用于高速動車組車下設備的監(jiān)視系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于軌道車輛車下設備的遠程監(jiān)控系統(tǒng)領域，具體涉及一種用于高速動車組車下設備的監(jiān)視系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]固連安裝于軌道車輛轉向架上的牽引電機、齒輪箱、制動盤等車下部件有時會發(fā)生預期之外的故障，而在高速動車組等軌道車輛的行進過程中，前述故障部件自帶的電氣指標參數(shù)及自帶的溫度傳感器等輔助檢測元件只能用來判斷該故障部件的運行狀態(tài)，卻無法客觀準確地反應該故障部件的磨損或損毀情況，這致使列車駕駛人員和地面遠程調度指揮人員很難在不必停車的情況下充分評過故障部件的故障程度，或者無法通過視頻監(jiān)控回放分析故障成因，不利于指揮決策或對故障部件的后續(xù)結構優(yōu)化設計和防護改進。
[0003]另一方面，高速動車組列車沿其軌道運行時，其路基和鐵軌是否受到破壞、輪對是否脫軌、車下是否有人員或障礙物以及其它車載設備是否出現(xiàn)直觀可見的嚴重故障或安全隱患等情況，均對在車下安裝視頻監(jiān)控設備提出了技術需求。
[0004]然而，由于運行中的列車轉向架始終處于高速運動狀態(tài)，其車下空間可能遇到飛肩沖擊和高寒等各種極端環(huán)境和條件。因此，在目前的軌道車輛技術領域尚沒有將視頻監(jiān)控系統(tǒng)安裝于列車下方的技術方案，尤其是同時兼具遠程控制功能的車下視頻監(jiān)控系統(tǒng)，當前完全處于技術空白狀態(tài)。

【發(fā)明內容】

[0005]為了解決因車下空間在列車運行時面臨飛肩沖擊和高寒等各種極端環(huán)境和條件的限制，致使列車駕駛人員和地面遠程調度指揮人員均不能通過操作便捷的遠程監(jiān)控系統(tǒng)直接獲取設備狀態(tài)和車下運行環(huán)境的視頻信息，造成其無法在不必停車的情況下充分評估和分析故障部件的受損程度，或者導致設計和維修人員無法通過視頻監(jiān)控回放分析故障成因，不能從視頻資料中獲取對車下設備故障部件的改進依據(jù)的技術問題，本發(fā)明提供一種用于高速動車組車下設備的監(jiān)視系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明解決技術問題所采取的技術方案如下:
[0007]用于高速動車組車下設備的監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括車下監(jiān)視子系統(tǒng)、車載中控及遠程通訊系統(tǒng)、無線遠程通訊網(wǎng)絡和地面指揮管理調度中心；所述車下監(jiān)視子系統(tǒng)吊掛并固連于車體下方，其通過線纜與車載中控及遠程通訊系統(tǒng)連接并受其控制；車載中控及遠程通訊系統(tǒng)通過無線遠程通訊網(wǎng)絡與地面指揮管理調度中心連接并可以受其遠程控制;地面指揮管理調度中心是具有無線遠程通訊功能的監(jiān)控設備計算機，其對車下監(jiān)視子系統(tǒng)的控制優(yōu)先級高于車載中控及遠程通訊系統(tǒng)對車下監(jiān)視子系統(tǒng)的控制優(yōu)先級。
[0008]所述車載中控及遠程通訊系統(tǒng)包括車載計算機、低速大容量存儲器、高速存儲器和無線遠程通訊裝置;所述車載計算機通過無線遠程通訊裝置與地面指揮管理調度中心進行遠程無線連接和通訊;低速大容量存儲器用于存儲前端低速設備對車下設備及周圍環(huán)境進行長期監(jiān)控的錄像;高速存儲器用于以存儲前端高速設備對車下高速旋轉部件和列車鐵軌進行實時監(jiān)控的視頻錄像，其能按照時間先后順序自動覆蓋時間最早的視頻錄像存儲文件;低速大容量存儲器和高速存儲器分別通過線纜與車載計算機連接;所述車下監(jiān)視子系統(tǒng)包括車下環(huán)境監(jiān)視裝置、輪軌高速監(jiān)視裝置、照明裝置和溫控裝置;所述車下環(huán)境監(jiān)視裝置用于對車下設備的工作狀態(tài)及周圍環(huán)境進行實時監(jiān)控;其包括高清攝像頭和帶有護罩的高清攝像頭轉臺，帶有護罩的高清攝像頭轉臺與車體轉向架固連，高清攝像頭位于高清攝像頭轉臺內部，其通過線纜與低速大容量存儲器連接;所述輪軌高速監(jiān)視裝置用于對車下設備的高速旋轉部件進行實時監(jiān)控，并且能捕捉故障狀態(tài)過程，支持故障狀態(tài)回放功能，其包括高速攝像頭和帶有護罩的高速攝像頭轉臺，帶有護罩的高速攝像頭轉臺與車體轉向架固連;高速攝像頭位于高速攝像頭轉臺內部，其通過線纜與高速存儲器連接;所述溫控裝置用于檢測環(huán)境溫度并為帶有護罩的高清攝像頭轉臺和帶有護罩的高速攝像頭轉臺內部加溫，其包括溫度傳感器和兩個電加熱器，其二者均通過線纜與車載計算機連接；電加熱器還與車載電源連接，并受車載計算機控制;所述兩個電加熱器分別位于帶有護罩的高清攝像頭轉臺和帶有護罩的高速攝像頭轉臺內部；照明裝置包括多個常規(guī)射光燈和紅外補光燈，其用于為高清攝像頭和高速攝像頭提供充足的照明條件;所述車載計算機用于控制高清攝像頭或高速攝像頭的光圈、快門、幀率、分辨率、變焦以及對采集的視頻進行數(shù)據(jù)處理，控制帶有護罩的高清攝像頭轉臺和帶有護罩的高速攝像頭轉臺的監(jiān)控方位角度以及鏡頭的數(shù)字清潔處理。
[0009]所述帶有護罩的高清攝像頭轉臺和帶有護罩的高速攝像頭轉臺可以公用一個較大的護罩，并共用一個溫控裝置。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:該用于高速動車組車下設備的監(jiān)視系統(tǒng)是一種結構簡單、安全可靠，且通用性強的車下設備監(jiān)視系統(tǒng)，其通過帶有護罩的攝像頭轉臺將性能優(yōu)良的常規(guī)攝像機和高速攝像機懸掛固連于列車轉向架的下方，并分別對車下運行環(huán)境和列車關鍵部件進行連續(xù)視頻錄像監(jiān)控，該系統(tǒng)的車載中控及遠程通訊系統(tǒng)還能通過無線遠程通訊網(wǎng)絡與地面指揮管理調度中心連接并可以受其遠程控制。地面指揮管理調度中心可以遠程控制車下監(jiān)視子系統(tǒng)的拍攝方位和姿態(tài)，并能隨時遠程調取、分析或存儲其所拍攝的視頻內容。該系統(tǒng)的護罩裝置還為攝像機提供的輔助照明、溫度控制和飛肩撞擊防護，以取保車下環(huán)境監(jiān)視裝置和輪軌高速監(jiān)視裝置能在惡劣的高速行車環(huán)境下持續(xù)可靠地連續(xù)運行。此夕卜，該系統(tǒng)對于高速動車組的故障原因分析處理、車下設備的結構優(yōu)化設計等也均具有重要的意義。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明用于高速動車組車下設備的監(jiān)視系統(tǒng)原理圖；
[0012]圖2是本發(fā)明用于高速動車組車下設備的監(jiān)視系統(tǒng)的通訊及控制原理圖；
[0013]圖3是本發(fā)明車下監(jiān)視子系統(tǒng)的結構圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖對本發(fā)明做進一步詳細說明。
[0015]如圖1至圖3所示，本發(fā)明用于高速動車組車下設備的監(jiān)視系統(tǒng)車下監(jiān)視子系統(tǒng)1、車載中控及遠程通訊系統(tǒng)2、無線遠程通訊網(wǎng)絡和地面指揮管理調度中心3。車下監(jiān)視子系統(tǒng)1吊掛并固連于車體下方，其通過線纜與車載中控及遠程通訊系統(tǒng)2連接并受其控制。車載中控及遠程通訊系統(tǒng)2通過無線遠程通訊網(wǎng)絡與地面指揮管理調度中心3連接并可以受其遠程控制。地面指揮管理調度中心3是具有無線遠程通訊功能的監(jiān)控設備計算機，其對車下監(jiān)視子系統(tǒng)1的控制優(yōu)先級高于車載中控及遠程通訊系統(tǒng)2對車下監(jiān)視子系統(tǒng)1的控制優(yōu)先級。
[0016]車載中控及遠程通訊系統(tǒng)2包括車載計算機2-1、低速大容量存儲器2-2、高速存儲器2-3和無線遠程通訊裝置2-4。車載計算機2-1通過無線遠程通訊裝置2-4與地面指揮管理調度中心3進行遠程無線連接和通訊。低速大容量存儲器2-2用于存儲前端低速設備對車下設備及周圍環(huán)境進行長期監(jiān)控的錄像。高速存儲器2-3用于以存儲前端高速設備對車下高速旋轉部件和列車鐵軌進行實時監(jiān)控的視頻錄像，其能按照時間先后順序自動覆蓋時間最早的視頻錄像存儲文件。低速大容量存儲器2-2和高速存儲器2-3分別通過線纜與車載計算機2-1連接。
[0017]車下監(jiān)視子系統(tǒng)1包括車下環(huán)境監(jiān)視裝置1-1、輪軌高速監(jiān)視裝置1-2、照明裝置1-3和溫控裝置1-4。車下環(huán)境監(jiān)視裝置1-1用于對車下設備的工作狀態(tài)及周圍環(huán)境進行實時監(jiān)控。其包括高清攝像頭1-1-1和帶有護罩的高清攝像頭轉臺1-1-2，帶有護罩的高清攝像頭轉臺1-1-2與車體轉向架固連，高清攝像頭1-1-1位于高清攝像頭轉臺1-1-2內部，其通過線纜與低速大容量存儲器2-2連接。
[0018]輪軌高速監(jiān)視裝置1-2用于對車下設備的高速旋轉部件進行實時監(jiān)控，并且能捕捉故障狀態(tài)過程，支持故障狀態(tài)回放功能，其包括高速攝像頭1-2-1和帶有護罩的高速攝像頭轉臺1-2-2，帶有護罩的高速攝像頭轉臺1-2-2與車體轉向架固連。高速攝像頭1-2-1位于高速攝像頭轉臺1-2-2內部，其通過線纜與高速存儲器2-3連接。
[0019]溫控裝置1-4用于檢測環(huán)境溫度并為帶有護罩的高清攝像頭轉臺1-1-2和帶有護罩的高速攝像頭轉臺1-2-2內部加溫，其包括溫度傳感器和兩個電加熱器，其二者均通過線纜與車載計算機2-1連接。電加熱器還與車載電源連接，并受車載計算機2-1控制。兩個電加熱器1-4-2分別位于帶有護罩的高清攝像頭轉臺1-1-2和帶有護罩的高速攝像頭轉臺1-2-2內部。照明裝置