[发明专利]弓网动态监测系统

摘要

公开了一种弓网动态监测系统包括：异常检测设备，包括第一异常检测模块和第二异常检测模块，沿车体中心线对称安装于受电弓前方的列车车顶的左右两端，用于采集所述弓网的图像；车体姿态检测设备，包括第一车底图像采集模块，所述第一车底图像采集模块的采光轴朝向一对铁轨中的第一铁轨，用于采集所述第一铁轨的轮廓和位置数据；服务器，用于接收所述异常检测设备和所述车体姿态检测设备采集的图像并计算弓网参数。本发明通过通过在弓网前左右两端安装异常检测设备，对两个设备拍摄的弓网参数差值进行补偿，确定补偿后的差值是否在正常范围内确定弓网发生故障。

主权项

1.一种弓网动态监测系统，其特征在于，包括：/n异常检测设备，包括第一异常检测模块和第二异常检测模块，所述第一异常检测模块和第二异常检测模块沿车体中心线对称安装于受电弓前方的列车车顶的左右两端，用于采集弓网图像；/n车体姿态检测设备，包括第一车底图像采集模块，所述第一车底图像采集模块的采光轴朝向一对铁轨中的第一铁轨，用于采集所述第一铁轨的轮廓和位置数据；/n服务器，用于接收所述异常检测设备和所述车体姿态检测设备采集的图像，并执行以下步骤：/n1)基于所述第一异常检测模块采集的弓网图像，计算列车弓网的第一导高和第一拉出值；/n2)基于所述第二异常检测模块采集的弓网图像，计算列车弓网的第二导高和第二拉出值；/n3)计算所述第一导高和所述第二导高的导高差值以及所述第一拉出值和第二拉出值的拉出值差值，并基于所述车体姿态检测设备输出的车体姿态数据对所述导高差值和/或所述拉出值差值进行补偿；/n4)若补偿后的导高差值和补偿后的拉出值差值超出规定范围，则判断弓网接触出现异常；/n其中，在步骤1)中，通过如下步骤计算列车弓网的第一导高和第一拉出值：/n1-1)对所述第一异常检测模块采集的弓网图像与第一标准图像进行特征匹配，获得弓头和弓网接触点在弓网图像中的位置；/n1-2)基于步骤1-1)中获得的弓头在弓网图像中的位置与第一标准图像中的弓头位置之间的距离，计算弓网的第一导高；/n1-3)基于步骤1-1)中获得的弓网接触点在弓网图像中的位置与第一标准图像中的弓网接触点位置之间的距离，计算弓网的第一拉出值；/n通过如下步骤计算列车弓网的第二导高和第二拉出值：/n1-1’)对所述第二异常检测模块采集的弓网图像与第一标准图像进行特征匹配，获得弓头和弓网接触点在弓网图像中的位置；/n1-2’)基于步骤1-1’)中获得的弓头在弓网图像中的位置与第一标准图像中的弓头位置之间的距离，计算弓网的第二导高；/n1-3’)基于步骤1-1’)中获得的弓网接触点在弓网图像中的位置与第一标准图像中的弓网接触点位置之间的距离，计算弓网的第二拉出值；/n在步骤3)中，通过以下步骤获取车体的第一姿态：/n3-1)获取所述第一铁轨的标准图像数据，所述标准图像数据包括所述第一铁轨的标准轮廓和所述标准轮廓对应的初始坐标；/n3-2)在所述标准轮廓内确定标准参考点和以所述标准参考点为坐标原点的标准参考坐标系，将所述标准参考点的坐标记为P₀₁(x₀₁,y₀₁)，将所述标准参考坐标系记为XP₀₁Y，其中，x₀₁,y₀₁分别表示所述标准参考点在图像参考坐标系中的横坐标、纵坐标；/n3-3)在所述第一铁轨的轮廓内确定分别与所述标准参考点和所述标准参考坐标系相对应的计算参考点和计算参考坐标系，将所述计算参考点的坐标记为P₁(x₁,y₁)，将所述计算参考坐标系记为XP₁Y，根据所述第一铁轨的轮廓和位置数据，确定所述计算参考点的坐标P₁(x₁,y₁)；/n3-4)根据坐标P₀(x₀₁,y₀₁)和坐标P₁(x₁,y₁)，确定第一姿态对应的姿态向量P₀₁P₁(Δx₁,Δy₁)，其中，Δx₁表示车体的水平偏移量，Δy₁表示车体的竖直偏移量，Δx₁＝x₁-x₀₁，Δy₁＝y₁-y₀₁；其中，所述车体姿态检测设备还包括第二车底图像采集模块，所述第二车底图像采集模块的采光轴朝向一对铁轨中的第二铁轨，用于采集所述第二铁轨的轮廓和位置数据，以获取车体的第二姿态，所述第二姿态对应的姿态向量为P₀₂P₂(Δx₂,Δy₂)，其中，Δx₂表示车体的水平偏移量，Δy₂表示车体的竖直偏移量；/n通过如下公式计算所述补偿后的导高差值和/或所述拉出值差值：/nΔH'＝|ΔH|-|Δy| (1)/nΔD'＝|ΔD-Δx| (2)/n其中，ΔH'表示补偿后的第一导高和第二导高的差值，ΔH表示第一导高和第二导高的差值，Δy表示Δy₁和Δy₂的平均值；ΔD'表示补偿后的第一拉出值和第二拉出值的差值，ΔD表示第一拉出值和第二拉出值的差值，Δx表示Δx₁和Δx₂的平均值。/n