[实用新型]一种基于结构光方式的接触网磨耗在线检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及轨道交通检测技术领域，尤其涉及一种基于结构光方式的接触网磨耗在线检测装置。

背景技术

电气化铁路中，电力机车通过受电弓从接触网获取电能，接触线在运行中会存在接触线磨损，接触线的磨耗对接触线的经济和运行指标有很大影响，直接威胁着供电安全，对接触线的接触磨损和电弧损伤进行观测、监控等技术手段十分必要。目前对接触网磨耗的检测主要有两种方式，一种是通过将接触网磨耗检测仪设备挂接到接触网线上进行静态的测量。另外一种是使用双目线阵相机进行测量。中国申请号“201010618869.4”，名称为“一种受电弓滑板磨耗监测系统”的实用新型专利公开了一种受电弓滑板磨耗监测系统，包括三维立体相机(3D相机)和激光器，三维立体相机和激光器连接PLC控制器，由PLC控制器控制其开闭，PLC控制器还连接有工控机，工控机与三维立体相机之间通过宽带网络连接，可通过宽带网络接收三维立体相机传送的照片，并将其存储。受电弓通过时，三维立体相机能够将拍下的受电弓顶部照片通过宽带网络发送给工控机，工控机通过对三维照片进行分析，可清晰的得出受电弓顶部滑板的三维坐标值，从而可得出滑板的磨耗情况。

然而，静态测量设备虽然精度很高但是需要手动挂接到接触网上进行测量。存在上线困难，带电操作危险风险、劳动强度大、效率低等问题；双目测量由于视场角度需要，安装需进行一定量的偏转，在检测时容易出现视差造成的磨耗底面偏磨、双线遮挡、锚段、线叉判断困难，导致数据不准或者偏差较大问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一至少在于，针对如何克服上述现有技术存在的问题，提供一种基于结构光方式的接触网磨耗在线检测装置，其能够完整呈现整个接触网导线的外形轮廓，获取的磨耗的数值精度高，且检测速度快、正确率高，有效提高了接触网磨耗的检测效率。

为了实现上述目的基于结构光方式的接触网磨耗在线检测装置，本实用新型采用的技术方案包括以下各方面。

一种基于结构光方式的接触网磨耗在线检测装置，其包括：第一激光器、第一控制器、第一相机、第二控制器、以及图像处理器；

其中，所述第一激光器通过第一云台设置在车厢顶部第一高度位置处正对接触网导线，用于发出第一结构光照射接触网导线；第一相机通过第二云台设置在车厢顶部第一高度位置处且位于与第一激光器相同的一侧，用于拍摄接触网导线表面反射和散射的结构光以获取接触网导线的第一轮廓图像；

第一控制器与第一激光器连接，用于控制其产生结构光的时间和频率；第二控制器与第一控制器和第一相机连接，用于根据结构光的产生时间和频率控制第一相机拍摄结构光轮廓图像的时间和频率；图像处理器与第一相机连接，用于将获取的结构光轮廓图像与接触网导线参考图像进行对比，以获取接触网导线的第一磨耗检测数据。

优选地，上述第一高度大于接触线与机车顶部的距离。

优选地，上述装置进一步包括第二激光器和第二相机；

其中，所述第二激光器通过第三云台设置在车厢顶部第一高度位置处且与第一激光器相对设置于接触网导线的另一侧，用于发出第二结构光照射接触网导线；第二相机通过第四云台设置在车厢顶部第一高度位置处且与第一相机相对设置于接触网导线的另一侧，用于拍摄接触网导线表面反射和散射的结构光以获取接触网导线的第二轮廓图像；

第一控制器与第二激光器连接，用于控制其产生结构光的时间和频率；第二控制器与第二相机连接，用于根据结构光的产生时间和频率控制第二相机拍摄结构光轮廓图像的时间和频率；图像处理器与第二相机连接，用于将获取的结构光轮廓图像与接触网导线参考图像进行对比，以获取接触网导线的第二磨耗检测数据。

优选地，上述第一激光器和第二激光器均为红外激光器。

优选地，上述第一激光器用于发出波长0.7μm至2.5μm的红外光。

优选地，上述第二激光器用于发出波长2.5μm至25μm的红外光。

优选地，上述第一相机包括0.7μm至2.5μm的第一窄带滤光片。

优选地，上述第二相机包括2.5μm至25μm的第二窄带滤光片。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型至少具有以下有益效果：