[發明專利]一種非接觸式鐵路罐車紅外熱成像液位在線檢測方法

在審

• 申請號: 201611223269.1
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106595809A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 梁耀明;鄭健;王卸松;李建華;武文婷
• 申請（專利權）人: 上海鐵路局科學技術研究所
• 主分類號: G01F23/292
• 分類號: G01F23/292;G06T7/00;G06T7/181
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司31214
• 代理人: 徐小蓉

技術領域

本發明涉及液位檢測技術領域，尤其是一種非接觸式鐵路罐車紅外熱成像液位在線檢測方法。

背景技術

罐車運輸在鐵路危險貨物運輸中占百分之九十以上，如何對運行中的鐵路罐車液位進行檢測一直是一個難點，設計一套行之有效的測量裝置是當前鐵路貨運安全中非常緊迫的工作之一。

根據《鐵路危險貨物運輸管理規則》中第九十九條的規定，“充裝量不得大于罐車標記載重量；同時要留有膨脹余量，充裝量上限不得大于罐體標記容積的95%，下限不得小于罐體標記容積的83%。具體參照《充裝表》中要求。”這條規定明確了罐車運輸為了保證安全，其充裝量必須在允許范圍內，《充裝表》根據所裝液體種類及罐車類型，將體積和重量的要求換算成了準裝高度要求，詳細列出了上限和下限高度值，因此本裝置即針對液位高度進行測量。

目前罐車充裝量僅在充裝時由發貨方進行測量，鐵路作為運輸方在運輸過程中沒有任何方式可以進行安全監測，難點主要在于：一、目前的測量方式均為開蓋后的靜態測量，而大多數所載液體由于易燃、易爆或有毒的特點，不適合在運輸過程中采用此種方式測量；二、由于罐車體積龐大、類型各異，目前尚無比較成熟、準確的非接觸式測量裝置。

發明內容

本發明的目的是根據上述現有技術的不足，提供了一種非接觸式鐵路罐車紅外熱成像液位在線檢測方法，通過對罐車的到位進行檢測，而后采用紅外熱成像對罐車罐體的液位進行識別分析，實現非接觸式的在線檢測。

本發明目的實現由以下技術方案完成：

一種非接觸式鐵路罐車紅外熱成像液位在線檢測方法，用于對行駛在鐵路上的罐車內的液位進行檢測，其特征在于：所述檢測方法至少包括以下步驟：

對所述鐵路上的行駛車輛進行判斷，判斷其是否為罐車，即進行罐車的到位檢測；若判斷在所述鐵路上的行駛車輛為罐車時，對所述罐車的罐體進行紅外熱成像圖像的采集；根據所述紅外熱成像圖像識別所述罐車的上下邊界以及液位分界線；計算所述罐車的上下邊界以及液位分界線的高度比例值，結合所述罐車的型號，換算得到所述罐車的罐體內的實際液位高度值。

所述罐車的到位檢測通過設置兩個測距傳感器實現，兩個所述測距傳感器分別朝向所述罐體的不同高度位置，分別檢測其安裝位置與所述罐體之間的相對距離，根據相對距離進行罐車的到位檢測。

根據所述測距傳感器的輸出電壓大小判斷是否有車輛通過；結合兩個所述測距傳感器的輸出電壓之間的差值以及該差值的持續時間判斷該行駛車輛是否為罐車。

所述紅外熱成像圖像識別通過分別采用Sobel算子、Robert算子、Prewitt算子這三種算法檢測出所述罐體內的多條分界線，然后結合三種算法的檢測結果，得到同時滿足這三種算法的分界線，最后通過顏色模式圖像處理得到所述罐車的上下邊界以及液位分界線。

所述罐車的型號通過在所述鐵路一側設置紅外線成像裝置實現，所述紅外線成像裝置拍攝所述罐體，所述紅外線成像裝置的啟動滿足于經罐車的到位檢測，判斷所述鐵路上的行駛車輛為罐車的要求。

所述罐車的型號通過在所述鐵路一側設置罐車信息攝錄裝置實現，所述罐車信息攝錄裝置拍攝所述罐車的型號，所述罐車信息攝錄裝置的啟動滿足于經罐車的到位檢測，判斷所述鐵路上的行駛車輛為罐車的要求。

本發明的優點是：采用非接觸式測量，實時準確的給出測量數據；整個裝置安裝在軌旁3m外距離，且不需要在罐車上加裝任何附件，操作更加安全；各部分裝置功耗低，結構簡單，特別是對油罐車的測量更加安全；性能穩定、操作簡捷，能在夜間及其他惡劣天氣正常使用，能夠解決目前罐車貨運中液位檢測難題，保障運輸安全。

附圖說明

圖1為本發明的系統結構圖；

圖2為本發明中到位信號檢測裝置的布置結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖通過實施例對本發明特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便于同行業技術人員的理解：

如圖1-2所示，圖中標記1-7分別表示為：罐車1、罐體2、車輪3、上部光電傳感器4、下部光電傳感器5、數據處理模塊6、立柱7。