[发明专利]一种适用于铁路接触网故障监测的图像检测装置

权利要求书

1.一种适用于铁路接触网故障监测的图像检测装置，其特征在于，具体包括：

电流监测模块，图像监测模块，受流状态检测模块，异物识别模块，健康度评估模块；

其中所述电流监测模块负责对接触网的输出电流进行监测，并当所述输出电流的幅值大于第一电流阈值且所述电流一分钟的变动率大于第一变化阈值时，将开启信号传输至所述图像监测模块；

所述图像监测模块包括基本图像模块和红外图像模块，其中所述基本图像模块拍摄所述接触网得到基本图像，并将所述基本图像传输至异物识别模块和过流监测模块，所述红外图像模块负责获取所述接触网的红外图像，并将所述红外图像传输至过流监测模块；

所述受流状态监测模块基于所述红外图像得到所述接触网与受电弓接触处的温度，基于所述温度、所述电流确定所述接触网的燃弧率，基于所述基本图像，通过采用GWO-AlexNet算法与Faster-RCNN算法的图像预测模型得到所述接触网的状态分数，并基于所述状态分数和所述燃弧率，通过采用SA-GBDT算法和PSO-BP神经网络算法的预测模型得到所述受流状态指数，并将所述受流状态指数传输至所述健康度评估模块；

所述异物识别模块基于所述基本图像，采用基于Faster-RCNN算法的预测模型得到异物识别状态，并将所述异物识别状态传输至所述健康度评估模块；

所述健康度评估模块基于所述异物识别状态和所述受流状态指数，得到所述接触网的健康度指数，并基于所述健康度指数确定所述接触网的状态。

2.根据权利要求1所述的适用于铁路接触网故障监测的图像检测装置，其特征在于，产生所述开启信号的具体步骤为：

S11提取得到所述接触网的电流；

S12确定所述电流是否大于第一电流阈值，若所述电流大于第一电流阈值，进入步骤S13；

S13确定所述电流一分钟的变动率是否大于第一变化阈值，若所述电流的变化率大于第一变化率阈值，则产生所述开启信号，并将所述开启信号传输至所述图像监测模块。

3.根据权利要求2所述的适用于铁路接触网故障监测的图像检测装置，其特征在于，当所述电流大于第二电流阈值时，直接产生所述开启信号，并将所述开启信号传输至所述图像监测模块，所述第一电流阈值小于所述第二电流阈值。

4.根据权利要求1所述的适用于铁路接触网故障监测的图像检测装置，其特征在于，所述燃弧率的计算公式为：

R＝K₁(1+K₃)^T(1+K₂ln(1+I))

其中K₁、K₂、K₃为常数，T为接触网与受电弓接触处的温度，I为所述接触网的电流，R为燃弧率。

5.根据权利要求1所述的适用于铁路接触网故障监测的图像检测装置，其特征在于，得到所述受流状态指数的具体步骤为：

S21确定所述燃弧率是否大于第一燃弧率阈值，当所述燃弧率大于第一燃弧率阈值时，进入步骤S22；

S22确定所述状态分数是否大于第一状态阈值，当所述状态分数大于第一状态阈值时，进入步骤S23；

S23基于所述燃弧率和状态分数确定所述受流状态指数。

6.根据权利要求1所述的适用于铁路接触网故障监测的图像检测装置，其特征在于，所述接触网的状态分数的确定的具体步骤为：

S31基于所述接触网的基本图像，并将所述基本图像送入到基于GWO-AlexNet算法的图像预测模型之中，得到所述Alex状态分数，并为所述Alex状态分数赋予Alex权值；

S32基于所述接触网的基本图像，并将所述基本图像送入到基于Faster-RCNN算法算法的图像预测模型之中，得到所述RCNN状态分数,并为所述RCNN状态分数赋予RCNN权值；

S33基于所述Alex状态分数、Alex权值、RCNN状态分数、RCNN权值得到所述接触网的状态分数。