固定方法、固定机架与火车车轮外形测量系统与流程

本发明涉及火车运行安全保障系统技术领域，更具体的说，涉及固定方法、固定机架与火车车轮外形测量系统。

背景技术：

火车轮对作为动车组的关键承重部件，其质量好坏对行车安全至关重要。车轮外形几何尺寸作为车轮质量状态检测环节的最重要内容之一，其能否被及时、准确的被检出，尤为重要。

目前，现有技术中通常采用“光截图像法”来实现车轮外形几何尺寸的测量，线光源沿轮心方向投射车轮踏面部分形成从轮缘到踏面的光截曲线，该光截曲线包含了踏面外形尺寸信息，用与光入射方向成一定角度的摄像机拍摄车轮外形光截曲线图像，经过图像实时采集、处理获得车轮外形曲线，将检测的外形曲线与标准曲线比较后得到车轮外形尺寸。在具体实施中，各个摄像机和线光源被分别安装在火车轨道的道床上，火车经过时，道床要发生沉降，由于道床上不同位置的受力不同，而分别安装在道床上的各个线光源和摄像机，在沉降的高度上无法一致，进而影响车轮外形测量的准确性。

所以，目前迫切需要一种能够在火车经过并导致道床沉降时，保证车轮外形测量准确性的技术方案。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供了一种固定方法、固定机架与火车车轮外形测量系统，以实现在火车经过并导致道床沉降时，保证车轮外形测量准确性的发明目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种固定方法，应用于火车车轮外形测量系统，所述测量系统包括固定机架、至少一个摄像装置和至少一个线光源装置；所述固定机架包括至少一个摄像装置固定点和至少一个线光源装置固定点；

所述方法包括：

将所述摄像装置安装在所述摄像装置固定点上；

将所述线光源装置安装在所述线光源装置固定点上；

将所述固定机架安装在火车轨道的道床上。

优选的，所述测量系统还包括：减震器；

在所述将所述固定机架安装在火车轨道的道床上之前，所述方法还包括：将所述减震器安装在所述固定机架下方。

优选的，其特征在于，所述固定机架与钢轨的间距大于0cm。

优选的，所述固定机架包括多条C型钢。

优选的，所述C型钢的厚度为5mm。

优选的，所述多条C型钢之间通过L型角钢固定连接。

一种固定机架，应用于火车车轮外形测量系统，所述测量系统包括至少一个摄像装置和至少一个线光源装置；

所述固定机架包括至少一个摄像装置固定点和至少一个线光源装置固定点；

所述摄像装置固定点用于安装所述摄像装置；

所述线光源装置固定点用于安装所述线光源装置；

所述固定机架用于安装在火车轨道的道床上。

一种火车车轮外形测量系统，包括固定机架、至少一个摄像装置和至少一个线光源装置；

所述固定机架包括至少一个摄像装置固定点和至少一个线光源装置固定点；

所述摄像装置固定点用于安装所述摄像装置；

所述线光源装置固定点用于安装所述线光源装置；

所述固定机架用于安装在火车轨道的道床上。

从上述的技术方案可以看出，在本发明提供的固定方案中，固定机架包括至少一个摄像装置固定点和至少一个线光源装置固定点，将摄像装置安装在摄像装置固定点上，并将线光源装置安装在线光源装置固定点上，由于固定机架上每一点的位置都是固定的，所以固定机架上每个摄像装置固定点与每个线光源装置固定点的相对位置也是固定的，从而使得安装在线光源装置固定点上的线光源装置与安装在摄像装置固定点上的摄像装置的相对位置固定，然后将所述固定机架安装在火车轨道的道床上，当火车经过时，即使道床发生沉降，所述线光源装置与所述摄像装置的相对位置也不会发生改变，进而保证了车轮外形测量的准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的固定方法的一种流程图；

图2为本申请实施例提供的固定方法的另一种流程图；

图3为本申请实施例提供的固定机架的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的火车车轮外形测量系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

火车车轮外形测量系统通常采用光截图像法来实现火车车轮外形的测量，其测量原理是：线光源沿轮心方向投射到车轮踏面部分，形成从轮缘到踏面的光截曲线，该光截曲线包含了踏面外形尺寸信息，用与线光源入射方向成一定角度的摄像装置拍摄车轮外形光截曲线图像，经过图像实时采集与处理获得车轮外形曲线，将获得的外形曲线与标准曲线比较后则得到车轮外形的相关尺寸信息。

请参阅图1，图1为本申请实施例提供的固定方法的一种流程图。

本实施例的固定方法，应用于火车车轮外形测量系统，所述测量系统包括固定机架、至少一个摄像装置和至少一个线光源装置，所述固定机架包括至少一个摄像装置固定点和至少一个线光源装置固定点。由于固定机架上每一点的位置都是固定的，所以固定机架上的每个摄像装置固定点与每个线光源装置固定点的相对位置也是固定的。

其中，摄像装置固定点、线光源装置固定点、摄像装置与线光源装置的数量，可根据具体测量要求来设定。例如，针对火车单个车轮的单侧参数进行测量时，仅需要1个摄像装置与1个线光源装置，相应的，固定机架上需要包括至少1个摄像装置固定点与至少1个线光源装置固定点；针对火车单个车轮的双侧参数进行测量时，钢轨内、外均需要设置摄像装置与线光源装置，则需要2个摄像装置与2个线光源装置，相应的，固定机架上需要包括至少2个摄像装置固定点与至少2个线光源装置固定点；针对火车单个车轮的直径进行测量时，基于三点测圆的原理，需要3个摄像装置和3个线光源装置，相应的，固定机架上需要包括至少3个摄像装置固定点与至少3个线光源装置固定点。

如图1所示，本实施例的固定方法包括：

S101：将所述摄像装置安装在所述摄像装置固定点上；

固定机架包括至少一个摄像装置固定点，将摄像装置安装在摄像装置固定点上，从而使得摄像装置在该摄像装置固定点的位置来拍摄车轮外形光截曲线图像。

S102：将所述线光源装置安装在所述线光源装置固定点上；

固定机架还包括至少一个线光源装置固定点，将线光源装置安装在线光源装置固定点上，从而使得线光源装置在该线光源装置固定点的位置来投射光线到车轮踏面部分。

由于固定机架上的每个摄像装置固定点与每个线光源装置固定点的相对位置是固定的，所以安装在线光源装置固定点上的线光源装置与安装在摄像装置固定点上的摄像装置的相对位置也是固定的。

摄像装置与线光源装置的安装方式可以是卡扣固定、螺丝固定或焊接固定，在此不作限定。

S103：将所述固定机架安装在火车轨道的道床上。

将固定机架安装在火车轨道的道床上，当火车经过时，车轮相对应位置的道床将发生沉降，安装在道床上的固定机架也会相应的发生沉降，由于线光源装置与摄像装置都安装在固定机架上且相对位置固定，所以线光源装置与摄像装置会随着固定机架一起发生沉降且位移相同，从而保证在火车经过时，线光源装置与摄像装置的相对位置也是固定不变的，从而保证了测量数据的准确性。

其中，步骤S101-S103的先后顺序可以根据实际情况进行调整。

在火车经过时，钢轨的变形非常大，若固定机架与钢轨直接接触，固定机架会因为钢轨的变形而变形，进而导致线光源装置与摄像装置的相对位置发生改变，影响测量准确性。

所以，在一示例中，将固定机架安装在火车轨道的道床上时，固定机架与钢轨的间距大于0cm，使固定机架与钢轨之间不接触，从而能够有效避免固定机架因为钢轨的变形而变形，进一步保证测量准确性。

在另一示例中，固定机架包括多条C型钢，C型钢可以进一步保证固定机架的结构强度，有效避免固定机架由于外力而变形，保证测量准确性。

所述C型钢的厚度可以设定为5mm，在这一尺寸限定下，能够在保证固定机架的结构强度的同时，使固定机架的厚度较小，节省空间，便于安装。

固定机架的多条C型钢之间可以通过L型角钢固定连接，而并不采用焊接的方式来固定连接，从而能够有效避免C型钢过度焊接时导致的固定机架的变形，保证测量准确性。

因此，本发明的固定方法，将摄像装置安装在固定机架的摄像装置固定点上，并将线光源装置安装在固定机架的线光源装置固定点上，然后将所述固定机架安装在火车轨道的道床上，当火车经过时，即使道床发生沉降，所述线光源装置与所述摄像装置的相对位置也不会发生改变，进而保证了车轮外形测量的准确性。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的固定方法的又一种流程图。

本实施例的固定方法，应用于火车车轮外形测量系统，所述测量系统包括固定机架、减震器、至少一个摄像装置和至少一个线光源装置，所述固定机架包括至少一个摄像装置固定点和至少一个线光源装置固定点。

如图2所示，本实施例的固定方法包括：

S201-S202与前述S101-S102相类似，在此不作赘述。

S203：将所述减震器安装在所述固定机架下方；

将减震器安装在固定机架下方，能够有效缓解火车经过时固定机架所受到的压力，避免固定机架由此导致的变形，保证车轮外形测量的准确性。并且，减震器还能够减小火车经过时由于道床震动而导致的对固定机架上各种设备(如摄像装置和线光源装置等)的负面影响。

所述减震器可采用阻尼弹簧减震器或其他类型的减震器。

S204：将所述固定机架安装在火车轨道的道床上。

S204与前述S103相类似，在此不作赘述。

因此，本发明的固定方法，将摄像装置安装在固定机架的摄像装置固定点上，并将线光源装置安装在固定机架的线光源装置固定点上，然后将所述减震器安装在所述固定机架下方，最后将所述固定机架安装在火车轨道的道床上，当火车经过时，即使道床发生沉降，所述线光源装置与所述摄像装置的相对位置也不会发生改变，并且，固定机架的形状也不会由于压力而发生形变，进而保证了车轮外形测量的准确性。

对应于固定方法，本发明实施例还提供了固定机架。

请参阅图3，图3为本申请实施例提供的固定机架的结构示意图。

本实施例的固定机架U100，应用于火车车轮外形测量系统，所述测量系统包括至少一个摄像装置和至少一个线光源装置；所述固定机架U100用于安装在火车轨道的道床上。

所述固定机架U100包括至少一个摄像装置固定点U101和至少一个线光源装置固定点U102；

所述摄像装置固定点U101，用于安装所述摄像装置；

所述线光源装置固定点U102，用于安装所述线光源装置。

在一示例中，固定机架包括多条C型钢U103，C型钢U103的厚度可以设定为5mm，多条C型钢U103之间通过L型角钢U104固定连接。

需要注意的是，图3所示的固定机架的形状只是本发明的固定机架的一种表现形式，本发明的固定机架还可以是其他形状，只要能实现摄像装置与线光源装置的相对位置固定即可，本发明对固定机架的形状并不具体限定。

因此，本发明的固定机架，包括至少一个摄像装置固定点和至少一个线光源装置固定点，所述摄像装置固定点用于安装所述摄像装置，所述线光源装置固定点用于安装所述线光源装置，所述固定机架用于安装在火车轨道的道床上，当火车经过时，即使道床发生沉降，所述线光源装置与所述摄像装置的相对位置也不会发生改变，进而保证了车轮外形测量的准确性。

对应于固定方法与固定机架，本发明实施例还提供了火车车轮外形测量系统。

请参阅图4，图4为本申请实施例提供的火车车轮外形测量系统的结构示意图。

本实施例的火车车轮外形测量系统，包括固定机架U100、至少一个摄像装置U200和至少一个线光源装置U300；

所述固定机架包括至少一个摄像装置固定点U101和至少一个线光源装置固定点U102；

所述摄像装置固定点U101，用于安装所述摄像装置U200；

所述线光源装置固定点U102，用于安装所述线光源装置U300；

所述固定机架U100，用于安装在火车轨道的道床上。

在一具体示例中，所述测量系统还包括减震器U400，所述减震器U400用于安装在所述固定机架U100下方。

因此，本发明的火车车轮外形测量系统，包括固定机架、至少一个摄像装置和至少一个线光源装置，所述固定机架包括至少一个摄像装置固定点和至少一个线光源装置固定点，所述摄像装置固定点用于安装所述摄像装置，所述线光源装置固定点用于安装所述线光源装置，所述固定机架用于安装在火车轨道的道床上，当火车经过时，即使道床发生沉降，所述线光源装置与所述摄像装置的相对位置也不会发生改变，进而保证了车轮外形测量的准确性。

本发明提供了一种固定方法、固定机架和火车车轮外形测量系统，固定机架包括至少一个摄像装置固定点和至少一个线光源装置固定点，将摄像装置安装在摄像装置固定点上，并将线光源装置安装在线光源装置固定点上，由于固定机架上每一点的位置都是固定的，所以固定机架上每个摄像装置固定点与每个线光源装置固定点的相对位置也是固定的，从而使得安装在线光源装置固定点上的线光源装置与安装在摄像装置固定点上的摄像装置的相对位置固定，然后将所述固定机架安装在火车轨道的道床上，当火车经过时，即使道床发生沉降，所述线光源装置与所述摄像装置的相对位置也不会发生改变，进而保证了车轮外形测量的准确性。

本发明还将减震器安装在固定机架下方，能够有效缓解火车经过时固定机架所受到的压力，避免固定机架由此导致的变形，保证车轮外形测量的准确性。并且，减震器还能够减小火车经过时由于道床震动而导致的对固定机架上各种设备的负面影响。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本申请的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。