專利名稱：一種受電弓滑板磨耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及對(duì)在軌列車(chē)、機(jī)車(chē)、電車(chē)等使用的受電弓的磨耗情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)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(chē)頂部，用以從接觸網(wǎng)取得電能的電氣設(shè)備。其通常由頂部的滑板、上框架、下框架、底架、升弓彈簧、傳動(dòng)氣缸、支持絕緣子等部件組成。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(chē)高速行進(jìn)的，機(jī)車(chē)行進(jìn)過(guò)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(guò)程中，會(huì)對(duì)滑板產(chǎn)生摩擦，使滑板上的導(dǎo)電材料受到磨耗，一旦磨耗過(guò)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，一旦磨耗過(guò)渡，及時(shí)進(jìn)行更換。目前，對(duì)受電弓磨耗情況的檢測(cè)，采用的方法還較原始，主要是通過(guò)人工每天在機(jī)車(chē)出庫(kù)和入庫(kù)的時(shí)候進(jìn)行目測(cè)，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)容本實(shí)用新型旨在給出一種能夠自動(dòng)對(duì)受電弓的滑板表面的磨耗情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)，以提高監(jiān)測(cè)效率和精度，避免誤判的發(fā)生。本實(shí)用新型所述的受電弓滑板磨耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括用于對(duì)受電弓上方進(jìn)行拍照的三維立體相機(jī)和用于照射受電弓上方的激光器，三維立體相機(jī)和激光器連接PLC控制器， 由PLC控制器控制其開(kāi)閉，PLC控制器還連接有工控機(jī)，工控機(jī)與三維立體相機(jī)之間通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)連接，通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)接收三維立體相機(jī)傳送的照片，并存儲(chǔ)。本實(shí)用新型所述的受電弓滑板磨耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，使用時(shí)，先在監(jiān)測(cè)處的上方安裝好三維立體相機(jī)(3D相機(jī))和激光器，并調(diào)整好激光器的照射角度和3D相機(jī)的鏡頭方向和焦距，使受電弓經(jīng)過(guò)時(shí)，激光器能夠全面清晰的照射到受電弓，3D相機(jī)能夠全面、清晰的拍攝受電弓。受電弓通過(guò)時(shí)，3D相機(jī)能夠清晰全面的將激光照射下的受電弓頂部進(jìn)行拍照，并將拍攝的三維照片通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給工控機(jī)，在工控機(jī)中存儲(chǔ)下受電弓通過(guò)時(shí)的三維照片，通過(guò)對(duì)三維照片進(jìn)行分析，可清晰的得出受電弓頂部滑板的三維坐標(biāo)值，并能以圖示的方式清晰顯示，從而可清楚的、直觀的、準(zhǔn)確的得出滑板的磨耗情況。所述受電弓滑板磨耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)受電弓滑板磨耗情況的監(jiān)測(cè)，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本實(shí)用新型所述受電弓滑板磨耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的連接原理圖；[0009]圖2為本實(shí)用新型所述受電弓滑板磨耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安裝示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖1、一種受電弓滑板磨耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括三維立體相機(jī)1 (3D相機(jī))和激光器 2 ； 3D相機(jī)及激光器安裝在監(jiān)測(cè)處的上方，其可通過(guò)固定架3安裝在監(jiān)測(cè)處的上方，相對(duì)于固定架可轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝后可通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整角度，以使受電弓4經(jīng)過(guò)時(shí)，激光器能夠全面清晰的照射到受電弓，3D相機(jī)能夠全面、清晰的拍攝受電弓。如調(diào)節(jié)激光器使其照射光線可全面清晰地覆蓋底部經(jīng)過(guò)的受電弓，而3D相機(jī)則可與其對(duì)稱設(shè)置，激光器的入射的光線經(jīng)受電弓滑板反射后恰照射到3D相機(jī)的鏡頭方向。3D相機(jī)和激光器連接PLC控制器，由PLC控制器控制其電源的開(kāi)關(guān)，從而控制其工作。PLC控制器還連接工控機(jī)，工控機(jī)與3D相機(jī)之間通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)連接，可通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。3D相機(jī)拍攝的圖像數(shù)據(jù)可通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)傳送給工控機(jī)，當(dāng)工控機(jī)通過(guò)讀取相機(jī)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)判斷圖像中某一列像素的值在一定范圍外時(shí)，即圖像不屬于需記錄的數(shù)據(jù)時(shí)，不存儲(chǔ)圖像，否則將圖像存儲(chǔ)。工控機(jī)對(duì)存儲(chǔ)的圖像進(jìn)行處理分析，先將所得到的數(shù)據(jù)表示為灰度表示的二維圖片，再依次對(duì)其進(jìn)行基本全局閥值處理和邊界檢測(cè)，取得有用的滑板表面的信息值，從而可清楚、直觀、準(zhǔn)確地得出滑板磨耗情況。安裝3D相機(jī)及激光器的固定架3可為封閉式結(jié)構(gòu)，3D相機(jī)及激光器被其包圍在中部與外界隔開(kāi)，固定架在激光器的底部設(shè)置有供激光通過(guò)照射受電弓的通孔，在3D相機(jī)的底部設(shè)置有供相機(jī)拍攝受電弓的通孔，所述通孔上方均設(shè)置有孔蓋5，孔蓋連接由電機(jī)6驅(qū)動(dòng)的絲桿7，通過(guò)絲桿帶動(dòng)其移動(dòng)，電機(jī)正、反轉(zhuǎn)，可使絲桿帶動(dòng)孔蓋來(lái)回移動(dòng)，從而打開(kāi)或關(guān)閉通孔。其在相機(jī)及激光器不使用時(shí)可關(guān)閉孔蓋，從而能夠起到防塵的作用，避免因激光器表面及相機(jī)鏡頭表面因積灰而影響拍攝效果，給圖像處理及磨耗情況的判斷帶來(lái)影響。 所述驅(qū)動(dòng)絲桿的電機(jī)同樣可連接PLC控制器，由PLC控制器控制其起動(dòng)和停止，其能夠可靠的保證拍攝及通孔開(kāi)閉的同步。所述PLC控制器還可連接有來(lái)車(chē)檢測(cè)傳感器和車(chē)過(guò)完檢測(cè)傳感器，所述來(lái)車(chē)檢測(cè)傳感器安裝在監(jiān)測(cè)處前側(cè)，機(jī)車(chē)到達(dá)監(jiān)測(cè)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、3D相機(jī)及工控機(jī)的電源導(dǎo)通，開(kāi)始工作； 車(chē)過(guò)完檢測(cè)傳感器安裝在監(jiān)測(cè)處的后側(cè)，當(dāng)受電弓過(guò)完該處后，機(jī)車(chē)離開(kāi)監(jiān)測(cè)處時(shí)，車(chē)過(guò)完檢測(cè)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、3D相機(jī)及工控機(jī)電源斷開(kāi)，停止工作。通過(guò)設(shè)置來(lái)車(chē)檢測(cè)傳感器和車(chē)過(guò)完檢測(cè)傳感器，可有效地自動(dòng)控制三維相機(jī)、激光器和工控機(jī)的工作時(shí)間，使它們僅在受電弓通過(guò)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(lái)車(chē)檢測(cè)傳感器和車(chē)過(guò)完檢測(cè)傳感器可為磁缸，分別安裝在監(jiān)測(cè)處前側(cè)和后側(cè)的軌道上，當(dāng)機(jī)車(chē)滾輪通過(guò)時(shí)，磁缸可動(dòng)作，向PLC控制器發(fā)出觸發(fā)信號(hào)及結(jié)束信號(hào)。所述來(lái)車(chē)檢測(cè)傳感器和車(chē)過(guò)完檢測(cè)傳感器也可為安裝在監(jiān)測(cè)處前后兩側(cè)的接觸開(kāi)關(guān)、紅外線傳感器等傳感器，其同樣可在機(jī)車(chē)通過(guò)時(shí)動(dòng)作，向PLC控制器發(fā)出觸發(fā)信號(hào)及結(jié)束信號(hào)。
權(quán)利要求1.一種受電弓滑板磨耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括用于對(duì)受電弓上方進(jìn)行拍照的三維立體相機(jī)(1)和用于照射受電弓上方的激光器，三維立體相機(jī)(1)和激光器連接PLC控制器，由PLC控制器控制其開(kāi)閉，PLC控制器還連接有工控機(jī)，工控機(jī)與三維立體相機(jī)(1)之間通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)連接，可通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)接收三維立體相機(jī)(1)傳送的照片，并將其存儲(chǔ)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的受電弓滑板磨耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于3D相機(jī)及激光器通過(guò)固定架安裝在監(jiān)測(cè)處的上方，3D相機(jī)則與激光器對(duì)稱設(shè)置，激光器的入射的光線經(jīng)受電弓滑板反射后恰照射到3D相機(jī)的鏡頭方向。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的受電弓滑板磨耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于安裝3D相機(jī)及激光器的固定架為封閉式結(jié)構(gòu)，3D相機(jī)及激光器被包圍在固定架的中部與外界隔開(kāi)，固定架在激光器的底部設(shè)置有供激光通過(guò)照射受電弓的通孔，在3D相機(jī)的底部設(shè)置有供相機(jī)拍攝受電弓的通孔，各通孔上方均設(shè)置有孔蓋，孔蓋連接由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的絲桿，通過(guò)絲桿驅(qū)動(dòng)其來(lái)回移動(dòng)，可打開(kāi)或關(guān)閉通孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的受電弓滑板磨耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述PLC控制器還連接有來(lái)車(chē)檢測(cè)傳感器和車(chē)過(guò)完檢測(cè)傳感器，來(lái)車(chē)傳感器可在受電弓到達(dá)監(jiān)測(cè)處前，向 PLC控制器發(fā)送觸發(fā)信號(hào)，車(chē)過(guò)完檢測(cè)傳感器可在受電弓離開(kāi)監(jiān)測(cè)處后，向PLC控制器發(fā)送結(jié)束信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的受電弓滑板磨耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述驅(qū)動(dòng)絲桿的電機(jī)同樣連接PLC控制器，由PLC控制器控制其起、停。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種受電弓滑板磨耗監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括三維立體相機(jī)(3D相機(jī))和激光器，三維立體相機(jī)和激光器連接PLC控制器，由PLC控制器控制其開(kāi)閉，PLC控制器還連接有工控機(jī)，工控機(jī)與三維立體相機(jī)之間通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)連接，可通過(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)接收三維立體相機(jī)傳送的照片，并將其存儲(chǔ)。受電弓通過(guò)時(shí)，三維立體相機(jī)能夠?qū)⑴南碌氖茈姽敳空掌ㄟ^(guò)寬帶網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給工控機(jī)，工控機(jī)通過(guò)對(duì)三維照片進(jìn)行分析，可清晰的得出受電弓頂部滑板的三維坐標(biāo)值，從而可清楚的、準(zhǔn)確的得出滑板的磨耗情況。其能夠自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)受電弓滑板磨耗情況的監(jiān)測(cè)，效率及精度高。
文檔編號(hào)G01B11/00GK202057300SQ20102069354
公開(kāi)日2011年11月30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