[發(fā)明專(zhuān)利]接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)安全監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610049323.9
• 申請(qǐng)日: 2016-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105652154A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 范國(guó)海;魏筱毛;張輝;張克永
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都國(guó)鐵電氣設(shè)備有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R31/08
• 分類(lèi)號(hào): G01R31/08
• 代理公司: 成都金英專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 51218
• 代理人: 袁英

本發(fā)明公開(kāi)了一種接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)安全監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)，包括第一相機(jī)、第二相機(jī)、圖像矯正單元、受電弓識(shí)別單元、接觸線(xiàn)識(shí)別單元、模型數(shù)據(jù)庫(kù)、幾何參數(shù)計(jì)算單元和缺陷識(shí)別單元；所述缺陷識(shí)別單元包括受電弓形變?nèi)毕葑R(shí)別單元、組件脫落缺陷識(shí)別單元、受電弓拉出超限缺陷識(shí)別單元、燃弧缺陷識(shí)別單元、高溫干擾識(shí)別單元和意外降弓缺陷識(shí)別單元。本發(fā)明根據(jù)受電弓識(shí)別單元識(shí)別出的受電弓、接觸線(xiàn)識(shí)別單元識(shí)別出的接觸線(xiàn)和/或幾何參數(shù)計(jì)算單元輸出的幾何參數(shù)，實(shí)時(shí)檢測(cè)識(shí)別接觸網(wǎng)存在的缺陷，包括接觸網(wǎng)缺陷、受電弓缺陷和弓網(wǎng)關(guān)系缺陷。本發(fā)明系統(tǒng)能在不干擾運(yùn)營(yíng)車(chē)輛的運(yùn)輸秩序的情況下，對(duì)弓網(wǎng)關(guān)系進(jìn)行在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)弓網(wǎng)所存在的異常缺陷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及接觸網(wǎng)領(lǐng)域，特別是涉及接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)安全監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在電氣化鐵路中，接觸網(wǎng)是電氣化鐵道的主要供電設(shè)備，電力機(jī)車(chē)通過(guò)接觸網(wǎng)取得電能。弓網(wǎng)關(guān)系對(duì)整個(gè)電氣化鐵路運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的正常運(yùn)作起著重要的作用。為保證接觸網(wǎng)運(yùn)行的可靠性及弓網(wǎng)間的良好受流性能，對(duì)弓網(wǎng)關(guān)系進(jìn)行檢測(cè)和隨時(shí)掌握接觸網(wǎng)參數(shù)的狀態(tài)是非常重要的工作。接觸網(wǎng)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中承載著巨大的牽引電流，在接觸網(wǎng)線(xiàn)夾等部位存在接觸網(wǎng)不良引發(fā)溫度異常、接觸網(wǎng)幾何參數(shù)超限等原因，可能引發(fā)接觸網(wǎng)故障。由于接觸網(wǎng)屬無(wú)備用設(shè)備，一旦出現(xiàn)故障，將中斷列車(chē)運(yùn)行，給鐵路運(yùn)輸造成巨大的損失。

目前主要檢測(cè)方式采用如下方式：

①人工巡視：通過(guò)鐵路天窗點(diǎn)時(shí)間，作業(yè)人員上線(xiàn)檢測(cè)；

②接觸網(wǎng)檢測(cè)車(chē)：采用接觸網(wǎng)檢測(cè)車(chē)定期上線(xiàn)對(duì)弓網(wǎng)狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)。

上述檢測(cè)方式存在的不足為：

①天窗點(diǎn)人工巡視：效率低，浪費(fèi)人力物力，需要天窗時(shí)間，作業(yè)時(shí)間有限，還可能因?yàn)槿说钠跈z查導(dǎo)致漏檢；

②接觸網(wǎng)檢測(cè)車(chē)：非運(yùn)營(yíng)車(chē)輛，不能模擬真正的運(yùn)營(yíng)狀態(tài)；檢測(cè)設(shè)備有限，覆蓋率低。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)安全監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種接觸網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)安全監(jiān)測(cè)分析系統(tǒng)，至少包括第一相機(jī)、第二相機(jī)、圖像矯正單元、受電弓識(shí)別單元、接觸線(xiàn)識(shí)別單元、模型數(shù)據(jù)庫(kù)、幾何參數(shù)計(jì)算單元和缺陷識(shí)別單元。

所述第一相機(jī)和第二相機(jī)同一水平安裝在軌道交通工具頂部的兩側(cè)，分別從兩個(gè)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(jù)受電弓的標(biāo)定分別對(duì)第一視角圖像和第二視角圖像進(jìn)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(duì)稱(chēng)形式。所述模型數(shù)據(jù)庫(kù)用于存儲(chǔ)受電弓模型，所述受電弓模型包括與第一視角圖像相應(yīng)的第一視角受電弓模型和與第二視角圖像相應(yīng)的第二視角受電弓模型。所述受電弓識(shí)別單元根據(jù)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(shí)別出受電弓，并定位出受電弓區(qū)域。所述接觸線(xiàn)識(shí)別單元用于分別在第一視角圖像和第二視角圖像中識(shí)別出疑似接觸線(xiàn)的直線(xiàn)，并將同一尺度下的第一視角圖像的受電弓區(qū)域與第二視角圖像的受電弓區(qū)域進(jìn)行比對(duì)，查找出相交于受電弓頂端平面的疑似接觸線(xiàn)的直線(xiàn)，并將該直線(xiàn)判定為接觸線(xiàn)。所述幾何參數(shù)計(jì)算單元根據(jù)受電弓識(shí)別單元識(shí)別出的受電弓和接觸線(xiàn)識(shí)別單元識(shí)別出的接觸線(xiàn)，分別計(jì)算出第一視角圖像和第二視角圖像中接觸網(wǎng)的幾何參數(shù)，并根據(jù)平滑度和/或相似度特性，輸出最優(yōu)的幾何參數(shù)。

所述缺陷識(shí)別單元根據(jù)受電弓識(shí)別單元識(shí)別出的受電弓、接觸線(xiàn)識(shí)別單元識(shí)別出的接觸線(xiàn)和/或幾何參數(shù)計(jì)算單元輸出的幾何參數(shù)，實(shí)時(shí)檢測(cè)識(shí)別接觸網(wǎng)存在的缺陷，包括接觸網(wǎng)缺陷、受電弓缺陷和弓網(wǎng)關(guān)系缺陷。

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