一種機(jī)車(chē)閘瓦厚度的檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種機(jī)車(chē)閘瓦厚度的檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]運(yùn)營(yíng)列車(chē)的制動(dòng)裝置是列車(chē)的關(guān)鍵部件之一，閘瓦制動(dòng)作為列車(chē)基礎(chǔ)制動(dòng)方式已經(jīng)被廣泛運(yùn)用在鐵路領(lǐng)域，而且也將是未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)主要的制動(dòng)措施。閘瓦是用鑄鐵或其他材料制成的瓦狀制動(dòng)塊，在制動(dòng)時(shí)抱緊車(chē)輪踏面，通過(guò)摩擦使車(chē)輪停止轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0003]閘瓦通常采用鑄鐵材質(zhì)，在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生磨損，磨損會(huì)造成制動(dòng)力減弱，因此當(dāng)磨損到一定程度以后需要對(duì)列車(chē)的閘瓦進(jìn)行更換才能保證列車(chē)的安全運(yùn)行。對(duì)閘瓦的檢測(cè)通常分為2個(gè)方面，第一，判斷本應(yīng)該有閘瓦的位置是否存在閘瓦，若不存在，則判斷為閘瓦缺失，需要立即補(bǔ)充；第二，檢測(cè)閘瓦塊的剩余厚度，通常情況下若剩余厚度小于1mm則認(rèn)為必須更換。閘瓦未能充分使用就更換會(huì)造成較大的浪費(fèi)，閘瓦過(guò)度使用甚至閘瓦缺失容易導(dǎo)致不能制動(dòng)，帶來(lái)安全隱患。
[0004]目前，對(duì)閘瓦厚度測(cè)量的方法主要采用圖像測(cè)量法，利用設(shè)置在軌道外側(cè)的圖像采集器獲取閘瓦側(cè)面的圖像，并利用圖像處理器基于圖像處理技術(shù)提取閘瓦側(cè)面的圖像中的閘瓦輪廓曲線(xiàn)，結(jié)合數(shù)字相機(jī)的內(nèi)、外參數(shù)標(biāo)定的比例尺，最終計(jì)算出閘瓦厚度。
[0005]但是，現(xiàn)有的圖像測(cè)量法是通過(guò)獲取閘瓦側(cè)面的圖像，通過(guò)分析閘瓦側(cè)面圖像來(lái)檢測(cè)閘瓦厚度，因此該技術(shù)的前提是能夠獲取清晰的閘瓦側(cè)面的圖像，而某些機(jī)車(chē)車(chē)型的閘瓦外側(cè)遮擋嚴(yán)重，無(wú)法獲取閘瓦側(cè)面的圖像，從而利用現(xiàn)有的圖像測(cè)量法無(wú)法準(zhǔn)確判斷閘瓦是否缺失，也無(wú)法有效檢測(cè)閘瓦厚度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種機(jī)車(chē)閘瓦厚度的檢測(cè)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)閘瓦缺失和閘瓦厚度進(jìn)行準(zhǔn)確、有效地檢測(cè)。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N機(jī)車(chē)閘瓦厚度的檢測(cè)系統(tǒng)如下:
[0008]一種機(jī)車(chē)閘瓦厚度的檢測(cè)系統(tǒng)，用于檢測(cè)軌道上的機(jī)車(chē)的閘瓦厚度，包括:
[0009]觸發(fā)傳感器、第一圖像采集器、第二圖像采集器和圖像處理器；其中，
[0010]所述觸發(fā)傳感器安裝在軌道上，在機(jī)車(chē)的車(chē)輪經(jīng)過(guò)所述觸發(fā)傳感器表面時(shí)，所述觸發(fā)傳感器產(chǎn)生電信號(hào)；
[0011]所述第一圖像采集器安裝在軌道外側(cè)且與所述觸發(fā)傳感器相連接，在接收到所述觸發(fā)傳感器的電信號(hào)時(shí)采集機(jī)車(chē)閘瓦側(cè)面的第一圖像；
[0012]所述第二圖像采集器安裝在軌道內(nèi)側(cè)且與所述觸發(fā)傳感器相連接，在接收到所述觸發(fā)傳感器的電信號(hào)時(shí)采集機(jī)車(chē)閘瓦底部的第二圖像；
[0013]所述圖像處理器與所述第一圖像采集器和所述第二圖像采集器相連接，接收所述第一圖像和所述第二圖像，并根據(jù)所述第一圖像和所述第二圖像檢測(cè)閘瓦厚度；
[0014]所述觸發(fā)傳感器為電渦流傳感器或者磁鋼傳感器。
[0015]優(yōu)選地，所述第一圖像采集器包括:
[0016]第一數(shù)字相機(jī)和補(bǔ)光燈；其中，
[0017]所述補(bǔ)光燈在接收到所述觸發(fā)傳感器的電信號(hào)時(shí)點(diǎn)亮；
[0018]所述第一數(shù)字相機(jī)在接收到所述觸發(fā)傳感器的電信號(hào)時(shí)采集機(jī)車(chē)閘瓦側(cè)面的第一圖像。
[0019]優(yōu)選地，所述第二圖像采集器包括:
[0020]第二數(shù)字相機(jī)、面陣補(bǔ)光燈和結(jié)構(gòu)性激光源；其中，
[0021]所述面陣補(bǔ)光燈和所述結(jié)構(gòu)性激光源直射機(jī)車(chē)閘瓦底部，所述面陣補(bǔ)光燈和結(jié)構(gòu)性激光源在接收到所述觸發(fā)傳感器的電信號(hào)時(shí)點(diǎn)亮；
[0022]所述第二數(shù)字相機(jī)在接收到所述觸發(fā)傳感器的電信號(hào)時(shí)采集機(jī)車(chē)閘瓦底部的第二圖像。
[0023]由以上技術(shù)方案可見(jiàn)，本申請(qǐng)?zhí)峁┑臋C(jī)車(chē)閘瓦厚度的檢測(cè)系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0024]本申請(qǐng)實(shí)施例提供的機(jī)車(chē)閘瓦厚度的檢測(cè)系統(tǒng)，通過(guò)安裝在軌道上的觸發(fā)傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)是否有車(chē)輪經(jīng)過(guò)，在機(jī)車(chē)的車(chē)輪經(jīng)過(guò)所述觸發(fā)傳感器表面時(shí)，所述觸發(fā)傳感器產(chǎn)生電信號(hào)；所述第一圖像采集器安裝在軌道外側(cè)且與所述觸發(fā)傳感器相連接，在接收到所述觸發(fā)傳感器的電信號(hào)時(shí)采集機(jī)車(chē)閘瓦側(cè)面的第一圖像；所述第二圖像采集器安裝在軌道內(nèi)側(cè)且與所述觸發(fā)傳感器相連接，在接收到所述觸發(fā)傳感器的電信號(hào)時(shí)采集機(jī)車(chē)閘瓦底部的第二圖像；所述圖像處理器與所述第一圖像采集器和所述第二圖像采集器相連接，接收所述第一圖像和所述第二圖像，并根據(jù)所述第一圖像和所述第二圖像檢測(cè)閘瓦厚度。這樣，利用軌道外側(cè)的第一圖像采集器采集閘瓦側(cè)面的第一圖像，利用軌道內(nèi)側(cè)的第二圖像采集器采集閘瓦側(cè)面的第二圖像，然后利用圖像處理器的圖像處理技術(shù)根據(jù)灰度信息分別檢測(cè)第一圖像和第二圖像中的閘瓦厚度，只有在第一圖像和第二圖像同時(shí)檢測(cè)不到閘瓦厚度時(shí)才得不到檢測(cè)結(jié)果，可以避免因閘瓦的部分位置被遮擋而造成的檢測(cè)失誤，實(shí)現(xiàn)對(duì)閘瓦缺失和閘瓦厚度的準(zhǔn)確、有效地檢測(cè)，提升檢測(cè)精度。
【附圖說(shuō)明】
[0025]為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)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申請(qǐng)中記載的一些實(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)這些附圖獲得其他的附圖。
[0026]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的機(jī)車(chē)閘瓦厚度的檢測(cè)系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的機(jī)車(chē)閘瓦厚度的檢測(cè)系統(tǒng)的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)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)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)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，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0029]實(shí)施例一:
[0030]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的機(jī)車(chē)閘瓦厚度的檢測(cè)系統(tǒng)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]參照?qǐng)D1所示，在本申請(qǐng)實(shí)施例中，機(jī)車(chē)閘瓦厚度的檢測(cè)系統(tǒng)用于檢測(cè)軌道上的機(jī)車(chē)的閘瓦厚度，包括:
[0032]觸發(fā)傳感器1、第一圖像采集器2、第二圖像采集器3和圖像處理器4 ;其中，
[0033]所述觸發(fā)傳感器I安裝在軌道上，在機(jī)車(chē)的車(chē)輪經(jīng)過(guò)所述觸發(fā)傳感器I表面時(shí)，所述觸發(fā)傳感器I產(chǎn)生電信號(hào)；
[0034]所述第一圖像采集器2安裝在軌道外側(cè)且與所述觸發(fā)傳感器I相連接，在接收到所述觸發(fā)傳感器I的電信號(hào)時(shí)采集機(jī)車(chē)閘瓦側(cè)面的第一圖像；
[0035]為了準(zhǔn)確采集機(jī)車(chē)閘瓦側(cè)面的第一圖像，第一圖像采集器2安裝在軌道外側(cè)且與軌道的高度持平，這樣正對(duì)車(chē)輪位置的閘瓦側(cè)面，便于采集第一圖像。
[0036]所述第二圖像采集器3安裝在軌道內(nèi)側(cè)且與所述觸發(fā)傳感器I相連接，在接收到所述觸發(fā)傳感器I的電信號(hào)時(shí)采集機(jī)車(chē)閘瓦底部的第二圖像；
[0037]在機(jī)車(chē)運(yùn)行線(xiàn)路上，軌道外側(cè)的設(shè)備安裝空間相對(duì)較大，而軌道內(nèi)側(cè)則相對(duì)限制會(huì)多一些。為尋找合適的，滿(mǎn)足需求內(nèi)側(cè)安裝位置，通過(guò)實(shí)地調(diào)研，以HXD2C型機(jī)車(chē)為例，所述第二圖像采集器3的安裝應(yīng)盡可能的靠近軌道，才能獲取符合要求的，不被其他部件遮擋的閘瓦底部的第二圖像。
[0038]所述圖像處理器4與所述第一圖像采集器2和所述第二圖像采集器3相連接，接收所述第一圖像和所述第二圖像，并根據(jù)所述第一圖像和所述第二圖像檢測(cè)閘瓦厚度。
[0039]需要說(shuō)明的是，本實(shí)用新型所采用的圖像處理器為現(xiàn)有的檢測(cè)閘瓦厚度的成熟技術(shù)中所采用的圖像處理器，其可以采用PLC或單片機(jī)實(shí)現(xiàn)，基于的也是現(xiàn)有的圖像處理技術(shù)，本實(shí)用新型是通過(guò)設(shè)置不同角度的多組圖像采集器來(lái)實(shí)現(xiàn)閘瓦厚度的檢測(cè)，為了對(duì)本申請(qǐng)的方案進(jìn)行詳細(xì)闡述，本說(shuō)明書(shū)只對(duì)圖像處理器及其原理進(jìn)行說(shuō)明，并不對(duì)現(xiàn)有的圖像處理器和圖像處理技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。
[0040]本申請(qǐng)實(shí)施例采用的圖像自動(dòng)測(cè)量法基于現(xiàn)有的圖像處理技術(shù)，原理是獲取閘瓦的圖像，并結(jié)合相機(jī)的內(nèi)、外參數(shù)標(biāo)定結(jié)果，提取閘瓦的輪廓曲線(xiàn)，最終計(jì)算出閘瓦塊的剩余厚度信息，工作流程大致可描述為I)準(zhǔn)備檢測(cè)一2)車(chē)輪觸發(fā)(采集閘瓦圖像)一3)提取閘瓦輪廓曲線(xiàn)一4)計(jì)算閘瓦塊剩余厚度。
[0041]在本申請(qǐng)實(shí)施例中，為了避免由于閘瓦的部分位置被遮擋導(dǎo)致無(wú)法從獲取的圖像中檢測(cè)閘瓦厚度，采用將第一圖像采集器2設(shè)置在軌道外側(cè)，第二圖像采集器3設(shè)置在軌道內(nèi)側(cè)，利用第一圖像采集器2采集機(jī)車(chē)閘瓦側(cè)面的第一圖像，利用第二圖像采集器3采集機(jī)車(chē)閘瓦底部的第二圖像，這樣，在某些機(jī)車(chē)車(chē)型閘瓦遮擋嚴(yán)重的情況下，當(dāng)無(wú)法獲取閘瓦側(cè)面的第一圖像時(shí)，還可以通過(guò)閘瓦底部的第二圖像檢測(cè)閘瓦厚度。
[0042]在本申請(qǐng)實(shí)施例中，圖像處理器4與所述第一圖像采集器2和所述第二圖像采集器3相連接，接收所述第一圖像和所述第二圖像，并根據(jù)所述第一圖像和所述第二圖像檢測(cè)閘瓦厚度，具體可以為:接收所述第一圖像和所述第二圖像，根據(jù)所述第一圖像中的灰度信息提取所述第一圖像中的第一閘瓦輪廓曲線(xiàn)，判斷是否提取成功，如果提取成功則根據(jù)所述第一閘瓦輪廓曲線(xiàn)以及預(yù)設(shè)的第一比例尺計(jì)算第一閘瓦厚度；根據(jù)所述第二圖像中的灰度信息提取所述第二圖像中的第二閘瓦輪廓曲線(xiàn)，判斷是否提取成功，如果提取成功則根據(jù)所述第二閘瓦輪廓曲線(xiàn)以及預(yù)設(shè)的第二比例尺計(jì)算第二閘瓦厚度。
[0043]在本申請(qǐng)實(shí)施例中，通過(guò)現(xiàn)有的成熟算法，利用圖像中的灰度信息，閘瓦和非閘瓦在圖像中的交接部分(輪廓)存在較大的灰度值變化，利用這個(gè)灰度值就可以提取閘瓦的輪廓曲線(xiàn)，通過(guò)提取第一圖像和第二圖像中的閘瓦輪廓曲線(xiàn)，可以得到能夠表征閘瓦厚度的兩條邊緣曲線(xiàn)，然后計(jì)算兩條曲線(xiàn)間的距離，再通過(guò)預(yù)設(shè)的相機(jī)標(biāo)定表征圖片距離與實(shí)際尺寸之間的比例尺，就可以得到閘瓦厚度。
[0044]需要說(shuō)明的是，在本申請(qǐng)實(shí)施例中，由于是分別根據(jù)第一圖像和第二圖像計(jì)算第一閘瓦厚度和第二閘瓦厚度，而最終的檢測(cè)結(jié)果需要一個(gè)確定的閘瓦厚度，因此，當(dāng)所述第一圖像中的第一閘瓦輪廓曲線(xiàn)提取成功且所述第二圖像中的第二閘瓦輪廓曲線(xiàn)提取不成功時(shí)，本申請(qǐng)實(shí)施例以所述第一閘瓦厚度作為檢測(cè)到的閘瓦厚度；當(dāng)所述第一圖像中的第一閘瓦輪廓曲線(xiàn)提取不成功且所述第二圖像中的第二閘瓦輪廓曲線(xiàn)提取成功時(shí)，本申請(qǐng)實(shí)施例以所述第二閘瓦厚度作為檢測(cè)到的