[發明專利]電力機車弓網在線檢測系統及檢測方法

有效

• 申請號: 201310372592.5
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN103438924A
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 張海根
• 申請（專利權）人: 天津市三特電子有限公司
• 主分類號: G01D21/00
• 分類號: G01D21/00;H04N7/18
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司 12108
• 代理人: 王顕

技術領域

本發明涉及電力機車技術領域，特別涉及一種電力機車弓網在線檢測系統及檢測方法。

背景技術

隨著國民經濟的高速發展，具備了高效率、低污染等優點的電力機車越來越得到廣泛的應用和發展。機車受電弓作為電力機車從接觸網取流的設備，其工作過程承受滑動、摩擦、熱、電和化學等綜合因素影響，容易在運行過程中發生各種故障。弓網故障的不斷發生，嚴重影響電氣化鐵路的運輸安全，制約我國鐵路事業的發展，研制機車弓網在線檢測系統，提供一種有效的預防弓網故障、確保電氣化鐵路安全運營具有十分重要的意義。

現有的非視頻在線檢測系統方法多樣，下面是常用的幾種方法：

在電力機車受電弓上安裝沖擊加速度傳感器和左右限位傳感器，傳感器接收到的信號傳遞給機車室內的報警裝置，當沖擊加速度大于某一規定的閾值時，進行報警并及時降弓，防止事故進一步擴大。

在弓頭上安裝反射鏡，在車頂上安裝的紅外線發射器發射的紅外線由反射鏡反射回車頂后經紅外線接收器接收，并變為電信號送入司機室。如果弓頭偏轉或高低偏差或橫向擺動超出一定范圍，接收器接收不到信號時，開始報警，提示乘務員注意觀察受電弓是否發生變化，如果未發生變化可繼續運行，一旦發生異常，及時換弓行駛。

使用超聲波檢測受電弓滑板磨損狀況。借助于高架的超聲波傳感器，當車輛駛入機務段時，受電弓滑板磨損測量裝置便可測量滑板，從而獲取其磨損情況，而且通過應用磨損預測系統預測滑板的更換時間。

以上檢測方法都能對受電弓進行動態實時檢測，但檢測的內容較單一，有的還需要對受電弓進行改造。

發明內容

本發明的目的在于提供一種采用數字視頻監控技術和數字圖像處理技術實現對機車受電弓狀態的自動實時檢測，能夠通過無線傳輸系統對受電弓進行遠程監控并可實現各監控點的遠程聯網的電力機車弓網在線檢測系統及檢測方法。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種電力機車弓網在線檢測系統，包括視頻采集模塊、監控檢測處理模塊以及為所述電力機車弓網在線檢測系統提供電源的電源模塊，視頻采集模塊設置于電力機車頂部，視頻采集模塊采集受電弓的圖像信息并由監控檢測處理模塊對視頻采集模塊采集到的該受電弓的圖像信息進行顯示、存儲并在發生異常時報警。

優選的，視頻采集模塊包括紅外光源、采集模塊防護罩、半固定云臺以及攝像機，所述紅外光源以及攝像機設置于所述半固定云臺上，所述采集模塊防護罩設置于所述視頻采集模塊和紅外光源外部用以保護所述視頻采集模塊。

優選的，監控檢測處理模塊包括網絡數據傳輸設備、圖像檢測處理機、監控查看模塊、GSM報警信號發送模塊、3G無線網絡模塊以及服務器，監控查看模塊設置于車輛兩端的駕駛室內用以供駕駛員實時查看受電弓的運行狀況，網絡數據傳輸設備分別與視頻采集模塊、圖像檢測處理機以及監控查看模塊連接，網絡數據傳輸設備將視頻采集模塊采集到的圖像信息傳輸給圖像檢測處理機以及監控查看模塊，圖像檢測處理機經3G無線網絡模塊與服務器連接以實現數據的傳輸，上述圖像檢測處理機經3G無線網絡模塊與外網連接以上傳異常信息，供客戶在任意地點進行查看，監控查看模塊與圖像檢測處理機連接用以顯示所述圖像檢測處理機處理的圖像信息，GSM報警信號發送模塊與圖像檢測處理機連接，并且3G無線網絡模塊設置于圖像檢測處理機內，圖像檢測處理機控制GSM報警信號發送模塊發送信息進行報警。

本發明還提供了一種電力機車弓網在線檢測方法，包括以下步驟：

1)視頻采集模塊采集受電弓的圖像信息并通過網絡數據傳輸設備傳輸給圖像檢測處理機；

2)判斷列車是否運行，通過圖像對比判斷列車是否運行，如果列車不運行視頻采集模塊會繼續工作，但是圖像檢測處理機會停止檢測；

3)圖像檢測處理機對視頻采集模塊采集的圖像信息進行存儲以及圖像處理分析并將分析后的數據與預先設定的警戒參數進行對比，同時視頻采集模塊采集的圖像信息經圖像檢測處理機并通過監控查看模塊進行顯示，上述分析后的數據包括算出來的拉出值及拉弧時間；

4)若步驟3)分析后的數據超出警戒參數，則由GSM報警信號發送模塊向指定的手機號發送報警信息，同時，該異常信息由圖像檢測處理機經3G無線網絡模塊傳輸至服務器中，供操作人員訪問。

報警內容包括發生異常時間和異常類型。這樣的設計可以有效保證機車運營者及時發現機車運行的安全隱患，并做出相應的處理。作為一種優選，根據受電弓安裝載體不同，周圍環境惡劣等因素，我們在圖像分析系統內設置報警延遲，從而大大的減少誤報率。