工业相机分为两组，分别设置在第一排和第二排，第一排有3个工业相机，分别为一号相机、二号相机和三号相机，主要用于支持装置及附加悬挂的拍摄，第二排则有2个工业相机，分别为四号相机和五号相机，主要用于对吊柱座进行拍摄。前排3个相机中，二号相机安装于护罩的正中，实现对接触网中部区域的拍摄，一号相机和三号相机则对称分布在二号相机的左右两侧且分别位于护罩最外侧，两者的结构相同，主要用于对两侧目标进行拍摄，减小图像畸变；位于第二排的四号相机和五号相机安装于前排3个相机两两之间形成的孔隙区间内，并且相对于二号相机左右对称分布，两者结构相同。由于相机左右旋转角度及俯仰角度直接决定了能否拍摄到指定目标，且左右侧角度对封装结构的设计影响较大(俯仰角度对封装结构的设计影响较小)，二号相机位于车体的纵向中轴线上(纵向中轴线平行于铁轨)，直接向正前方拍摄，所以其相对于车体纵向中轴线的偏转角度为0，因此，本申请对一号相机、二号相机、四号相机以及五号相机的拍摄角度进行了限定，参照说明书附图1，由于一号相机与三号相机为结构相同的对称部件，所以两者相对于车体纵向中轴线的偏转角度是相同的，四号相机与五号相机为结构相同的对称部件，那么两者相对于车体纵向中轴线的偏转角度也是相同的，所以，分别以一号相机和四号相机为例进行说明，设定一号相机相对于车体纵向中轴线的偏转角度为α，四号相机相对于车体纵向中轴线的偏转角度为β，则：

在上述式子中，x为轨道中心到一侧接触网支柱的横向距离，l1为一号相机到二号相机的横向距离，l2为四号相机到二号相机的横向距离，l为拍摄点位到需要拍摄的两侧支柱中心点连线的纵向距离，l的取值通常在2600-3100之间，x、l1、l2以及l的单位均为mm。在轨道交通领域中，垂直于轨道的方向为横向，而与轨道平行的方向则为纵向。

上述相机排布方式不仅可以防止前排相机遮挡视线，还使得打开前后侧的一侧护罩，便可以接触到所有相机，由此便可以实现所有相机的维护，极大的减少了设备维护和检修的难度，并且整个结构更加轻量化，更有利于装置的广泛应用与推广。

本申请中的监测终端位于检测车辆内，分别与触发模块和上述5个工业相机连接，触发模块安装在车体顶部，监测终端包括位于车体内的电脑主机。装置在运行时，跟随检测车辆一起前进，车顶的触发模块不停的扫描前方物体，并进行智能判断，当触发模块判断上述装置运动至对应的拍摄点位时，则通过网络将信息反馈至车内的电脑主机，电脑主机通过软件处理后向位于车顶的工业相机发送触发指令，控制相机进行图像采集，并将所拍摄的图像输出至电脑主机内保存，电脑主机根据上述图像对接触网零部件细节进行检测。由于装置在整个运行过程中，每一次的拍摄点位都是固定的，所以上述偏转角度式子中，拍摄点位到需要拍摄的两侧支柱中心点连线的纵向距离也是固定不变的。

实施例2

本实施例公开了一种接触网悬挂状态检测监测装置，主要包括监测终端、触发模块、正面抓拍相机组1和反面抓拍相机组2，监测终端分别与触发模块、正面抓拍相机组1以及反面抓拍相机组2连接，正面抓拍相机组1和反面抓拍相机组2为对称部件，两者的结构相同，对称分布在车体的顶部，均用于接触网悬挂状态检测成像。以正面抓拍相机组1为例，对两个抓拍相机组的结构进行说明，参照说明书附图1和图2，正面抓拍相机组1包括分别设置在车体顶部的两组工业相机，两组工业相机在车顶相互错开分布，其中，第一组相机11位于第一排，第二组相机12位于第二排，所述第一组相机11包括用于对支持装置以及附加悬挂进行拍摄的一号相机111、二号相机112和三号相机113，二号相机112位于车体纵向中轴线上，一号相机111和三号相机113对称分布在二号相机112的两侧，而所述第二组相机12包括用于对吊柱座进行拍摄并且相对于二号相机112左右对称分布的四号相机121和五号相机122，所述四号相机121以及五号相机122分别位于前排3个相机两两所形成的孔隙区上；所述一号相机111相对于车体纵向中轴线的偏转角度为α，四号相机121相对于车体纵向中轴线的偏转角度为β，则：

其中，x为轨道中心到一侧接触网支柱的横向距离，l1为一号相机111到二号相机112的横向距离，l2为四号相机121到二号相机112的横向距离，l为拍摄点位到需要拍摄的两侧支柱中心点连线的纵向距离。

优选地，所述一号相机111、二号相机112以及三号相机113的成像分辨率不低于6500万像素；所述四号相机121和五号相机122的成像分辨率不低于2500万像素。

优选地，还包括对称分布在车体顶部且结构相同的两组光源组件3，光源组件3与监测终端连接，分别用于对正面抓拍相机组1以及反面抓拍相机组2补光，所述光源组件3包括若干补光灯31，补光灯31通过安装座4固定在车体顶部，并可相对于车体顶部转动。

优选地，所述安装座4包括与车体顶部安装架连接的底座41以及设置在底座41两侧的支架42，补光灯31与两侧的支架42连接，底座41上设置有弧形滑槽411，弧形滑槽411内设置有锁定螺栓5，锁定螺栓5的一端贯穿所述弧形滑槽411并延伸至车体顶部安装架上设置的螺纹孔内。

作为本申请一种最佳的实施方式，为确保本申请在上述相机排布方式下，图像的清晰度不被降低，本申请对相机的成像分辨率进行了限定，本申请采用了两种不同级别的工业相机，用于拍摄吊柱座区域的四号相机和五号相机，继续使用既有的成像分辨率为2500万或2900万像素的工业相机，而对于用来拍摄支持装置及附加悬挂区域的相机，则需要更大的像素，因此，一号相机、二号相机以及三号相机选取分辨率达6500万像素以上的工业相机，其长边方向的分辨率达到9300以上，纵向达到7000以上，此时，相机的拍摄范围可以达到3.7m×2.8m，该拍摄范围可满足支持装置及附加悬挂的拍摄需要。两种不同级别的相机不仅有利于保障整个装置所拍摄图像的清晰度，并且还能防止图像数据的不完整，同时还减少了用户分析图像的数量；进一步地，参照说明书附图1和图2，为了提高抓拍相机组的成像质量，车体顶部对称分布有结构相同的两组光源组件，上述两组光源组件分别与监控终端连接，因此，当装置运动至对应的拍摄点位时，电脑主机会分别向位于车体顶部的抓拍相机组以及光源组件发送触发指令，两组抓拍相机组工作时，对应侧的光源组件则为其进行补光，使得成像范围内的光照强度和均匀性都更好，图像始终能保持清晰，成像后的图像质量更高，所述光源组件由若干个补光灯构成，补光灯通过安装座固定在车体顶部，并可相对于车体顶部转动，在本申请中，补光灯的个数最少为6个，并且补光灯在安装时，相互之间应该互不干扰；进一步地，参照说明书附图2，安装座由底座和设置在底座两侧的支架构成，底座与支架一体成型，补光灯设置在支架上，底座上设置有弧形滑槽，弧形滑槽内进一步设置有锁定螺栓，锁定螺栓的一端贯穿弧形滑槽并延伸至车体顶部安装架上设置的螺纹孔内，锁定螺栓可以在弧形滑槽内任意滑动，因此，在弧形滑槽和锁定螺栓的作用下，安装座可以相对于车体顶部转动，并带动对应的补光灯转动，从而调整补光灯偏转角度，更好的为相应的工业相机进行补光，并且本申请中的螺纹孔相当于螺母，其与对应的锁定螺栓相配合从而达到紧固的效果，因此，相比于螺栓搭配螺母的结构形式，本申请中的紧固锁定结构更加紧凑和简单，没有过多的零部件，调节时也更加方便。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。