[发明专利]基于激光投射的列车受电弓滑板磨耗在线检测设备及方法

说明书

本发明提供基于激光投射的列车受电弓滑板磨耗在线检测设备及方法，其结构简单，检测节奏快、效率高，抗干扰能力强，精度高，可有效实现受电弓滑板磨耗的检测，可靠性好；其包括弓网系统、依次连接的驶入检测模块、数据采集模块、数据处理模块；弓网系统包括接触网和受电弓，驶入检测模块，用于采集列车驶入检测区域时的列车驶入信号，并将列车驶入信号发送给数据采集模块；数据采集模块包括相连接的激光器、相机，位于列车同一侧受电弓的上方和下方均设有激光器、相机，数据采集模块，用于在接收到列车驶入信号时触发激光器发出激光至受电弓表面，相机拍得的图像发送给数据处理模块；数据处理模块，用于接收图像后处理以获得滑板磨耗数据。

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，具体为基于激光投射的列车受电弓滑板磨耗在线检测设备及方法。

背景技术

受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气装置，安装在机车车顶。受电弓从接触网上获取电源，向整个列车电气系统供电，同时还通过列车的再生制动系统将列车的动能转换为电能回馈给接触网供给其它在线列车使用，起到双向传递枢纽的作用。

机车运行时，受电弓滑板的上表面与接触网接触，长时间运行必然产生磨耗，所以受电弓滑板的定期磨耗检测十分必要；传统人员定期检测的方式是，需要先给接触线断电，人员手工取点测量(如使用游标卡尺测量滑板厚度)，但是这种检测方式，不仅精度不高，检测点少，效率低，作业费时费力，检测结果也不能涵盖所有弓厚，导致准确性差，且需要涉高、涉电作业，存在一定的安全隐患。

另外，已有基于多个独立相机自然成像方式实现受电弓滑板磨耗检测的方法，但其需要背景白板和诸多打光装置，存在系统安装复杂、受外界光线(白天阴天夜间雷雨极端天气等)干扰多等问题，从而导致测量结果精度低、可靠性差。而当今轨道交通行业，高速重载成为其主要特征，因此，对受电弓滑板磨耗的检测，急需一种准确、可靠、便捷的自动在线检测设备。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了基于激光投射的列车受电弓滑板磨耗在线检测设备及方法，其结构简单，检测节奏快、效率高，抗干扰能力强，精度高，可有效实现受电弓滑板磨耗的检测，可靠性好。

其技术方案是这样的：基于激光投射的列车受电弓滑板磨耗在线检测设备，其包括弓网系统，所述弓网系统包括相接触的接触网和受电弓，其特征在于：其还包括依次连接的驶入检测模块、数据采集模块、数据处理模块；所述驶入检测模块，用于采集列车驶入检测区域时的列车驶入信号，并将列车驶入信号发送给所述数据采集模块；所述数据采集模块包括相连接的激光器、相机，位于所述列车同一侧所述受电弓的上方和下方均设有所述激光器、相机，所述数据采集模块，用于在接收到列车驶入信号时触发所述激光器发出激光至所述受电弓表面，所述相机拍照得到包含激光的受电弓图像，随后将受电弓图像发送给所述数据处理模块；所述数据处理模块，用于接收受电弓图像后进行处理以获得所述受电弓上的滑板磨耗数据。

进一步地，所述驶入检测模块包括对射型光电传感器，所述对射型光电传感器与所述激光器相连接；所述数据处理模块包括工控机，所述激光器经所述相机后与所述工控机相连接；

进一步地，所述激光器分为第一激光器、第二激光器、第三激光器，所述相机分为第一相机、第二相机，所述第一激光器与所述第一相机相连接，所述第二激光器、第三激光器均与所述第二相机相连接，所述第一激光器、第一相机布置于所述受电弓的上方；所述第二激光器、第三激光器、第二相机布置于所述受电弓的下方；

进一步地，其还包括由立柱连接而成的检测棚，位于检测区域的列车轨道两侧均设置有所述检测棚，所述第一激光器、第二激光器、第三激光器、第一相机、第二相机均装于所述列车轨道同一侧的所述检测棚上，且所述第一激光器、第一相机装于所述受电弓上方的所述立柱上，所述第二激光器、第三激光器、第二相机装于所述受电弓下方的所述立柱上，且所述第二相机位于所述第二激光器、第三激光器之间；