一种接触网悬挂设施目标自动识别装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种接触网悬挂设施目标自动识别装置,涉及电气化铁路接触网悬挂设施检测领域，旨在针对上述存在的问题，提供一种检测频率高、误差小的接触网悬挂设施目标自动识别装置。本实用新型采用的技术方案是这样的：包括第一激光源、第二激光源及线阵相机；所述第一激光源、第二激光源及线阵相机位于列车顶部且排成一条直线，以使得第一激光源与第二激光源射出的光线均位于线阵相机的视野平面内；所述线阵相机具有图像信号输出端，用于将拍摄到的图像输出。
【专利说明】一种接触网悬挂设施目标自动识别装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电气化铁路接触网悬挂设施检测领域。
【背景技术】
[0002]随着中国铁路事业的快速发展，铁路建设里程的不断增加，工作人员现场检修的强度与难度都不断增大。为提高故障检测速度、保障线路的安全运营，研制一种新的可帮助工作人员快速发现接触网悬挂设施细微故障的装置便显得尤为迫切。铁路总公司于2012年7月推出了《高速铁路供电安全检测监测系统(6C系统)总体技术规范》，在该文件中，详细阐述了对“接触网悬挂状态检测监测装置”的高清成像检测要求，即:将装置安装在接触网作业车或专用车辆上，在行车过程中，利用该装置对接触网悬挂设施零部件进行高清成像检测，形成维修建议指导接触网检修。
[0003]由于接触网悬挂状态检测监测装置需检测的悬挂设施中，定位装置、支持装置及附加悬挂是其最重要的部分，其安装铁路沿线按一定间距(50m左右，不同线路有不同长度)架设的支柱上，为保证获取图像的有效性，必须通过触发拍摄的方式获取图像，即:通过在车体上安装接触网悬挂设施目标自动识别装置，在行车过程中，实时检测目标是否出现，当检测到目标时，立即发出触发信号，控制相机进行高清图像拍摄。
[0004]由于存在铁路线路建设时间跨度长，目标状态及其背景多样，行车速度快、环境光照干扰大等因素，现有的自动识别装置极易出现大量误识别及漏识别的情况，使所获取图像的有效性大为降低。另外，现有识别技术响应速度低，多仅能满足80km/h以内的识别要求，这导致在该速度下完成对某线路的检测，需要花费大量的检测时间。因此，对接触网悬挂设施目标自动识别装置的研究，是接触网悬挂状态检测监测装置研究中的一项极其重要的技术。
实用新型内容
[0005]本实用新型的发明目的在于:针对上述存在的问题，提供一种检测频率高、误差小的接触网悬挂设施目标自动识别装置。
[0006]本实用新型采用的技术方案是这样的:包括第一激光源、第二激光源及线阵相机；所述第一激光源、第二激光源及线阵相机位于列车顶部且排成一条直线，以使得第一激光源与第二激光源射出的光线均位于线阵相机的视野平面内；所述线阵相机具有图像信号输出端，用于将拍摄到的图像输出。
[0007]进一步，第一激光源及第二激光源的出光口及线阵相机的镜头均朝上。
[0008]进一步，第一激光源及第二激光源出射光方向竖直向上；线阵相机的视野平面与列车横截面平行。
[0009]进一步，所述第一激光源与第二激光源均位于所述线阵相机的左侧或者右侧。
[0010]进一步，所述线阵相机为能够按照一定频率自动拍照的线阵相机。
[0011]进一步,所述频率大于或等于3000Hz。
[0012]综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0013]1、本实用新型能自动高频的获取拍摄图像，能适应160km/h行车速度下的接触网悬挂设施目标的识别。现有识别技术响应速度低，多仅能满足80km/h以内的识别要求，这导致在该速度下完成对某线路的检测，需要比与160km/h下的检测多出一倍的检测时间，由于铁路线路运输的紧张性，时间即意味着检测成本，本实用新型在该方面可降低一半的检测成本。
[0014]2、本实用新型拍摄到图像能够清楚显示接触网悬挂设施目标出现，双激光源的设置可极大降低线叉、电连接线及其他相似设备引起的误识别信号。以铁路中线叉、电连接线约5%的比例计算，本实用新型可降低误识别及漏触发至1%以下。而对于漏拍摄的情况，需要进行人工复查，以1000公里的线路检测为例，按近似50米/杆计算，如果以人工按10分钟I个杆位进行复查，本实用新型则可将复查时间由166小时降为33小时。
[0015]3、本实用新型能够适应各种光线条件的情况，具备全天候检测的条件。
[0016]综上所述，本实用新型可极大提高接触网悬挂状态检测监测装置的检测效率，提高检测数据的有效性，其投入运用缩短了接触网检修的时间，减轻了作业人员的劳动强度，具有广泛的应用前景和良好的社会效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型原理框图。
[0018]图中标记:1为激光照亮的光斑区域或太阳光被遮挡的暗斑区域；2为接触网悬挂设施目标；3为线阵相机；4为激光源；5为线阵相机视野平面。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。
[0020]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0021]如图1所示，本实用新型第一实施例包括第一激光源、第二激光源4及线阵相机3 ；所述第一激光源、第二激光源4及线阵相机3位于列车顶部且排成一条直线，以使得第一激光源与第二激光源射出的光线均位于线阵相机的视野平面5内；所述线阵相机具有图像信号输出端，用于将拍摄到的图像输出。例如，线阵相机可将拍摄到的图片输出给后续的图像处理电路作进一步的识别处理。
[0022]所述第一激光源及第二激光源的出光口及线阵相机的镜头均朝上，线阵相机的视野范围为一平面，作为优选，在本实用新型另一实施例中，通过设置线阵相机的位置，使线阵相机的视野平面与列车行车方向或铁轨垂直，或者说与列车横截面平行，第一激光源及第二激光源出射光方向竖直向上，由于第一激光源、第二激光源与线阵相机位于同一直线上，这样的设置必然能确保第一激光源与第二激光源的光线是位于线阵相机的视野平面中的。
[0023]本领域技术人员知晓，接触网悬挂设施为与铁轨垂直的线性结构，当列车运行到使本实用新型装置位于待识别的接触网悬挂设施目标2下方时，第一激光源与第二激光源射出的激光射到目标2上再被反射回进入到线阵相机的镜头中，这时线阵相机拍摄的图像中就会出现两个光斑或暗斑I。若位于本实用新型上方的不是目标，而是其他的线叉等设施，由于除了接触网定位装置、支持装置以外的其他设施极少与铁轨垂直，那么至少有一个激光源的激光是不能照射到干扰目标(除了接触网定位装置、支持装置以外的其他设施)上的，这样线阵相机拍摄的图片中不会出现两个光斑。可见，本实用新型设置两个激光源，大大降低了非目标带来的误识别信号。
[0024]为了进一步说明本实用新型具有识别精度高的效果，现对线阵相机拍摄的到图片分为以下三类进行说明。将线阵相机在隧道外拍摄的图片分为非直射太阳时的暗模式及直射太阳时的亮模式，并将线阵相机在隧道内拍摄到的图像列为隧道内模式。
[0025]在暗模式下，当目标2未出现在本实用新型上方时，线阵相机3拍摄到的图片会呈现全黑的状态；目标出现时会挡住激光束，此时线阵相机拍摄到的图片中会呈现处两处亮斑5，以此即可判定目标的出现。
[0026]在亮模式下，此时激光作用不是很明显，但是可利用太阳光被遮挡的情况识别目标是否出现。当目标2未出现时线阵相机3拍摄到的图片会呈现全亮的状态，当目标2出现时，会挡住太阳光，此时线阵相机拍摄到的图片中会呈现暗斑1，由此可判定目标的出现。
[0027]在隧道内模式下，线阵相机拍摄到的图片中会持续的出现光斑，当目标出现时，亮斑位置会发生明显的变化，以此可判定目标的出现。
[0028]由于隧道内、外及直射太阳与非直射太阳时，背景特征都完全不一样，需要不同的亮度特性来进行目标识别，因此，本装置提供的检测图片以相机整体亮度及激光光斑为特征，为后续处理电路自动判断当前所处模式、识别目标是否出现提供了可靠的依据。
[0029]在其他实施例中，本实用新型的第一激光源、第二激光源及线阵相机的排序可以是任意方式，优选为第一激光源与第二激光源均位于所述线阵相机的左侧如图1中的设置方式或者右侧。
[0030]所述线阵相机为能够按照一定频率自动拍照的线阵相机，所述频率可达到3000Hz以上。
[0031]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种接触网悬挂设施目标自动识别装置，其特征在于，包括第一激光源、第二激光源及线阵相机；所述第一激光源、第二激光源及线阵相机位于列车顶部且排成一条直线，以使得第一激光源与第二激光源射出的光线均位于线阵相机的视野平面内；所述直线与列车横截面平行；所述线阵相机具有图像信号输出端，用于将拍摄到的图像输出。
2.根据权利要求1所述的一种接触网悬挂设施目标自动识别装置，其特征在于，第一激光源及第二激光源的出光口及线阵相机的镜头均朝上。
3.根据权利要求1或2所述的一种接触网悬挂设施目标自动识别装置，其特征在于，第一激光源及第二激光源出射光方向竖直向上；线阵相机的视野平面与列车横截面平行。
4.根据权利要求1或2所述的一种接触网悬挂设施目标自动识别装置，其特征在于，所述第一激光源与第二激光源均位于所述线阵相机的左侧或者右侧。
5.根据权利要求3所述的一种接触网悬挂设施目标自动识别装置，其特征在于，所述第一激光源与第二激光源均位于所述线阵相机的左侧或者右侧。
6.根据权利要求1所述的一种接触网悬挂设施目标自动识别装置，其特征在于，所述线阵相机为能够按照一定频率自动拍照的线阵相机。
7.根据权利要求6所述的一种接触网悬挂设施目标自动识别装置，其特征在于，所述频率大于或等于3000Hz。
【文档编号】G01C11/00GK204007612SQ201420226118
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年5月6日 优先权日:2014年5月6日
【发明者】于龙 申请人:西南交通大学