專利名稱：受電弓監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)在軌電力牽引機(jī)車車頂使用的受電弓的滑板表面磨損情況及受電 弓羊角變形狀況進(jìn)行監(jiān)測的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
受電弓是一種安裝在電力牽引機(jī)車頂部，用以從接觸網(wǎng)取得電能的電氣設(shè)備。其 通常由弓頭部分、鉸鏈部分、底架和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成，弓頭部分包括滑板框架、安裝在框架上 的滑板和框架兩側(cè)的羊角，通過滑板與接觸線滑動(dòng)接觸受流。為了保證受電弓牽引電流的 順利流通，受電弓頂部的滑板和接觸網(wǎng)的接觸線之間必須可靠接觸，并有一定的接觸壓力。 然而，受電弓是隨機(jī)車高速行進(jìn)的，機(jī)車行進(jìn)過程中接觸線一直相對(duì)受電弓頂部的滑板滑 動(dòng)，接觸線與滑板的相對(duì)滑動(dòng)過程中，會(huì)對(duì)滑板產(chǎn)生摩擦，使滑板上的導(dǎo)電材料受到磨損， 一旦磨損過渡，滑板與接觸線之間的接觸壓力不足，就可能產(chǎn)生弓網(wǎng)事故。為了避免弓網(wǎng)事 故的發(fā)生，必須經(jīng)常對(duì)受電弓的滑板進(jìn)行檢查，一旦磨損過渡，及時(shí)進(jìn)行更換。此外，弓頭 部分羊角的變形，雖然不會(huì)馬上對(duì)受電弓的正常工作有影響，但是由于其會(huì)導(dǎo)致整個(gè)弓的 重心改變，長時(shí)間變形狀態(tài)下工作最終會(huì)影響整個(gè)受電弓的性能，從影響弓的使用壽命。目前，對(duì)受電弓磨耗情況的檢測，采用的方法還較原始，主要是通過人工每天在機(jī) 車出庫和入庫的時(shí)候進(jìn)行目測，其效率低、精度差；檢查結(jié)果依據(jù)人為經(jīng)驗(yàn)判斷，容易出現(xiàn) 誤判。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在給出一種能夠自動(dòng)對(duì)受電弓的滑板表面的磨損情況及受電弓羊角的 變形情況進(jìn)行監(jiān)測的受電弓監(jiān)測系統(tǒng)，以提高監(jiān)測效率和精度，避免誤判的發(fā)生。本發(fā)明所述的受電弓監(jiān)測系統(tǒng)，包括安裝于監(jiān)測處斜上方用于對(duì)受電弓弓頭部分 的側(cè)面進(jìn)行拍照的CCD相機(jī)(線性掃描相機(jī))，用于對(duì)監(jiān)測處受電弓側(cè)面進(jìn)行照射的激光器 組，所述激光器組安裝于監(jiān)測處斜上方，包括多個(gè)平行設(shè)置的激光器，監(jiān)測處的上方還安裝 有配合C⑶相機(jī)拍照使用的由多個(gè)閃光燈構(gòu)成的閃光燈組；閃光燈組、C⑶像機(jī)、激光器組 和閃光燈組均連接PLC控制器，由PLC控制器控制其開閉；PLC控制器還連接有工控機(jī)，工 控機(jī)與CCD相機(jī)之間通過寬帶網(wǎng)絡(luò)連接，可通過寬帶網(wǎng)絡(luò)接收CCD相機(jī)傳送的照片，并將其 存儲(chǔ)與處理。本發(fā)明所述的受電弓滑板磨耗監(jiān)測系統(tǒng)，使用時(shí)，先在監(jiān)測處的上方安裝好CCD 相機(jī)、激光器組和閃光燈組，并調(diào)整好激光器的照射角度、閃光燈的照射角度及CXD相機(jī)的 鏡頭方向和焦距，使受電弓經(jīng)過時(shí)，閃光燈組、激光器組能夠全面清晰的照射到受電弓的側(cè) 面，CCD相機(jī)能夠全面的、清晰的拍攝出對(duì)比度高的受電弓側(cè)面的照片。受電弓通過時(shí)，PLC 控制器控制激光器組、閃光燈組及CCD相機(jī)工作，CCD像機(jī)拍攝受電弓弓頭部分側(cè)面的彩色 圖像照片，并將拍攝的圖像照片通過寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給工控機(jī)，工控機(jī)接收?qǐng)D像，并儲(chǔ)存拍 攝的圖像信息，同時(shí)，工控機(jī)可對(duì)拍攝的受電弓弓頭部分側(cè)面的圖像進(jìn)行分析、處理，通過分析、處理，可清楚、直觀的了解受電弓弓頭頂部滑板側(cè)面的磨損情況，及受電弓弓頭部分 兩側(cè)的羊角的變形情況。從而能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)受電弓滑板磨耗情況及羊角變形情況的監(jiān) 測，效率及精度高，不易出現(xiàn)誤判，更可靠的避免弓網(wǎng)事故的發(fā)生。


圖1本發(fā)明所述受電弓滑板磨耗監(jiān)測系統(tǒng)安裝示意圖； 圖2為發(fā)明所述受電弓滑板磨耗監(jiān)測系統(tǒng)的連接原理圖。
具體實(shí)施例方式如圖1、圖2 —種受電弓監(jiān)測系統(tǒng)，包括安裝于監(jiān)測處斜上方用于對(duì)受電弓弓頭 部分的側(cè)面進(jìn)行拍照的CCD相機(jī)1，用于對(duì)監(jiān)測處受電弓6側(cè)面進(jìn)行照射的激光器組2，所 述激光器組包括多個(gè)激光器21，彼此平行的設(shè)置，監(jiān)測處的上方還安裝有由多個(gè)閃光燈構(gòu) 成的閃光燈組3 ； CXD像機(jī)、激光器組和閃光燈組連接PLC控制器，由PLC控制器控制其開 閉，PLC控制器還連接有工控機(jī)，工控機(jī)與C⑶相機(jī)之間通過寬帶網(wǎng)絡(luò)連接，可通過寬帶網(wǎng) 絡(luò)接收CXD相機(jī)傳送的照片，并將其存儲(chǔ)與處理。所述激光器組可安裝在接觸網(wǎng)支柱4頂 部向接觸線上方伸出的懸臂5上，如圖2，其由多個(gè)激光器21組成，各激光器平行等間距的 安裝在懸臂5上。使用時(shí)，先在監(jiān)測處的上方適當(dāng)位置安裝好CXD相機(jī)、激光器組和閃光燈組，并調(diào) 整好激光器組的各激光器照射角度、閃光燈組各閃光燈的照射角度及CXD相機(jī)的鏡頭方向 和焦距，使受電弓經(jīng)過時(shí)，閃光燈組、激光器組能夠全面清晰的照射到受電弓弓頭部分的側(cè) 面，CCD相機(jī)能夠全面清晰的拍攝受電弓弓頭部分側(cè)面的圖像。受電弓通過時(shí)，PLC控制器 控制，激光器組、閃光燈組及CXD相機(jī)工作，CXD像機(jī)拍攝的受電弓弓頭部分側(cè)面的彩色圖 像，并將拍攝的彩色圖像通過寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給工控機(jī)。工控機(jī)接收并存儲(chǔ)與處理拍攝的彩 色圖像信息，將該彩色圖片信息轉(zhuǎn)換為灰度圖像，再由灰度圖像取到受電弓的邊界輪廓，再 分離出激光投影線條，得到各線條的像素點(diǎn)長度，之后根據(jù)設(shè)定好的比率換算出受電弓厚 度、羊角變形程度、偏移中心距等相關(guān)信息。所述受電弓滑板磨耗監(jiān)測系統(tǒng)，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn) 對(duì)受電弓滑板磨耗情況及羊角變形情況的監(jiān)測，效率及精度高，不易出現(xiàn)誤判，能更可靠的 避免弓網(wǎng)事故的發(fā)生。所述閃光燈組可為多個(gè)設(shè)置在相鄰激光器中間的閃光燈，通過交替設(shè)置的激光器 和閃光燈，激光器組和閃光燈組可充分、全面、均勻的照射受電弓的側(cè)面，從而使C⑶相機(jī) (線性掃描相機(jī))可充分、全面、清晰的得到高對(duì)比度的受電弓側(cè)面的圖像。從而使工控機(jī)能 夠接收到更清晰、對(duì)比度更高的照片，經(jīng)處理后所得的受電弓厚度、羊角變形及偏移中心距 的數(shù)據(jù)能夠更加精度，安全性更高。 所述受電弓監(jiān)測裝置的PLC控制器還可連接有來車檢測傳感器和車過完檢測傳 感器，所述來車檢測傳感器安裝在監(jiān)測處前側(cè)，機(jī)車到達(dá)監(jiān)測處前，傳感器能夠提前感知， 并給PLC控制器發(fā)出觸發(fā)信號(hào)，PLC控制器接收觸發(fā)信號(hào)后，控制激光器組、閃光燈組、CCD 相機(jī)及工控機(jī)的電源導(dǎo)通，開始工作；車過完檢測傳感器安裝在監(jiān)測處的后側(cè)，當(dāng)受電弓過 完該處后，機(jī)車離開監(jiān)測處時(shí)，車過完檢測傳感器，向PLC控制器發(fā)出結(jié)束信號(hào)，PLC控制器 接收結(jié)束信號(hào)，并控制激光器組、閃光燈組、C⑶相機(jī)及工控機(jī)電源斷開，停止工作。通過設(shè)置來車檢測傳感器和車過完檢測傳感器，可有效地自動(dòng)控制相機(jī)、激光器組的各激光器和 閃光燈組的各閃光燈及工控機(jī)的工作時(shí)間，使它們僅在受電弓通過時(shí)工作，其它時(shí)間則不 工作，既節(jié)省能源，又十分方便。 所述來車檢測傳感器和車過完檢測傳感器可為接觸開關(guān)、磁缸等，其均為現(xiàn)有產(chǎn) 品，通過將其分別安裝在監(jiān)測處前側(cè)和后側(cè)的軌道上，其能分別在機(jī)車過來時(shí)和過完時(shí)動(dòng) 作，分別給PLC控制器發(fā)送發(fā)觸發(fā)信號(hào)和結(jié)束信號(hào)。
權(quán)利要求
1.受電弓監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括安裝于監(jiān)測處斜上方用于對(duì)受電弓弓頭部分的 側(cè)面進(jìn)行拍照的CCD相機(jī)，用于對(duì)監(jiān)測處受電弓側(cè)面進(jìn)行照射的激光器組，所述激光器組 安裝于檢測處的斜上方，其包括多個(gè)平行等間距設(shè)置的激光器，監(jiān)測處的上方還安裝有配 合C⑶相機(jī)拍照使用的由多個(gè)閃光燈構(gòu)成的閃光燈組；閃光燈組、C⑶像機(jī)、激光器組和閃 光燈組均連接PLC控制器，由PLC控制器控制其開閉；PLC控制器還連接有工控機(jī)，工控機(jī) 與CCD相機(jī)之間通過寬帶網(wǎng)絡(luò)連接，可通過寬帶網(wǎng)絡(luò)接收CCD相機(jī)傳送的照片，并存儲(chǔ)與處 理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的受電弓監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述閃光燈組包括多個(gè)設(shè)置 在相鄰激光器中間的閃光燈。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的受電弓監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述PLC控制器還連接 有來車檢測傳感器和車過完檢測傳感器，來車傳感器可在受電弓到達(dá)監(jiān)測處前，向PLC控 制器發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，車過完檢測傳感器可在受電弓離開監(jiān)測處后，向PLC控制器發(fā)送結(jié)束 信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種受電弓監(jiān)測系統(tǒng)，包括CCD相機(jī)、激光器組和閃光燈組，CCD像機(jī)、激光器組和閃光燈組連接PLC控制器，由PLC控制器控制其開閉，PLC控制器還連接有工控機(jī)，工控機(jī)與CCD相機(jī)之間通過寬帶網(wǎng)絡(luò)連接，可通過寬帶網(wǎng)絡(luò)接收CCD相機(jī)傳送的照片并存儲(chǔ)與處理。其工控機(jī)通過對(duì)CCD拍攝的受電弓弓頭部分側(cè)面的圖像進(jìn)行分析處理，可清楚、直觀的了解受電弓弓頭頂部滑板的磨損情況及兩側(cè)的羊角的變形情況。從而能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)受電弓滑板磨耗情況及羊角變形情況的監(jiān)測，效率及精度高，不易出現(xiàn)誤判，更可靠的避免弓網(wǎng)事故的發(fā)生。
文檔編號(hào)G01B11/00GK102128593SQ201010617570
公開日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者朱曉東 申請(qǐng)人:朱曉東