[发明专利]一种城轨列车受电弓羊角监测装置及方法

说明书

本发明公开了一种城轨列车受电弓羊角监测装置及方法。该装置包括现场控制单元、现场数据采集单元、远程传输单元、数据分析单元、数据存储与发布单元和客户端访问单元。方法为：首先通过工业相机获取受电弓原始图像；其次采用高斯滤波算法对原始图像进行滤波处理；再根据端点模板匹配获取受电弓滑板左右端点坐标，进一步对滤波处理后的图像中的羊角进行粗定位；然后，根据粗定位后的羊角图像，对人工设计的羊角模板进行平移旋转变换，使其最大程度与粗定位后的羊角匹配，实现羊角的精定位；最后采用基于边缘方向的羊角识别依据对精定位后的羊角是否缺失进行判别。本发明能够实现对羊角的非接触式监测，具有效率高、精度高、安全性高的优点。

技术领域

本发明涉及交通安全工程监测技术领域，特别是一种城轨列车受电弓羊角监测装置及方法。

背景技术

近些年，城轨列车凭借其快速、舒适、节能、高效的优点，在我国得到了飞速的发展。同时，列车在线运行的安全问题也日益显著。城轨列车受电弓是将电能从接触网上传输至城轨列车以驱动其正常运行的电气装置。受电弓滑板的好坏直接影响城轨列车的安全运行，受电弓羊角的缺失，将会导致列车在运行过程中离线率增加，影响城轨列车的正常供电造成安全事故，由此产生的电弧放电还会进一步加剧受电弓滑板和接触线的磨损。随着国家对城轨列车建设的重视不断提高，对受电弓的可靠性、安全性提出了更高的要求，因此对受电弓羊角的监测具有重要意义。

目前国内受电弓状态的监测方法主要包括人工监测法。人工监测需要城轨列车回库停车、接触网断电，不仅降低了城轨列车的运行效率，而且工作人员需要登上车顶监测，工作量大，存在一定的安全隐患。国内高校及各公司也开始了对受电弓监测的研究，主要有图像监测法、激光监测法等，其研究成果大多处于试验阶段，监测结果易受外部环境的影响，而且多是对受电弓滑板进行监测，对受电弓羊角的监测研究则相对较少。

发明内容

本发明的目的在于提供一种简单高效、成本低的城轨列车受电弓羊角监测装置及方法，为受电弓羊角的监测和维修提供技术支持。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种城轨列车受电弓羊角监测装置，包括现场控制单元、现场数据采集单元、远程传输单元、数据分析单元、数据存储与发布单元、客户端访问单元，其中：

现场控制单元，检测列车的到来并获取列车车号信息；

现场数据采集单元，用于受电弓原始图像的采集；

远程传输单元，用于现场与设备房间的数据传输；

数据分析单元，对接收到的图像进行处理；

数据存储与发布单元，用于数据的存储与发布；

客户端访问单元，用于远程访问。

进一步地，所述的现场控制单元包括PLC、车轮轴位传感器D、车号识别装置AEI，其中：

所述车轮轴位传感器D安装在轨道最前方内侧，用于检测城轨列车的到来并产生相应信号；

PLC用于接收车轮轴位传感器D传送的信号以控制车号识别装置AEI；

车号识别装置AEI通过车号识别天线获取城轨列车的车号。

进一步地，所述的现场数据采集单元包括第一工业闪光灯组L1-1、第二工业闪光灯组L1-2、第三工业闪光灯组L2-1、第四工业闪光灯组L2-2、第一光电传感器P1-1、第二光电传感器P1-2、第三光电传感器P2-1、第四光电传感器P2-2、第一工业相机C1、第二工业相机C2；