本發(fā)明涉及車輛檢測(cè)裝置技術(shù)領(lǐng)域，更具體的說(shuō)，涉及一種有軌列車的檢測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

有軌列車是當(dāng)今重要的交通運(yùn)輸方式之一，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了不可替代的作用。有軌列車的安全運(yùn)行不僅關(guān)系到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，更加涉及到人們生命財(cái)產(chǎn)安全，因此有軌列車的安全運(yùn)行檢測(cè)一直是交通運(yùn)輸領(lǐng)域重要的研究課題。

傳統(tǒng)的有軌列車的檢測(cè)系統(tǒng)一般是通過(guò)在列車底部安裝紅外單點(diǎn)探頭，通過(guò)紅外參數(shù)信息檢測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)紅外成像以及檢測(cè)列車的運(yùn)行狀態(tài)，以確保列車的安全運(yùn)行。但是傳統(tǒng)的檢測(cè)系統(tǒng)在列車高速運(yùn)行時(shí)，安裝在列車底部的紅外單點(diǎn)探頭容易受到列車震蕩的影響，導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種有軌列車的檢測(cè)系統(tǒng)，該檢測(cè)系統(tǒng)將信息采集設(shè)備固定在有軌列車的軌道上，避免了有軌列車高速運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性的影響，提高了檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種有軌列車的檢測(cè)系統(tǒng)，該檢測(cè)系統(tǒng)包括：信息采集設(shè)備、信息傳輸設(shè)備以及檢測(cè)設(shè)備；

所述信息采集設(shè)備所述有軌列車的軸承、車輪以及車底的紅外參數(shù)信息，還用于采集所述有軌列車的車輛標(biāo)識(shí)信息以及運(yùn)行參數(shù)信息；

所述信息傳輸設(shè)備用于根據(jù)所述紅外參數(shù)信息形成溫度分布曲線，還用將所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息發(fā)送給所述檢測(cè)設(shè)備；

所述檢測(cè)設(shè)備用于接收所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息，并展示所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息；

其中，所述信息采集設(shè)備與所述有軌列車的軌道相對(duì)固定。

優(yōu)選的，在上述檢測(cè)系統(tǒng)中，所述信息采集設(shè)備包括：

第一采集設(shè)備，所述第一采集設(shè)備用于采集所述軸承的紅外參數(shù)信息；

第二采集設(shè)備，所述第二采集設(shè)備用于采集所述車輪的紅外參數(shù)信息；

第三采集設(shè)備，所述第三采集設(shè)備用于采集所述車底的紅外參數(shù)信息；

第四采集設(shè)備，所述第四采集設(shè)備用于采集所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及運(yùn)行參數(shù)信息；

車輪傳感器，所述車輪傳感器用于在車輛通過(guò)時(shí)生成觸發(fā)信號(hào)，以使得所述第一采集設(shè)備、所述第二采集設(shè)備、所述第三采集設(shè)備以及所述第四采集設(shè)備開(kāi)始數(shù)據(jù)采集。

優(yōu)選的，在上述檢測(cè)系統(tǒng)中，所述第一采集設(shè)備包括：分別設(shè)置在兩個(gè)軌道外側(cè)的第一紅外相機(jī)以及第二紅外相機(jī)，所述第一紅外相機(jī)以及所述第二紅外相機(jī)的鏡頭均豎直朝上；

所述第二采集設(shè)備包括：分別設(shè)置在兩個(gè)所述軌道外側(cè)的第三紅外相機(jī)以及第四紅外相機(jī)，所述第三紅外相機(jī)以及所述第四紅外相機(jī)的鏡頭均水平朝向所述軌道；

所述第三采集設(shè)備至少包括一個(gè)設(shè)置在所述兩個(gè)軌道內(nèi)側(cè)的車底紅外相機(jī)，所述車底紅外相機(jī)的鏡頭豎直朝上；

所述第四采集設(shè)備包括AEI設(shè)備。

優(yōu)選的，在上述檢測(cè)系統(tǒng)中，所述第一紅外相機(jī)、所述第二紅外相機(jī)、所述第三紅外相機(jī)、所述第四紅外相機(jī)以及所述車底紅外相機(jī)均設(shè)置有光源補(bǔ)償設(shè)備以及防護(hù)設(shè)備；

其中，所述光源補(bǔ)償設(shè)備用于為對(duì)應(yīng)的紅外相機(jī)進(jìn)行光源補(bǔ)償，所述防護(hù)設(shè)備用于為對(duì)應(yīng)的紅外相機(jī)進(jìn)行防塵以及防震保護(hù)。

優(yōu)選的，在上述檢測(cè)系統(tǒng)中，所述第一紅外相機(jī)、所述第二紅外相機(jī)、所述第三紅外相機(jī)、所述第四紅外相機(jī)以及所述車底紅外相機(jī)的探測(cè)的最低溫度不大于-40℃，工作波段為7.5μm-13.5μm的遠(yuǎn)紅外波段，溫度靈敏度不小于2℃，橫向視場(chǎng)角為20°-60°，縱向視場(chǎng)角為20°-50°，紅外感應(yīng)單元的尺寸小于50μm，幀頻大于100Hz。

優(yōu)選的，在上述檢測(cè)系統(tǒng)中，所述第一紅外相機(jī)、所述第二紅外相機(jī)、所述第三紅外相機(jī)、所述第四紅外相機(jī)以及所述車底紅外相機(jī)的幀頻為130Hz。

優(yōu)選的，在上述檢測(cè)系統(tǒng)中，所述第一紅外相機(jī)、所述第二紅外相機(jī)、所述第三紅外相機(jī)、所述第四紅外相機(jī)以及所述車底紅外相機(jī)的靶面相移量小于兩個(gè)紅外感應(yīng)單元的邊長(zhǎng)。

優(yōu)選的，在上述檢測(cè)系統(tǒng)中，所述信息傳輸設(shè)備包括：

圖像處理器，所述圖像處理器用于獲取所述紅外參數(shù)信息，并根據(jù)所述紅外參數(shù)信息形成溫度分布曲線；

光纖通信設(shè)備，所述光纖通信設(shè)備用于將所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息發(fā)送給所述檢測(cè)設(shè)備；

第一交換機(jī)，所述第一交換機(jī)用于將所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息發(fā)送給所述檢測(cè)設(shè)備。

優(yōu)選的，在上述檢測(cè)系統(tǒng)中，所述檢測(cè)設(shè)備包括：

第二交換機(jī)，所述第二交換機(jī)用于接收所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息；

路由器，所述路由器用于獲取所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息；

調(diào)制解調(diào)器，所述調(diào)制解調(diào)器用于對(duì)所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息進(jìn)行信息調(diào)制以及解調(diào)處理。

顯示設(shè)備，所述顯示設(shè)備用于顯示經(jīng)過(guò)信息調(diào)制以及解調(diào)處理后的所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息進(jìn)行信息調(diào)制以及解調(diào)處理。

優(yōu)選的，在上述檢測(cè)系統(tǒng)中，所述車輛標(biāo)識(shí)信息包括：車型、車號(hào)以及車軸位置；

所述運(yùn)行參數(shù)信息包括：運(yùn)行方向、運(yùn)行速度、經(jīng)過(guò)的車輛數(shù)目以及車輛的車輪數(shù)目。

通過(guò)上述描述可知，本發(fā)明技術(shù)方案提供的有軌列車的檢測(cè)系統(tǒng)包括：信息采集設(shè)備、信息傳輸設(shè)備以及檢測(cè)設(shè)備；所述信息采集設(shè)備所述有軌列車的軸承、車輪以及車底的紅外參數(shù)信息，還用于采集所述有軌列車的車輛標(biāo)識(shí)信息以及運(yùn)行參數(shù)信息；所述信息傳輸設(shè)備用于根據(jù)所述紅外參數(shù)信息形成溫度分布曲線，還用將所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息發(fā)送給所述檢測(cè)設(shè)備；所述檢測(cè)設(shè)備用于接收所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息，并展示所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息；其中，所述信息采集設(shè)備與所述有軌列車的軌道相對(duì)固定。可見(jiàn)，檢測(cè)系統(tǒng)將所述信息采集設(shè)備與所述有軌列車的軌道相對(duì)固定，避免了有軌列車高速運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性的影響，提高了檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第一采集設(shè)備的設(shè)置位置示意圖；

圖3b為第一采集設(shè)備的紅外相機(jī)的工作原理示意圖；

圖4a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第二采集設(shè)備的設(shè)置位置示意圖；

圖4b為第二采集設(shè)備的紅外相機(jī)的工作原理示意圖；

圖5a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第三采集設(shè)備的設(shè)置位置示意圖；

圖5b為第三采集設(shè)備的紅外相機(jī)的工作原理示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紅外相機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種紅外相機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

傳統(tǒng)的檢測(cè)系統(tǒng)在列車高速運(yùn)行時(shí)，安裝在列車底部的紅外單點(diǎn)探頭容易受到列車震蕩的影響，導(dǎo)致檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較低。而且傳統(tǒng)的探測(cè)范圍、精度以及穩(wěn)定性等均較差。

為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種有軌列車的檢測(cè)系統(tǒng)，該有軌列車的檢測(cè)系統(tǒng)包括：信息采集設(shè)備、信息傳輸設(shè)備以及檢測(cè)設(shè)備；

所述信息采集設(shè)備所述有軌列車的軸承、車輪以及車底的紅外參數(shù)信息，還用于采集所述有軌列車的車輛標(biāo)識(shí)信息以及運(yùn)行參數(shù)信息；

所述信息傳輸設(shè)備用于根據(jù)所述紅外參數(shù)信息形成溫度分布曲線，還用將所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息發(fā)送給所述檢測(cè)設(shè)備；

所述檢測(cè)設(shè)備用于接收所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息，并展示所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息；

其中，所述信息采集設(shè)備與所述有軌列車的軌道相對(duì)固定。

本發(fā)明實(shí)施例所述檢測(cè)系統(tǒng)中，將信息采集設(shè)備固定在有軌列車的軌道上，避免了有軌列車高速運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性的影響，提高了檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

進(jìn)一步的可以采用紅外相機(jī)進(jìn)行所述紅外參數(shù)信息的采集。紅外相機(jī)具有多個(gè)陣列排布的紅外感應(yīng)單元，且采集范圍更廣，可以進(jìn)行寬范圍的紅外參數(shù)信息采集。且紅外相機(jī)相對(duì)于紅外單點(diǎn)探頭，精度更高，穩(wěn)定性好，抗電磁干擾、太陽(yáng)照射以及其他熱源的影響的能力較好，能夠保證檢測(cè)數(shù)據(jù)具有較好的準(zhǔn)確性。

為了使本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)上述方案進(jìn)行詳細(xì)描述。

參考圖1，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。該檢測(cè)系統(tǒng)包括：信息采集設(shè)備11、信息傳輸設(shè)備12以及檢測(cè)設(shè)備13。所述信息采集設(shè)備11與所述信息傳輸設(shè)備12通信連接。所述信息傳輸設(shè)備12與所述檢測(cè)設(shè)備13通信連接。

所述信息采集設(shè)備11所述有軌列車的軸承、車輪以及車底的紅外參數(shù)信息，還用于采集所述有軌列車的車輛標(biāo)識(shí)信息以及運(yùn)行參數(shù)信息。所述信息傳輸設(shè)備12用于根據(jù)所述紅外參數(shù)信息形成溫度分布曲線，還用將所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息發(fā)送給所述檢測(cè)設(shè)備13。所述檢測(cè)設(shè)備13用于接收所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息，并展示所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息。其中，所述信息采集設(shè)備與所述有軌列車的軌道相對(duì)固定。

本實(shí)施例所述檢測(cè)系統(tǒng)中，所述信息采集設(shè)備與所述有軌列車的軌道相對(duì)固定，避免了有軌列車高速運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性的影響，提高了檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

在上述檢測(cè)系統(tǒng)中，信息采集設(shè)備11、信息傳輸設(shè)備12以及檢測(cè)設(shè)備13的實(shí)現(xiàn)方式可以如圖2所示。

參考圖2，圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該實(shí)施例中，信息采集設(shè)備11包括：第一采集設(shè)備111、第二采集設(shè)備112、第三采集設(shè)備113、第四采集設(shè)備114以及車輪傳感器115。車輪傳感器115位于軌道的上游。即列車通過(guò)時(shí)，首先被車輪傳感器115感測(cè)到，再經(jīng)過(guò)各個(gè)采集設(shè)備。

信息傳輸設(shè)備12包括：圖像處理器121、光纖通信設(shè)備122以及第一交換機(jī)123。

檢測(cè)設(shè)備13包括：顯示設(shè)備131、調(diào)制解調(diào)器132、路由器133以及第二交換機(jī)134。

第一采集設(shè)備111、第二采集設(shè)備112、第三采集設(shè)備113、第四采集設(shè)備114均與車輪傳感器115通信連接，且均與圖像處理器121通信連接。圖像處理器121與光纖通信設(shè)備122通信連接。光纖通信設(shè)備122與第一交換機(jī)123通信連接。光纖通信設(shè)備122還與路由器133通信連接。調(diào)制解調(diào)器132以及第二交換機(jī)134均與路由器133通信連接。顯示設(shè)備131與調(diào)制解調(diào)器132通信連接。

需要說(shuō)明的是，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述通信連接可以是有線連接通信方式，也可以是無(wú)線通信方式。

所述第一采集設(shè)備111用于采集所述軸承的紅外參數(shù)信息。所述第二采集設(shè)備112用于采集所述車輪的紅外參數(shù)信息。所述第三采集設(shè)備113用于采集所述車底的紅外參數(shù)信息。所述第四采集設(shè)備114用于采集所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及運(yùn)行參數(shù)信息。所述車輪傳感器115用于在車輛通過(guò)時(shí)生成觸發(fā)信號(hào)，以使得所述第一采集設(shè)備111、所述第二采集設(shè)備112、所述第三采集設(shè)備113以及所述第四采集設(shè)備114開(kāi)始數(shù)據(jù)采集。

所述圖像處理器121用于獲取所述紅外參數(shù)信息，并根據(jù)所述紅外參數(shù)信息形成溫度分布曲線。所述光纖通信設(shè)備122用于將所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息發(fā)送給所述檢測(cè)設(shè)備13。所述第一交換機(jī)123用于將所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息發(fā)送給所述檢測(cè)設(shè)備123。

所述第二交換機(jī)134用于接收所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息。所述路由器133用于獲取所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息。所述調(diào)制解調(diào)器132用于對(duì)所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息進(jìn)行信息調(diào)制以及解調(diào)處理。所述顯示設(shè)備131用于顯示經(jīng)過(guò)信息調(diào)制以及解調(diào)處理后的所述溫度分布曲線、所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及所述運(yùn)行參數(shù)信息進(jìn)行信息調(diào)制以及解調(diào)處理。

參考圖3a以及圖3b，圖3a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第一采集設(shè)備的設(shè)置位置示意圖，圖3b為第一采集設(shè)備的紅外相機(jī)的工作原理示意圖。第一采集設(shè)備包括：分別設(shè)置在兩個(gè)軌道33外側(cè)的第一紅外相機(jī)31以及第二紅外相機(jī)32，所述第一紅外相機(jī)31以及所述第二紅外相機(jī)32的鏡頭均豎直朝上。

圖3b中，以半徑R為430-460mm的車輪34為例進(jìn)行說(shuō)明，其車軸直徑φ為200mm。兩個(gè)軌道33相對(duì)設(shè)置。在三維直角坐標(biāo)系O-XYZ中，兩個(gè)軌道33所在平面與XY平面平行。軌道33的延伸方向與Y軸平行。Z軸垂直于兩個(gè)軌道33所在平面，且朝上。圖3a中，第一紅外相機(jī)31設(shè)置在左側(cè)軌道33的外側(cè)，第二紅外相機(jī)32設(shè)置在右側(cè)軌道33的外側(cè)，二者的鏡頭均朝向Z軸正向，朝向設(shè)置。第一紅外相機(jī)31以及第二紅外相機(jī)32相對(duì)設(shè)置，二者連線垂直于軌道，以便于二者能夠測(cè)量同一車軸上的相對(duì)的兩個(gè)軸承35的紅外參數(shù)信息。

通過(guò)第一采集設(shè)備采集軸承的紅外參數(shù)信息時(shí)，第一采集設(shè)備中兩個(gè)紅外相機(jī)的探測(cè)角度以及內(nèi)置參數(shù)可以如下表1中所示。在下述表1中，橫向視場(chǎng)角指紅外相機(jī)在X方向上的視角，縱向視場(chǎng)角指紅外相機(jī)在Y方向上的視角。其中，靶面面積S'為紅外相機(jī)內(nèi)部感光傳感器的成像面積。

表1軸承探測(cè)角度以及紅外相機(jī)內(nèi)置參數(shù)(保留取整)

參考圖4a以及圖4b，圖4a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第二采集設(shè)備的設(shè)置位置示意圖，圖4b為第二采集設(shè)備的紅外相機(jī)的工作原理示意圖。第二采集設(shè)備包括：分別設(shè)置在兩個(gè)所述軌道33外側(cè)的第三紅外相機(jī)41以及第四紅外相機(jī)42，所述第三紅外相機(jī)41以及所述第四紅外相機(jī)42的鏡頭均水平朝向所述軌道33。圖4a中，第三紅外相機(jī)41設(shè)置在左側(cè)軌道33的外側(cè)，第四紅外相機(jī)42設(shè)置在右側(cè)軌道33的外側(cè)，第三紅外相機(jī)41的鏡頭朝向X軸正向，第四紅外相機(jī)42的鏡頭朝向X軸負(fù)向。所述第三紅外相機(jī)41以及所述第四紅外相機(jī)42的鏡頭連線垂直于軌道，以便于二者能夠測(cè)量同一車軸上的相對(duì)的兩個(gè)車輪34的紅外參數(shù)信息。

表2車輪探測(cè)角度及紅外相機(jī)內(nèi)置參數(shù)(保留取整)

圖4b中，A、B、C分別對(duì)應(yīng)第三紅外相機(jī)41的物距l(xiāng)為1m、1.5m以及2m時(shí)的位置。

通過(guò)第二采集設(shè)備采集車輪的紅外參數(shù)信息時(shí)，第二采集設(shè)備中兩個(gè)紅外相機(jī)的車輪探測(cè)角度以及內(nèi)置參數(shù)可以如表2中所示。表2中，由于紅外相機(jī)垂直正對(duì)車輪設(shè)置，在橫縱方向上的視場(chǎng)角相同。

參考圖5a以及圖5b，圖5a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種第三采集設(shè)備的設(shè)置位置示意圖，圖5b為第三采集設(shè)備的紅外相機(jī)的工作原理示意圖。所述第三采集設(shè)備至少包括一個(gè)設(shè)置在所述兩個(gè)軌道內(nèi)側(cè)的車底紅外相機(jī)，所述車底紅外相機(jī)的鏡頭豎直朝上。圖5a以及圖5b中，第三采集設(shè)備包括車底紅外相機(jī)51以及車底紅外相機(jī)52。兩個(gè)車輪34間距為1.5m，紅外相機(jī)距離車底的距離為1300mm。此時(shí)，車底紅外相機(jī)51以及車底紅外相機(jī)52的橫向視場(chǎng)角為33°，縱向視場(chǎng)角為44°。

表3軸身及車底底盤(pán)探測(cè)角度及相機(jī)內(nèi)置參數(shù)(保留取整)

如上表3所示，本發(fā)明實(shí)施例中，第三采集設(shè)備中車底紅外相機(jī)的數(shù)量可以為1、或2、或3。當(dāng)車底紅外相機(jī)的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，多個(gè)車底紅外相機(jī)位于同一直線上，該直線平行于X軸。表3中，橫向平均邊長(zhǎng)為一個(gè)紅外相機(jī)在X軸上相上最大的測(cè)量寬度。如第三采集設(shè)備具有一個(gè)車底紅外相機(jī)時(shí)，一個(gè)車底紅外相機(jī)需要采集兩個(gè)車輪34間距1.5m，具有兩個(gè)車底紅外相機(jī)時(shí)，每個(gè)車底紅外相機(jī)需要采集兩個(gè)車輪34間距1.5m的二分之一，即0.75m，具有三個(gè)車底紅外相機(jī)時(shí)，每個(gè)車底紅外相機(jī)需要采集兩個(gè)車輪34間距1.5m的三分之一，即0.5m。

本發(fā)明實(shí)施例中，所述第四采集設(shè)備包括AEI設(shè)備(地面自動(dòng)識(shí)別設(shè)備)。AEI設(shè)備具有AEI天線，用于將采集的所述車輛標(biāo)識(shí)信息以及運(yùn)行參數(shù)信息發(fā)送給所述信息傳輸設(shè)備。其中，所述車輛標(biāo)識(shí)信息包括：車型、車號(hào)以及車軸位置。所述運(yùn)行參數(shù)信息包括：運(yùn)行方向、運(yùn)行速度、經(jīng)過(guò)的車輛數(shù)目以及車輛的車輪數(shù)目。

紅外相機(jī)的探測(cè)視場(chǎng)選擇是十分重要的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，視場(chǎng)的選擇不宜過(guò)大，只要在有限的物距范圍內(nèi)滿足觀測(cè)要求就可以。距離過(guò)大會(huì)受到大氣吸收的干擾，測(cè)溫設(shè)備接收的輻射能量就會(huì)減少，產(chǎn)生較大誤差。另外，探測(cè)設(shè)備只用于探測(cè)視場(chǎng)范圍內(nèi)的熱源，對(duì)于人眼無(wú)法觀察到的部位來(lái)說(shuō)，紅外相機(jī)也無(wú)能為力。

本發(fā)明實(shí)施例中，采用兩種紅外相機(jī)布局方式，其一是軌道兩旁分別布置紅外相機(jī)，用于探測(cè)軸承、軸箱及車輪，其二是在軌道內(nèi)側(cè)安置預(yù)設(shè)數(shù)量的紅外相機(jī)，重點(diǎn)探測(cè)車軸軸身及列車底盤(pán)，并且視場(chǎng)覆蓋面僅限單個(gè)輪對(duì)。

所述檢測(cè)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方案匹配檢測(cè)對(duì)象的運(yùn)行時(shí)速時(shí)，首先，衡量高速成像效果的指標(biāo)主要有移動(dòng)目標(biāo)沿光軸方向運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的景深和垂直方向上的影移量。由于列車運(yùn)行的方向和紅外相機(jī)探測(cè)的方向是相互垂直的，因此無(wú)需額外關(guān)注景深。其次，如果是需要慢放快速變化的過(guò)程，那么紅外相機(jī)的放大倍率不宜過(guò)高，否則無(wú)法看清細(xì)節(jié)，如果進(jìn)行逐幅圖分析，那么每一幅圖的模糊度就是關(guān)鍵，本發(fā)明實(shí)施例重點(diǎn)考慮第二種。另外，模糊度和曝光時(shí)間有關(guān)，限制這個(gè)時(shí)間可以降低圖像的模糊度。

針對(duì)較高時(shí)速運(yùn)行的列車，在紅外相機(jī)單次觸發(fā)拍攝的時(shí)間里，被探測(cè)目標(biāo)在紅外探測(cè)器感應(yīng)積分的時(shí)間里停留超過(guò)限值，圖像質(zhì)量將會(huì)下降。通常定義移動(dòng)物體因高速運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的靶面像移量Δ_移不能長(zhǎng)于兩個(gè)感應(yīng)單元(像元)的邊長(zhǎng)。

另外，本發(fā)明實(shí)施例是針對(duì)單個(gè)輪對(duì)的探測(cè)視場(chǎng)進(jìn)行分析，如果選擇太高的幀頻，系統(tǒng)未來(lái)在處理和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)占據(jù)大量?jī)?nèi)存空間。另外，紅外相機(jī)可能會(huì)因?yàn)榭焖俚臄?shù)據(jù)采集而犧牲視場(chǎng)的大小，產(chǎn)生不必要的盲區(qū)。因此，初步將最大幀頻設(shè)置為既符合多數(shù)市場(chǎng)產(chǎn)品要求，又能夠保證有限的視場(chǎng)范圍不會(huì)缺失的130Hz。

根據(jù)計(jì)算可以得出，幀頻即使高達(dá)130Hz、影移量控制在合理的范圍內(nèi)，也只能保證車速在32.8—65.6km/h范圍的單幅紅外探測(cè)圖像清晰且不出現(xiàn)“拖影”。

可選的，所述第一紅外相機(jī)、所述第二紅外相機(jī)、所述第三紅外相機(jī)、所述第四紅外相機(jī)以及所述車底紅外相機(jī)均設(shè)置有光源補(bǔ)償設(shè)備以及防護(hù)設(shè)備。其中，所述光源補(bǔ)償設(shè)備用于為對(duì)應(yīng)的紅外相機(jī)進(jìn)行光源補(bǔ)償，所述防護(hù)設(shè)備用于為對(duì)應(yīng)的紅外相機(jī)進(jìn)行防塵以及防震保護(hù)。

可選的，所述第一紅外相機(jī)、所述第二紅外相機(jī)、所述第三紅外相機(jī)、所述第四紅外相機(jī)以及所述車底紅外相機(jī)的探測(cè)的最低溫度不大于-40℃，工作波段為7.5μm-13.5μm的遠(yuǎn)紅外波段，溫度靈敏度不小于2℃，橫向視場(chǎng)角為20°-60°，縱向視場(chǎng)角為20°-50°，紅外感應(yīng)單元的尺寸小于50μm，幀頻大于100Hz。

可選的，所述第一紅外相機(jī)、所述第二紅外相機(jī)、所述第三紅外相機(jī)、所述第四紅外相機(jī)以及所述車底紅外相機(jī)的幀頻為130Hz。

可選的，所述第一紅外相機(jī)、所述第二紅外相機(jī)、所述第三紅外相機(jī)、所述第四紅外相機(jī)以及所述車底紅外相機(jī)的靶面相移量小于兩個(gè)紅外感應(yīng)單元的邊長(zhǎng)。

紅外相機(jī)的鏡頭設(shè)有防護(hù)設(shè)備，避免探測(cè)過(guò)程中受到外物碰撞及大氣污染，如可以選擇在光學(xué)鏡頭上套裝透明塑料膜，留出攝影口。

車底空間較暗，布置紅外相機(jī)時(shí)需要考慮光源補(bǔ)償，特別是對(duì)于沒(méi)有快門的設(shè)備需要加裝閃光裝置，保證成像質(zhì)量，如可以為各個(gè)紅外相機(jī)設(shè)置光源補(bǔ)償裝置，以使得在環(huán)境亮度較暗時(shí)具有較好的成像質(zhì)量。

紅外相機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)不一定是簡(jiǎn)單的透射結(jié)構(gòu)，可能采用更加復(fù)雜的反射或多組合結(jié)構(gòu)。因此，檢測(cè)系統(tǒng)中可以通過(guò)防護(hù)設(shè)備增大紅外相機(jī)安裝的穩(wěn)定性，減小過(guò)車振動(dòng)對(duì)紅外相機(jī)光學(xué)結(jié)構(gòu)的影響。

紅外相機(jī)正常工作的前提是獲得穩(wěn)定的電源功率，在無(wú)插座時(shí)考慮使用便攜式發(fā)電機(jī)及專用電池，同時(shí)與其他用電系統(tǒng)獨(dú)立取電，避免線路超荷影響紅外相機(jī)的數(shù)據(jù)采集。且為了避免紅外相機(jī)受到車底電磁、電氣干擾，檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)置有電磁屏蔽設(shè)備用于對(duì)紅外相機(jī)進(jìn)行電磁屏蔽或隔離保護(hù)，保證紅外相機(jī)的運(yùn)行平穩(wěn)。

具體的，本發(fā)明實(shí)施例所述檢測(cè)系統(tǒng)中，可以采用hermoIMAGER TIM這一系列的部分紅外相機(jī)。該系列信號(hào)的紅外相機(jī)的外形結(jié)構(gòu)以及內(nèi)置性能均基本符合方案要求。hermoIMAGER TIM系列的紅外相機(jī)參數(shù)可參考表4。

表4thermoIMAGER TIM系列紅外相機(jī)參數(shù)

參考圖6以及圖7，圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種紅外相機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種紅外相機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為TIM160機(jī)身結(jié)構(gòu)(120Hz)，圖6中左圖為紅外相機(jī)的正視圖，右圖為紅外相機(jī)的鏡頭俯視圖。圖中紅外相機(jī)的尺寸標(biāo)記單位為mm。

圖7為TIM200/230機(jī)身結(jié)構(gòu)(128Hz)，圖7中左圖為紅外相機(jī)的正視圖，右圖為紅外相機(jī)的鏡頭俯視圖。圖中紅外相機(jī)的尺寸標(biāo)記單位為mm。

在上述檢測(cè)系統(tǒng)中，通過(guò)信息采集設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集?？梢酝ㄟ^(guò)在軌道上布置車輪傳感器、AEI設(shè)備以及紅外相機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。通過(guò)信息傳輸設(shè)備將信息采集設(shè)備采集的數(shù)據(jù)發(fā)送給檢測(cè)設(shè)備。檢測(cè)設(shè)備以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。系統(tǒng)工作流程為：信息采集設(shè)備供電，完成自檢以后等待列車到來(lái)；列車到來(lái)后，車輪傳感器啟動(dòng)，同時(shí)控制各個(gè)采集設(shè)備開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)綑z測(cè)設(shè)備，通過(guò)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理以及分析，確認(rèn)列車是否具有熱源異常溫度信息。如果有，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將異常溫度信息上傳至相關(guān)鐵路部門以及車輛段。

本發(fā)明實(shí)施中，各個(gè)紅外相機(jī)為紅外面陣相機(jī)，具有多個(gè)陣列排布的紅外感應(yīng)單元，能夠進(jìn)行寬范圍的探測(cè)，在檢測(cè)范圍上實(shí)現(xiàn)合理覆蓋，精度上復(fù)合測(cè)量要求，而且能夠完成高速動(dòng)車組的不同運(yùn)行時(shí)速與紅外相機(jī)的探測(cè)效率之間的匹配。此外，所述檢測(cè)系統(tǒng)能夠較好的覆蓋視場(chǎng)，保證被探測(cè)區(qū)域的信息較少的出現(xiàn)遺漏，為維護(hù)人員提供全面的溫度采集結(jié)果。同時(shí)，溫度分布曲線(紅外熱圖)可以清晰的反應(yīng)溫度分布，探測(cè)精度高，數(shù)據(jù)可視性以及真實(shí)性強(qiáng)。

采用本發(fā)明實(shí)施例所述檢測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)維護(hù)人員與設(shè)備聯(lián)合控制，不僅能夠?qū)囕喴约拜S承進(jìn)行熱源監(jiān)控，還可以提高對(duì)車底熱源的監(jiān)控和識(shí)別能力。所述檢測(cè)系統(tǒng)可以自動(dòng)完成經(jīng)過(guò)列車的車型判別(車輛、機(jī)車、動(dòng)車動(dòng))，列車運(yùn)行方向判別、車號(hào)判別、速度識(shí)別、軸位識(shí)別，同時(shí)計(jì)算經(jīng)過(guò)的列車的車輛數(shù)量以及車輪對(duì)數(shù)量。所述檢測(cè)系統(tǒng)能夠自動(dòng)檢測(cè)車底熱源的實(shí)時(shí)溫度，采集并拍攝運(yùn)行列車車底的紅外熱圖，同時(shí)完成數(shù)據(jù)自動(dòng)存儲(chǔ)、上傳，便于維護(hù)人員對(duì)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，以確定列車的安全性能。所述檢測(cè)系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)設(shè)備安置點(diǎn)分散檢測(cè)，集中報(bào)警，便于管理，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)全過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)化，保證信息及時(shí)共享，確保列車運(yùn)行安全。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。