[发明专利]一种列车受电弓中心线偏移在线检测设备及方法

说明书

本发明提供一种列车受电弓中心线偏移在线检测设备及方法，结构简单，检测节奏快、效率高，抗干扰能力强，精度高，可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；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；数据采集模块包括两组结构光视觉传感装置，每组结构光视觉传感装置均包括相连接的相机、线激光器，两组结构光视觉传感装置对称设于受电弓两侧上方，数据采集模块，用于在接收到列车驶入信号时触发线激光器发出激光至受电弓表面，相机拍的图像发送数据处理模块；数据处理模块，用于接收图像后处理以获得中心偏移信息。

技术领域

本发明涉及列车受电弓状态监测设备技术领域，具体为一种列车受电弓中心线偏移在线检测设备及方法。

背景技术

随着我国轨道交通系统的快速发展及多条线路的开通运行，列车在线运行的安全问题也日益显著。受电弓是电力牵引机车从接触网取得电能的电气装置，安装在列车车顶，受电弓主要功能是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的使用，起到双向传递枢纽的作用。受电弓在刚性接触网和柔性接触网的线路上均能适用，在整个车辆速度范围内，受电弓有良好的动力学性能，能够保证在各种轨道和速度下与接触网具有良好的接触状态和接触稳定性；但由于接触线的“之”字形架设，接触线与受电弓滑板之间的接触点位置会相对受电弓上表面随着列车的行驶而不断变化，而当受电弓相对铁轨中心线的安装位置偏移过度时，可能导致受电弓与接触线分离，这将造成弓网事故。因此，为避免因列车自身故障导致的事故，对列车受电弓中心线偏移的状态监测至关重要。

目前国内外受电弓中心偏移的检测方法主要包括：

人工检测法：主要是依赖于人工检测，且在列车停靠后，需降弓、断电，并确认安全后，相关检修人员再进行测量，效率低耗时长；

图像检测法：主要基于2个工业相机自然图像进行分析的方法，当受电弓达到检测点时，由2个工业相机分别采集受电弓两端弓头羊角图像，根据图像特征匹配识别找到两个羊角端点位置，进而计算得出受电弓中心线偏移数据，然而，这种基于自然成像的识别方法易受环境光和背景物干扰，其测量精度和可靠性大大受阻，且容易造成误判。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种列车受电弓中心线偏移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：一种列车受电弓中心线偏移在线检测设备，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两组结构光视觉传感装置，每组所述结构光视觉传感装置均包括相连接的相机、线激光器，两组所述结构光视觉传感装置对称设置于所述受电弓两侧的上方，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线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中心偏移位置数据信息。

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线激光器相连接；所述数据处理模块包括工控机，所述线激光器经所述相机后与所述工控机相连接；

进一步地，使位于受电弓两侧上方的两个所述线激光器发出的线激光分别照射在所述受电弓的弓头偏转位置上，且使相应的两个所述相机分别拍摄采集得到线激光在所述受电弓弓头表面构造的图像；

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，两组所述结构光视觉传感装置对称安装于所述受电弓两侧上方的所述立柱上；