一种机车车轮直径检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及机械检测领域，特别是涉及一种机车车轮直径检测系统。
【背景技术】
[0002]车轮是机车行走系统的关键部件之一，车轮是机车车轮上与钢轨相接触的部件，其主要作用是保证机车车轮在钢轨上的运行和转向。在机车行驶过程中，机车车轮的工作状态将直接影响到机车的行车安全，因此，车轮常作为机车日常检修维护的重要部件之一。
[0003]机车车轮日常检修的主要有机车车轮外形尺寸检测、机车车轮缺陷检测等，其中，机车车轮的外形尺寸检测包括机车车轮直径的检测、机车车辋厚度的测量和机车车轮的踏面斜度检测等。
[0004]目前，对机车车轮直径的测量常采用的三点直径测量法，其中，第一点、第二点采用线光源发射的光线与车轮踏面的交点，第三点采用车轮踏面与钢轨的交点，由于实际情况中对机车进行车轮直径的测量时，钢轨将会发生形变且车轮会发生左右摆动，因此，第三点采用理论上车轮踏面与钢轨的交点一一虚拟第三点，使用包含虚拟第三点的三点直径测量法时，因为使用的虚拟第三点无法真实反映实际情况，因此，使用基于包含虚拟第三点的三点测量方式得到的车轮直径的精度及准确度无法得到保证，使得测得的机车车轮的车轮直径参数的可靠性低，数据的真实有效性较差。
【实用新型内容】
[0005]有鉴于此，本实用新型实施例提供一种机车车轮直径检测系统，以解决现有技术中测得的车轮直径参数可靠性低，数据真实性有效性较差的问题。
[0006]为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案:
[0007]一种机车车轮直径检测系统，包括:控制器、第一光线投射器、图像采集设备和处理器，其中，
[0008]在所述控制器控制下，所述第一光线投射器投射第一光线到机车车轮踏面，形成光截曲线；
[0009]所述图像采集设备采集包括所述光截曲线的光截曲线图像；
[0010]所述处理器利用图像分割法对获取的光截曲线图像进行分析，得到所述机车车轮的直径。
[0011]其中，所述机车车轮直径检测系统还包括:第二光线投射器，所述第二光线投射器与第一光线投射器位于机车轨道不同侧，投射与所述第一光线处于轨道不同侧的第二光线到机车车轮踏面。
[0012]其中，所述第一光线投射器和第二光线投射器为激光投射器。
[0013]其中，所述第一光线投射器为可见光线投射器，且所述第二光线投射器为不可见光线投射器。
[0014]其中，所述第一光线投射器投射3条第一光线到机车车轮踏面，所述第二光线投射器投射3条第二光线到机车车轮踏面。
[0015]其中，所述第一光线投射器的数目为4台。
[0016]其中，所述第二光线投射器的数目为4台。
[0017]其中，所述机车车轮直径检测系统还包括:车轮触发传感器，
[0018]当车轮触发传感器检测到车轮存在时，车轮触发传感器向控制器发送启动检测信号，控制器收到启动检测信号后控制第一光线投射器投射第一光线。
[0019]其中，所述机车车轮直径检测系统还包括:加热装置，
[0020]当环境温度是否低于预定阈值时，加热装置进行加热。
[0021]其中，所述机车车轮直径检测系统还包括:制冷装置，
[0022]当环境温度是否高于预定阈值时，制冷装置进行制冷。
[0023]基于上述技术方案，本实用新型实施例提供的机车车轮直径检测系统，该机车车轮检测系统包括控制器、第一光线投射器、图像采集设备和处理器，在控制器控制下第一光线投射器向机车车轮踏面投射第一光线，在车轮踏面上形成光截曲线，然后利用图像采集设备来采集包括这些光截曲线的光截曲线图像，最后处理器利用图像分割法对获取的这些光截曲线图像进行分析，得到被检测机车车轮的直径。通过本实用新型实施例提供的机车车轮直径检测系统来检测机车车轮的直径，因为光截曲线上的点均位于机车车轮之上，均为真实存在的点，因此可以保证得到的机车车轮的直径可以完全真实地反映实际情况，提高测得的机车车轮的车轮直径参数的可靠性，提高数据的真实有效性。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0025]图1为本实用新型实施例提供的机车车轮直径检测系统的系统框图；
[0026]图2为本实用新型实施例提供的机车车轮直径检测系统的另一系统框图；
[0027]图3为本实用新型实施例提供的机车车轮直径检测系统的再一系统框图；
[0028]图4为本实用新型实施例提供的机车车轮直径检测系统的又一系统框图；
[0029]图5为本实用新型实施例提供的机车车轮直径检测系统的又另一系统框图。
【具体实施方式】
[0030]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0031]图1为本实用新型实施例提供的机车车轮直径检测系统的系统框图，参照图1，该机车车轮直径检测系统可以包括:控制器100、第一光线投射器200、图像采集设备300和处理器400，其中，
[0032]在控制器100控制下，第一光线投射器200投射第一光线到机车车轮踏面，形成光截曲线；
[0033]其中，光截曲线即光线投射到机车车轮踏面后，因为车轮踏面的阻挡，无法按照原来的投射方向正常直线传播，而在机车车轮踏面上随着机车车轮踏面的形状发生弯曲，在机车车轮踏面上照射出的一条光曲线。
[0034]可选的，第一光线投射器200可以安置在机车车轮的前方外侧、前方内侧、后方外侧和后方内侧四个方位中的任一个方位，其中，前方指的是机车车轮被检测时行驶的方向，后方指的是机车车轮被检测时行驶方向的逆方向，外侧指的是机车车轮被检测时所处轨道的外侧，即外轨道侧，内侧指的是机车车轮被检测时所处轨道的内侧，即内轨道侧，可以看出其中前方和后方是个相对的方向，当机车车轮被检测时行驶的方向发生改变，其前方方向和后方方向也相应改变，而内侧与外侧则是个绝对方向，其不随机车车轮行驶方向的改变而改变。
[0035]相应的，通过第一光线投射器200投射到机车车轮踏面的第一光线也可以从机车车轮的前方外侧、前方内侧、后方外侧和后方内侧四个方向的任一个方向投射到机车车轮踏面。
[0036]可选的，为了增加所获得的光截曲线的清晰度，可以采用激光投射器作为第一光线投射器200，激光投射器投射的激光亮度高，且发散度小，利用机车车轮直径的检测。
[0037]可选的，第一光线投射器200可以一次投射多条第一光线到需检测的机车车轮的踏面，用以增加计算机车车轮直径的数据，进一步增加机车车轮直径检测所得结果的精度，提高测得的机车车轮的车轮直径参数的可靠性。
[0038]可选的，可以设置第一光线投射器200 —次投射3条第一光线到机车车轮踏面。
[0039]可选的，由于每次检测机车车轮的直径时，为同时对机车的两个车轮同时进行检测，即每次检测机车车轮的直径时，都是检测机车的车轮对，而每个机车车轮的前方和后方均可以设置第一光线投射器200，因此，可以在检测机车车轮时，在第一个车轮的前方内侧或外侧和后方内侧或外侧，第二个车轮的前方内侧或外侧和后方内侧或外侧，总共四个方向各设置I台第一光线投射器200，即通过4台第一光线投射器200分别从该四个方向来投射第一光线检测被测机车车轮的直径，增加计算机车车轮直径的数据，达到增加机车车轮直径检测所得结果的精度，提高测得的机车车轮的车轮直径参数的可靠性的目的。
[0040]图像采集设备300采集包括所述光截曲线的光截曲线图像；
[0041]可选的，图像采集设备300可以是摄像机。
[0042]可选的，可以图像采集设备200和第一光线投射器200之间具有一个固定的角度，使采集的光截曲线图像中包含的光截曲线完整、清晰。
[0043]可选的，可以第一光线投射器200和图像采集设备300集成安装在一个固定的单个箱体内，从而固定第一光线投射器200的光线投射角度，固定图像采集设备300的图像采集角度，同时固定第一光线投射角度与图像采集角度之间的夹角，使现场无需再调节第一光线投射器200和图像采集设备300的角度。
[0044]处理器400利用图像分割法对获取的光截曲线图像进行分析，得到所述机车车轮的直径。
[0045]可选的，可以通过在得到的在光截曲线上取三点，利用三点直径测量法来对机车车轮的直径进行计算。
[0046]可选的，由于在光截曲线上取三点的选择很多，取三点后也会计算得到无数个机车车轮直径的结果，因此，可以通过首先排除与正常值和大部分计算结果偏差较大的结果，再对排除后的计算结果取平均值，将最后得到的平均值作为得到的车轮直径的结果。
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