一種應用於鐵路列檢試風作業制動缸狀態的人工輔助監測系統及方法
2024-02-08 08:21:15 1
專利名稱：一種應用於鐵路列檢試風作業制動缸狀態的人工輔助監測系統及方法
技術領域：
本發明涉及一種應用於鐵路列檢試風作業制動缸狀態的人工輔助監測系統及方法，屬於列車檢測技術領域。
背景技術：
現有技術中，在鐵路列檢試風作業中，對於列車的制動缸狀態或者車底機械部件的檢測需要工作人員手動完成，在條件惡劣的條件下，無法執行，造成機械部件定位、檢測 的高成本。實現列檢試風過程的自動化的關鍵之一就是制動缸定位問題，在研製列檢試風制動缸活塞杆狀態自動監測系統的過程中，研製了用於拍攝車底圖像的軌道和攝像小車等關鍵系統。制動缸的位置在各種車輛中是不一樣的，沒什麼規律可循，整個系統能否實現制動缸活塞杆伸縮狀態的自動監測最關鍵的一步是制動缸位置的定位。目前採用人工作業的方式完成列車的編組、試風、行走部件的檢查。人工作業效率低，勞動量大，特別是試風作業，由於對制動缸活塞杆行程等制動系統相關部件依靠肉眼檢查，勞動強度很大，特別是在惡劣天氣條件(如大雨、風雪、酷暑、低溫等)下作業難度加大。目前，滑導線供電技術已經相當成熟，而對於行動裝置通信來說，要麼採用無線，要麼採用電力線載波技術。若採用無線方案，其易受環境幹擾，速率低，會大大降低系統的可靠性；而採用電力線載波技術，可以大大降低外部環境的幹擾，從而保證整個系統通信的可靠性。而現有採用電力線載波技術僅限於固定設備的通信信號傳輸，而目前並沒有採用電力線載波技術對於行動裝置進行通信的技術。
發明內容
本發明的目的是為了解決上述問題，特別針對沒有安裝車號標籤的列車車輛，無法根據車號車型對制動缸進行定位，提出一種應用於鐵路列檢試風作業制動缸狀態的人工輔助監測系統及方法，實現遠程、自動化操作。一種應用於鐵路列檢試風作業制動缸狀態的人工輔助監測系統，包括攝像小車、供電通信裝置、立軌、軌邊控制單元與中心主機；所述的立軌依靠鐵軌卡具鋪設在列檢所的列檢股道上，位於兩鐵軌內側，與鐵軌平行，且靠近一側鐵軌；立軌的橫截面為「S」形的折彎板，立式安裝，簡稱立軌；滑導線架固定在立軌的中間，滑導線架上設有凹槽，滑導線鑲嵌於凹槽中，鐵軌卡具由卡具支架和壓塊組成，支架底部與鐵軌底部相貼合，支架凹槽卡住鐵軌底部邊沿，另一側通過壓塊壓住鐵軌底部另一邊沿；立軌固定在鐵軌卡具內側豎直的立軌安裝面上，用螺釘緊固。所述的攝像小車安裝在立軌上，可沿立軌運動，包括車體、車廂與驅動組件；車體底面具有凹槽，形成馬鞍形結構；車體通過凹槽騎在立軌上，凹槽通過兩支撐輪與立軌頂面貼合，小車箱體設有支撐輪，支撐輪與立軌側壁貼合，車體凹槽頂面上安裝有編碼器，編碼器為旋轉編碼器，編碼器的滾輪與立軌頂面貼合，通過支撐輪與編碼器實現車體在立軌軸向上移動，且在車體移動時，通過編碼器測得車體移動的位移；車體兩側分別安裝有車廂與驅動組件安裝板，且分別位於立軌內外兩側；所述驅動組件安裝板水平與車體側面固連，用來安裝驅動組件與紅外傳感器；其中，驅動組件包括驅動電機、驅動輪、彈簧軸與壓緊彈簧；驅動輪水平軸接在驅動組件安裝板底面上，且與立軌側面貼合，通過固定於驅動組件安裝板底面上的驅動電機驅動其轉動；驅動電機採用立式安裝；彈簧軸水平固定在車體側面上，彈簧軸上套有壓緊彈簧，壓緊彈簧兩端分別與驅動輪、車體固定；所述紅外傳感器安裝於驅動組件安裝板頂面上，紅外線發射端朝向立軌外側，對準列車車軸所在水平線；所述車箱內部設有兩個攝像頭，兩個攝像頭的鏡頭分別對準列車車廂底部兩側邊，在小車車箱內還設置有採用小車控制板為控制器的控制板，具有網絡通信功能，可提供對電機的控制以及數據的採集和處理。且控制板與集電器相連；所述集電器為電刷，用來在立軌側面安裝的滑導線上取電，通過滑導線實現控制板與軌邊控制單元間的通信，使軌邊控制單元發送的控制信號發送至控制板，由小車控制板控制攝像小車的移動與拍攝；攝像小車採集列車車底的圖像信息，通過軌邊控制單元發送到中心主機；所述的供電通信裝置包括開關電源、電力貓A、電力貓B、滑導線與集電器；每個軌 邊控制單元內設有一個電力貓A和開關電源，每個攝像小車上設有一個集電器和電力貓B;軌邊控制單元通過乙太網接口與電力貓A相連，向電力貓A發送控制信息數據；電力貓A通過電源線與開關電源及滑導線相連；電力貓A用來對接收到的控制信息數據進行調製後發送到滑導線；所述滑導線為兩根，且形成迴路，兩根滑導線上有η個集電器，通過滑導線與集電器構成滑導線供電通信系統；每個集電器連接一個電力貓B，電力貓B與攝像小車控制板間通過乙太網接口相連；滑導線將控制信息數據通過電力貓B進行解調後發送給攝像小車控制板；且攝像小車所發送的信息數據通過電力貓B進行調製後通過滑導線發送到電力貓Α，通過電力貓A對信息數據進行解調後，發送給軌邊控制單元主機；所述開關電源為供電通信裝置進行供電；所述的中心主機對攝像小車採集的圖片進行顯示，識圖操作人員根據圖片，確定需要識別的目標機械部件或者制動缸，通過滑鼠點擊圖片上相應的部件，中心主機計算得到相應部件的定位坐標，中心主機通過軌邊控制單元向各個攝像小車發送控制信號，攝像小車上的編碼器獲取定位坐標，中心主機控制各個攝像小車移動至定位坐標，得到攝像小車的回到目標下所要移動的距離，並向攝像小車發送攝像指令，控制攝像小車的攝像頭對目標機械部件或者制動缸進行拍攝，再將拍攝後的圖片或者視頻發送至中心主機。一種應用於鐵路列檢試風作業制動缸狀態的人工輔助監測方法，包括以下幾個步驟步驟一車底圖像掃描拍攝；啟動檢測系統，開啟開關電源，對監測系統進行供電，確定需要監測的列車。然後，中心主機通過軌邊控制單元控制各個攝像小車，每個攝像小車從本車站出發，沿著立軌移動至下一個小車車站，在移動過程中對車底進行連續掃描，相鄰攝像小車拍攝的車底圖像首尾相接，保證全列車車底圖像的連續完整；步驟二 全列車底圖像拼接；每個攝像小車將掃描到的列車底部圖片，通過軌邊控制單元輸出給中心主機，中心主機將攝像小車傳來的圖像按順序排列在一起，得到完整的全列車底圖像；步驟三車底圖像顯示，人工輔助識別車底目標機械部件，獲取識別目標的位置坐標；車底圖像在中心主機進行顯示，識圖操作人員根據圖片，確定需要識別的目標機械部件或者制動缸，通過滑鼠點擊圖片上相應的部件，中心主機計算得到相應部件的定位坐標，得到攝像小車的回到目標下所要移動的距離；步驟四中心主機控制風機大閘給列車制動系統加壓，進行試風作業，控制攝像小車對制動缸活塞杆進行拍攝；中心主機通過軌邊控制單元向攝像小車發送控制信號，中心主機控制攝像小車移動至定位坐標，並向攝像小車發送攝像指令，控制攝像小車的攝像頭對目標機械部件或者制動缸進行拍攝，再將拍攝後的圖片或者視頻發送至中心主機；
本發明的優點在於(I)本發明方法簡單快速，不需要知道列車其他信息，直接進行圖像人工識別定位，並且可遠程操作，通過人工輔助識別，定位準確；(2)本發明監測系統可對列車車底需檢測部件進行定點跟蹤拍攝，定位精度較高；也可在運動中進行動態拍攝，起到圖像動態故障識別的作用；(3)本發明監測系統實現了鐵路檢測的自動化，解放了人力；(4)本發明中通信信號和電源共用滑導線，對硬體的要求降低，結構簡單，安裝和維護方便，且通信速率快，可靠性高；採用圓柱型滑導線，架空安裝在立式立軌側面，具有防止異物在滑導線上阻擋電刷滑動，提高兩根滑導線之間的絕緣電阻的優點，保證系統在室外雨天的條件下運行；電力貓A與電力貓B採用乙太網接口與主機或者行動裝置通信，並且具有乙太網的交換機功能，能夠方便的增減設備；滑導線數量少，連接簡單，易於安裝和維護。
圖I是本發明的立軌、軌邊控制單元、攝像小車、中心主機、車號識別單元的示意圖；圖2是本發明的立軌與鐵軌的結構示意圖；圖3是是本發明的立軌結構示意圖；圖4是本發明的攝像小車結構示意圖；圖5是本發明的供電通信裝置結構示意圖； 圖6是本發明的方法流程圖；圖中I 一鐵軌2—卡具壓塊3—卡具支架4 一立軌5—滑導線架6—滑導線7-開關電源 8-電力貓A9-電力貓B10-車體11-主機12-集電器20-車廂30-驅動組件70-支撐輪80-編碼器 90-驅動組件安裝板100-紅外傳感器
201-攝像頭 202-小車控制板 301-驅動電機302-驅動輪 305-彈簧軸306-壓緊彈簧
具體實施例方式下面將結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。本發明是一種應用於鐵路列檢試風作業制動缸狀態的人工輔助監測系統，如圖I所示，包括攝像小車、供電通信裝置、立軌、軌邊控制單元與中心主機。其中，所述的立軌4如圖2和圖3所示，依靠鐵軌卡具鋪設在列檢所的列檢股道上，位於兩鐵軌I內側，與鐵軌I平行，且靠近一側鐵軌I。立軌4的橫截面為「S」形的折彎板，上面的彎折部分橫截面長度為X，X取值較小，滑導線架5固定在立軌4的中間，滑導線·架5上設有凹槽，滑導線6鑲嵌於凹槽中，滑導線6用於連接整個系統的電力系統和通訊系統，滑導線6設置在立軌4內側，保證了電力和通訊系統的安全性，立軌4上面彎折部分的作用是保護滑導線架5和滑導線6避免外界墜落物的損傷，因為X取值較小，所以外界墜落物例如雨雪沙石等，很難在立軌上面的彎折部分停留。立軌4下面的彎折部分橫截面的長度也為X，下面的折彎部分作用為讓墜落雜物等沿著斜壁滾落，不積存東西，保證立軌4內部的清潔，和攝像小車運行的安全。小車立軌的具體應用為如圖2所示，小車立軌通過鐵軌卡具固定在鐵軌上，鐵軌卡具由卡具支架3和卡具壓塊2組成，卡具支架3底部與鐵軌底部相貼合，卡具支架3的凹槽卡住鐵軌底部邊沿，另一側通過卡具壓塊2壓住鐵軌底部另一邊沿；立軌4固定在卡具支架3內側豎直的立軌安裝面上，用螺釘緊固。立軌4的加工方式為現場冷彎製成，減少了運輸環節的破壞，也減少了安裝過程的複雜。攝像小車沿立軌4運行，通過側壓力將自身壓在立軌4側面，保證小車的動力。其中，所述的攝像小車如圖4所示，安裝在立軌4上，可沿立軌4運動，包括車體
10、車廂20與驅動組件30。車體10底面具有凹槽，形成馬鞍形結構；車體10通過凹槽騎在立軌4頂面上，凹槽通過兩支撐輪與立軌4頂面配合，實現車體10在立軌4上的橫向定位。所述立軌4通過鐵軌卡具鋪設在列檢所的列檢股道上，位於兩鐵軌內側，與鐵軌平行，且靠近一端鐵軌I。小車箱體10設有支撐輪70，支撐輪70與立軌4側壁貼合，通過支撐輪70增強了車體在立軌4上的穩定度。車體10凹槽頂面上安裝有編碼器80，編碼器80為旋轉編碼器，編碼器80的滾輪與立軌4頂面貼合，由此通過支撐輪70與編碼器80實現車體10在立軌4軸向上移動，且在車體10移動時，通過編碼器80可測得車體10移動的位移。車體10兩側分別安裝有車廂20與驅動組件安裝板90，且分別位於立軌4內外兩偵U。所述驅動組件安裝板90水平與車體10側面固連，用來安裝驅動組件30與紅外傳感器100。其中，驅動組件30包括驅動電機301、驅動輪302、減速器、離合器、彈簧軸305與壓緊彈簧306 ;驅動輪302水平軸接在驅動組件安裝板90底面上，且與立軌4側面貼合，通過固定於驅動組件安裝板90底面上的驅動電機301驅動其轉動；驅動電機301採用立式安裝，驅動電機輸出軸上安裝有減速器，採用離合器的的動力傳輸技術，可以斷開減速器於驅動輪之間的連接，使小車處於自由運動狀態，在故障時可由其它小車推離現場，保證冗餘小車接替其圖像拍攝等工作。由此通過驅動輪302的轉動，實現車體10在立軌4上的移動。彈簧軸305水平固定在車體10側面上，彈簧軸305上套有壓緊彈簧306，壓緊彈簧306兩端分別與驅動輪302、車體10固定，由此通過壓緊彈簧306保證驅動輪302獲得足夠的摩擦力，轉動時不會打滑。所述紅外傳感器100安裝於驅動組件安裝板90頂面上，紅外線發射端朝向立軌4外側，對準列車車軸所在水平線。所述車箱20內部設有兩個攝像頭201，兩個攝像頭201的鏡頭分別對準列車車廂底部兩側，兩個攝像頭201，分別用來拍攝列車車底的兩側的零部件，由此減小了視角，避免了採用單個攝像頭201因視角過大造成圖像嚴重的球面變形。在車箱20內還設置有小車控制電路板202，小車控制電路板202用來控制小車運動並對傳感器信號進行採集處理完成與上位機的通信控制，且控制板202與集電器12相連。所述集電器為電刷，用來在立軌4側面安裝的滑導線6上取電，實現攝像小車的供電，且通過滑導線6可實現202與外部控制設備間的通信，使外部控制設備發送的控制信號發送至202，由202控制小車的移動與拍攝，實現列車車底圖像掃描的功能。 攝像小車間隔一定距離(如10米，小於最小車長)布設一套，總數量不小於列車編組的車廂數，由此保證每節車廂有一個攝像小車相匹配。攝像小車用來採集列車車底的圖像信息，通過軌邊控制單元發送到中心主機，攝像小車還可實時獲取自身移動位移並轉換為電信號，同樣通過軌邊控制箱發送到中心主機；攝像小車中採用DSP為控制器的控制板，具有網絡通信功能，可提供對電機的控制以及數據的採集處理。攝像小車在立軌4上移動，以及與軌邊控制單元間的通信，均可通過滑導線6實現，且通過滑導線6還可為攝像小車供電。所述軌邊控制單元採用17處理器，因此具備較高的數據處理速度。每個軌邊控制單元控制10套攝像小車，可根據立軌4長度進行擴展。其中，所述的供電通信裝置如圖5所示，包括電力貓AS、電力貓B9、滑導線6、集電器12與開關電源7。每個軌邊控制單元內設有一個電力貓AS和開關電源7，每個攝像小車上設有一個電力貓B9。軌邊控制單元通過乙太網接口與電力貓AS相連，向電力貓AS發送控制信息數據；電力貓AS通過電源線與開關電源7及滑導線6相連；電力貓AS用來對接收到的控制信息數據進行調製後發送到滑導線6。所述滑導線6為兩根，且形成迴路，作為供電和通信的載體，採用圓柱形滑導線6，立式安裝在立軌4內的滑導線架5內，防止異物在滑導線6上阻擋電刷滑動，提高兩根滑導線6之間的絕緣電阻，保證系統在室外雨天的條件下運行，提高供電和通信的可靠性；兩根滑導線6上連接η攝像小車，每個小車上設有一個集電器12和電力貓Β9，通過滑導線6與集電器12構成滑導線供電通信系統；集電器12作為連接滑導線6與通信、行動裝置的媒介，作為集電器12採用可以自由伸縮的電刷，可以提高集電器12與滑軌之間連接的可靠性；每個集電器12連接一個電力貓Β9，電力貓Β9與攝像小車控制板通過乙太網接口相連。由此滑導線6將控制信息數據通過電力貓Β9進行解調後發送給攝像小車控制板；且攝像小車所發送的信息數據還可通過電力貓Β9進行調製後通過滑導線6發送到電力貓AS，通過電力貓AS對信息數據進行解調後，發送給軌邊控制單元，由此，實現軌邊控制單元與外部行動裝置間的移動通信。所述開關電源7用來為本發明供電通信裝置進行供電，採用具有高效率、過流自保護的開關電源7 ;開關電源7向電力貓Β9供電與滑導線6供電，由此通過集電器12由滑導線6集電側獲取電能，將電能傳導至攝像小車內，從而實現本發明供電通信裝置的移動供電。上述滑導線6供電系統中應用正交頻分復用技術，實現電源和通信的共線傳輸。電力貓A8與電力貓B9均採用Intellon公司的電力線載波專用晶片INT6400，採用OFDM(正交頻分復用)實現高速數據通信，載波頻率為2到28MHz，最高通信速率達到200Mbps，支持HomePlug AV、Qo S、IEEE802. 3、IEEE802. 3u標準；且具有成百上千個通信通道，即使某些通信通道受幹擾關閉，也能保證軌邊控制單元與行動裝置之間的正常通信，大大提高了通信的可靠性。其中，所述的中心主機對攝像小車採集的圖片進行顯示，識圖操作人員根據圖片，確定需要識別的目標機械部件或者制動缸，通過滑鼠點擊圖片上相應的部件，中心主機計算得到相應部件的定位坐標，中心主機通過軌邊控制單元向各個攝像小車發送控制信號，攝像小車上的編碼器獲取定位坐標，中心主機控制各個攝像小車移動至定位坐標，得到攝像小車的回到目標下所要移動的距離，並向攝像小車發送攝像指令，控制攝像小車的攝像頭對目標機械部件或者制動缸進行拍攝，再將拍攝後的圖片或者視頻發送至中心主機。如果將中心主機與風機大閘聯動，則可實現列檢試風作業中自動加壓、制動缸狀態自動監測的過程。本發明是一種應用於鐵路列檢試風作業制動缸狀態的人工輔助監測方法，流程如圖6所示，包括以下幾個步驟步驟一車底圖像掃描拍攝；啟動檢測系統，開啟開關電源，對監測系統進行供電，確定需要監測的列車，然後，中心主機通過軌邊控制單元控制各個攝像小車，每個攝像小車從本車站出發，沿著立軌移動至下一個小車車站，在移動過程中對車底進行連續掃描，相鄰攝像小車拍攝的車底圖像首尾相接，保證全列車車底圖像的連續完整；步驟二 全列車底圖像拼接；每個攝像小車將掃描到的列車底部圖片，通過軌邊控制單元輸出給中心主機，中心主機將攝像小車傳來的圖像按順序排列在一起，得到完整的全列車底圖像；步驟三車底圖像顯示，人工輔助識別車底目標機械部件，獲取識別目標的位置坐標；車底圖像在中心主機出進行顯示，識圖操作人員根據圖片，確定需要識別的目標機械部件或者制動缸，通過滑鼠點擊圖片上相應的部件，中心主機計算得到相應部件的定位坐標，得到攝像小車的回到目標下所要移動的距離；步驟四中心主機控制控制風機大閘給列車制動系統加壓，進行試風作業，控制攝像小車對制動缸活塞杆進行拍攝；中心主機通過軌邊控制單元向攝像小車發送控制信號，中心主機控制攝像小車移動至定位坐標，並向攝像小車發送攝像指令，控制攝像小車的攝像頭對目標機械部件或者制動缸進行拍攝，再將拍攝後的圖片或者視頻發送至中心主機。當列車制動系統試風過程中，可以對制動缸活塞杆設伸縮運動過程進行實時監測。目前對車底零部件的圖像計算機自動識別存在算法複雜、運算量大、識別準確率不高等問題，不能依靠自動識別技術完成車底制動缸等機械部件的識別與定位，通過將人工輔助完成目標圖像識別，從而實現目標的準確定位，解決了制動缸活塞杆狀態的實時監控拍攝。替代了傳統的列車試風作業中人工跑風的繁重工作，提高了生產效率，提高了檢修的質量。通過攝像小車自動對列車車輛車底的圖像掃描，在中心主機上顯示出該車底的圖像，操作人員肉眼分辨出所要識別的對象，然後用滑鼠點擊所要識別的對象圖像，攝像小車即可移動到識別目標之下。通過滑鼠點擊的位置坐標，可算出所要識別目標的位置坐標，可直接算出攝像小車的回到目標下所要移動的距離。 ·
權利要求
1.一種應用於鐵路列檢試風作業制動缸狀態的人工輔助監測系統，其特徵在於，包括攝像小車、供電通信裝置、立軌、軌邊控制單元與中心主機； 所述的立軌鋪設在列檢所的列檢股道上，位於兩鐵軌內側，與鐵軌平行，且靠近一側鐵軌；立軌的橫截面為「S」形的折彎板，滑導線架固定在立軌的中間，滑導線架上設有凹槽，滑導線鑲嵌於凹槽中，所述的小車立軌通過鐵軌卡具固定在鐵軌上，鐵軌卡具由卡具支架和卡具壓塊組成，卡具支架底部與鐵軌底部相貼合，卡具支架的凹槽卡住鐵軌底部邊沿，一側通過卡具壓塊壓住在鐵軌底部邊沿，立軌固定在卡具支架內側豎直的立軌安裝面上； 所述的攝像小車安裝在立軌上，可沿立軌運動，包括車體、車廂與驅動組件；車體底面具有凹槽，形成馬鞍形結構；車體通過凹槽騎在立軌頂面上，凹槽通過兩支撐輪與立軌頂面配合，小車箱體設有支撐輪，支撐輪與立軌側壁貼合，車體凹槽頂面上安裝有編碼器，編碼器為旋轉編碼器，編碼器的滾輪與立軌頂面貼合，通過支撐輪與編碼器實現車體在立軌軸向上移動，且在車體移動時，通過編碼器測得車體移動的位移；車體兩側分別安裝有車廂與驅動組件安裝板，且分別位於立軌內外兩側；所述驅動組件安裝板水平與車體側面固連，用來安裝驅動組件與紅外傳感器；其中，驅動組件包括驅動電機、驅動輪、彈簧軸與壓緊彈·簧；驅動輪水平軸接在驅動組件安裝板底面上，且與立軌側面貼合，通過固定於驅動組件安裝板底面上的驅動電機驅動其轉動；驅動電機採用立式安裝；彈簧軸水平固定在車體側面上，彈簧軸上套有壓緊彈簧，壓緊彈簧兩端分別與驅動輪、車體固定，所述紅外傳感器安裝於驅動組件安裝板頂面上，紅外線發射端朝向立軌外側，對準列車車軸所在水平線；所述車箱內部設有兩個攝像頭，兩個攝像頭的鏡頭分別對準列車車廂底部兩側邊，在小車車箱內還設置有採用小車控制板為控制器的控制板，具有網絡通信功能，可提供對電機的控制以及數據的採集和處理。且控制板與集電器相連；所述集電器為電刷，用來在立軌側面安裝的滑導線上取電，通過滑導線實現控制板與軌邊控制單元間的通信，使軌邊控制單元發送的控制信號發送至控制板，由小車控制板控制攝像小車的移動與拍攝；攝像小車採集列車車底的圖像信息，通過軌邊控制單元發送到中心主機； 所述的供電通信裝置包括開關電源、電力貓A、電力貓B、滑導線與集電器；每個軌邊控制單元內設有一個電力貓A和開關電源，每個攝像小車上設有一個集電器和電力貓B;軌邊控制單元通過乙太網接口與電力貓A相連，向電力貓A發送控制信息數據；電力貓A通過電源線與開關電源及滑導線相連；電力貓A用來對接收到的控制信息數據進行調製後發送到滑導線；所述滑導線為兩根，且形成迴路，兩根滑導線上有η個集電器，通過滑導線與集電器構成滑導線供電通信系統；每個集電器連接一個電力貓B，電力貓B與攝像小車控制板間通過乙太網接口相連；滑導線將控制信息數據通過電力貓B進行解調後發送給攝像小車控制板；且攝像小車所發送的信息數據通過電力貓B進行調製後通過滑導線發送到電力貓Α，通過電力貓A對信息數據進行解調後，發送給軌邊控制單元主機；所述開關電源為供電通信裝置進行供電； 所述的中心主機對攝像小車採集的圖片進行顯示，識圖操作人員根據圖片，確定需要識別的目標機械部件或者制動缸，通過滑鼠點擊圖片上相應的部件，中心主機計算得到相應部件的定位坐標，中心主機通過軌邊控制單元向各個攝像小車發送控制信號，攝像小車上的編碼器獲取定位坐標，中心主機控制各個攝像小車移動至定位坐標，得到攝像小車的回到目標下所要移動的距離，並向攝像小車發送攝像指令，控制攝像小車的攝像頭對目標機械部件或者制動缸進行拍攝，再將拍攝後的圖片或者視頻發送至中心主機。
2.根據權利要求I所述的一種應用於鐵路列檢試風作業制動缸狀態的人工輔助監測系統，其特徵在於，所述的立軌為現場冷彎製成。
3.根據權利要求I所述的一種應用於鐵路列檢試風作業制動缸狀態的人工輔助監測系統，其特徵在於，所述的攝像小車中採用以DSP數位訊號處理器為核心的控制板。
4.根據權利要求I所述的一種應用於鐵路列檢試風作業制動缸狀態的人工輔助監測系統，其特徵在於，所述的軌邊控制單元採用17處理器。
5.根據權利要求I所述的一種應用於鐵路列檢試風作業制動缸狀態的人工輔助監測系統，其特徵在於，所述的每個軌邊控制單元控制10套攝像小車，根據立軌長度進行擴展。
6.一種應用於鐵路列檢試風作業制動缸狀態的人工輔助監測方法，其特徵在於，包括以下幾個步驟 步驟一車底圖像掃描拍攝； 啟動檢測系統，開啟開關電源，對監測系統進行供電，確定需要監測的列車，然後，中心主機通過軌邊控制單元控制各個攝像小車，每個攝像小車從本車站出發，沿著立軌移動至下一個小車車站，在移動過程中對車底進行連續掃描，相鄰攝像小車拍攝的車底圖像首尾相接，保證全列車車底圖像的連續完整； 步驟二 全列車底圖像拼接； 每個攝像小車將掃描到的列車底部圖片，通過軌邊控制單元輸出給中心主機，中心主機將攝像小車傳來的圖像按順序排列在一起，得到完整的全列車底圖像； 步驟三車底圖像顯示，人工輔助識別車底目標機械部件，獲取識別目標的位置坐標； 車底圖像在中心主機出進行顯示，識圖操作人員根據圖片，確定需要識別的目標機械部件或者制動缸，通過滑鼠點擊圖片上相應的部件，中心主機計算得到相應部件的定位坐標，得到攝像小車的回到目標下所要移動的距離； 步驟四中心主機控制控制風機大閘給列車制動系統加壓，進行試風作業，控制攝像小車對制動缸活塞杆杆進行拍攝； 中心主機通過軌邊控制單元向攝像小車發送控制信號，中心主機控制攝像小車移動至定位坐標，並向攝像小車發送攝像指令，控制攝像小車的攝像頭對目標機械部件或者制動缸進行拍攝，再將拍攝後的圖片或者視頻發送至中心主機。
全文摘要
本發明公開了一種應用於鐵路列檢試風作業制動缸狀態的人工輔助監測系統及方法，其中，自動監測系統包括攝像小車、供電通信裝置、立軌、軌邊控制單元與中心主機；自動監測方法包括步驟一車底圖像掃描拍攝；步驟二全列車底圖像拼接；步驟三車底圖像顯示，人工輔助識別車底目標機械部件，獲取識別目標的位置坐標；步驟四中心主機控制控制風機大閘給列車制動系統加壓，進行試風作業，控制攝像小車對制動缸活塞杆杆進行拍攝；本發明對列車車底需檢測部件進行定點跟蹤拍攝，定位精度較高；也可在運動中進行動態拍攝，起到圖像動態故障識別的作用。方法簡單快速，直接進行圖像識別定位，並且可遠程操作，通過人工輔助識別，定位準確。
文檔編號G01C11/00GK102901644SQ20121030147
公開日2013年1月30日 申請日期2012年8月22日 優先權日2012年8月22日
發明者農時猛, 郭忠, 張益 , 鄭向陽, 石小累, 從國飛, 郭浩 申請人:北京康拓紅外技術股份有限公司