[发明专利]一种列车闸片磨耗检测系统及检测方法

说明书

本发明公开了一种列车闸片磨耗检测系统及检测方法，所述系统包括轨旁设备、现场控制机构和远程控制中心，现场控制机构分别与轨旁设备和远程控制中心通信连接；轨旁设备包括进线传感器、离线传感器、车轮传感器、图像采集装置，车轮传感器位于图像采集装置的两侧；图像采集装置设有多个，对应采集列车车轴和车轮上的各个闸片的图像；图像采集装置包括面阵相机和两个成角度的激光，两个成角度的激光光截面的中心线与面阵相机的光轴平行，且垂直于地面。本发明非接触式地进行列车闸片图像采集、列车测速、轴数统计以及非接触式列车闸片磨耗检测。

技术领域

本发明属于列车闸片检测技术领域，尤其涉及一种列车闸片磨耗检测系统及方法。

背景技术

随着铁路的快速发展，列车运行安全已成为轨道交通领域的研究重点，闸片作为列车运行的制动装置，列车刹车时其在制动夹钳的作用下与制动盘紧密贴合，产生巨大的摩擦力从而使得列车减速。列车开动中，闸片则处于与制动盘松开的状态。根据其原理，闸片会由于长时间的磨损导致其厚度变薄，当厚度值小于某一数值时，则其制动能力将会减弱，从而给列车带来安全隐患。因此，如何有效检测闸片厚度，是保障列车运行安全的关键问题之一。

现有的列车安全监测设备中，对闸片厚度的检测基本依靠人工测量的方式，工作强度较大、测量值误差大，而且需列车静止状态下才可测量，影响列车运行效率。其他一些列车闸片检测方法，则是简单地通过对图像进行边缘检测技术来定位闸片区域，进而估计闸片厚度。由于受杂边缘和边缘断裂的影响，无法可靠确定闸片位置；由于车轮自然磨损和镟修等导致闸片到拍摄相机的距离出现较大的变化，导致拍摄到的闸片在图像中的大小出现较大的波动，无法准确计算闸片厚度。

因此，如何对现有的列车闸片磨耗检测技术进行改进，或者提出一种新的列车闸片磨耗检测技术成为了本领域技术人员亟待解决的课题之一。

发明内容

针对目前列车闸片磨耗检测技术的不足，本发明的目的在于提供一种列车闸片磨耗检测系统。

本发明的另一目的在于提供一种列车闸片磨耗检测方法。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种列车闸片磨耗检测系统，包括轨旁设备、现场控制机构和远程控制中心，现场控制机构分别与轨旁设备和远程控制中心通信连接；轨旁设备包括进线传感器、离线传感器、车轮传感器、图像采集装置，车轮传感器位于图像采集装置的两侧；图像采集装置设有多个，对应采集列车车轴和车轮上的各个闸片的图像；图像采集装置包括面阵相机和两个成角度的激光，两个成角度的激光之间的中心线与面阵相机的光轴平行，且垂直于地面。

进一步的，相邻两个所述图像采集装置中的激光的波长和对应的面阵相机的滤波片均不同。

进一步的，十个所述图像采集装置形成一列并安装在两根枕轨之间的安装基座上。

进一步的，所述轨旁设备还包括测速雷达和车号识别设备，测速雷达检测进线列车的即时速度；车号识别设备识别进线列车的车号。

进一步的，所述进线传感器、测速雷达、车号识别设备、车轮传感器、图像采集装置、离线传感器的镜头均外镀纳米材料防水膜。

一种列车闸片磨耗检测系统的检测方法，其特征在于，所述方法包括：

(1)当列车车辆接近所述检测系统，通过进线传感器，获得列车进线信号启动检测系统工作；车轮传感器获得每个车轮的位置并启动各个图像采集装置采集对应的各个闸片的图像；

(2)采用棋盘格标定板对图像采集装置的标定，分别标定物距400mm和1000mm处相机拍摄的像素点所表征的物理尺寸、标定板上平行线的间距，根据成像原理和投影关系可以知道400mm处和1000mm处像素点表征的物理尺寸和对应位置的标定板上的平行激光线之间的像素间距呈现线性关系；