[發明專利]接觸網運行狀態安全監測分析系統

在審

• 申請號: 201610049323.9
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105652154A
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 范國海;魏筱毛;張輝;張克永
• 申請（專利權）人: 成都國鐵電氣設備有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 成都金英專利代理事務所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

1.接觸網運行狀態安全監測分析系統，其特征在于：所述系統至少包括第一相機、第二相機、圖像矯正單元、受電弓識別單元、接觸線識別單元、模型數據庫、幾何參數計算單元和缺陷識別單元；

所述第一相機和第二相機分別從兩個不同的角度采集受電弓的視頻圖像，輸出第一視角圖像和第二視角圖像；

所述圖像矯正單元根據受電弓的標定分別對第一視角圖像和第二視角圖像進行透視矯正，使第一視角圖像和第二視角圖像中的受電弓呈左右對稱形式；

所述模型數據庫用于存儲受電弓模型，所述受電弓模型包括與第一視角圖像相應的第一視角受電弓模型和與第二視角圖像相應的第二視角受電弓模型；

所述受電弓識別單元根據第一視角受電弓模型和第二視角受電弓模型，分別在第一視角圖像和第二視角圖像中識別出受電弓，并定位出受電弓區域；

所述接觸線識別單元用于分別在第一視角圖像和第二視角圖像中識別出疑似接觸線的直線，并將同一尺度下的第一視角圖像的受電弓區域與第二視角圖像的受電弓區域進行比對，查找出相交于受電弓頂端平面的疑似接觸線的直線，并將該直線判定為接觸線；

所述幾何參數計算單元根據受電弓識別單元識別出的受電弓和接觸線識別單元識別出的接觸線，分別計算出第一視角圖像和第二視角圖像中接觸網的幾何參數，并根據平滑度和/或相似度特性，輸出最優的幾何參數；

所述缺陷識別單元根據受電弓識別單元識別出的受電弓、接觸線識別單元識別出的接觸線和/或幾何參數計算單元輸出的幾何參數，實時檢測識別接觸網存在的缺陷，包括接觸網缺陷、受電弓缺陷和弓網關系缺陷；

所述缺陷識別單元至少包括受電弓形變缺陷識別單元、組件脫落缺陷識別單元、受電弓拉出超限缺陷識別單元、燃弧缺陷識別單元、高溫干擾識別單元和意外降弓缺陷識別單元中的任一種或多種組合。

2.根據權利要求1所述的接觸網運行狀態安全監測分析系統，其特征在于：所述受電弓形變缺陷識別單元包括滑板線條查找模塊、形變量計算模塊和形變缺陷判斷模塊；

滑板線條查找模塊：提取受電弓邊緣圖，將同一尺度下的受電弓邊緣圖和受電弓模型進行匹配比對，所述受電弓模型中包括受電弓滑板模擬線條，該受電弓滑板模擬線條作為正常滑板的參考模型，在受電弓邊緣圖中逐列查找位于受電弓滑板模擬線條上下兩方最近的白像素，將所有查找出的白像素作為滑板實際線條，并計算該滑板實際線條中所有白像素的像素高度值；

形變量計算模塊根據滑板實際線條中所有白像素的像素高度值與滑板模擬線條中所有點的像素高度值計算受電弓滑板的形變量；

形變缺陷判斷模塊判斷形變量計算模塊所計算得到的形變量是否大于預設的形變閾值，若是，則判定受電弓出現形變缺陷。

3.根據權利要求1所述的接觸網運行狀態安全監測分析系統，其特征在于：所述組件脫落缺陷識別單元包括依次連接的待檢測圖像獲取模塊、多尺度組件定位模塊、連接件定位模塊、連接件分割模塊和連接件特征分析模塊；

所述待檢測圖像獲取模塊用于獲取組件的待檢測圖像；

所述多尺度組件定位模塊利用組件模板圖像在待檢測圖像的不同尺度上滑動搜索目標組件，在待檢測圖像中匹配出目標組件的位置區域圖像，所述組件模板圖像包括接觸網中各個組件的模板圖像；

所述連接件定位模塊用于根據圖像邊緣分析算法在位置區域圖像中定位出目標連接件區域；

所述連接件分割模塊用于根據目標組件與目標連接件的結構關系，按照相應的比例在位置區域圖像中分割出目標連接件；

所述連接件特征分析模塊用于獲取目標連接件的灰度直方圖和梯度特征，根據目標連接件的灰度直方圖判定目標連接件是否存在疑似脫落缺陷，再根據目標連接件的梯度特征確定該疑似脫落缺陷是否為真，若為真則判定該目標連接件存在組件脫落缺陷，若為假則判定該目標連接件正常。