[发明专利]电力机车受电弓在线磨损检测方法与系统

权利要求书

1.电力机车受电弓在线磨损检测方法，其特征是受电弓在线磨损实时检测包括激光投射模块，图像获取模块、光纤触发信号转换和传输模块；其中，在线检测设备还包括第一立柱、第二立柱和第三立柱；激光投射模块由两个线激光器阵列组成，每个线激光器阵列包含若干个线激光器，线激光器发出的激光线平行投射到受电弓上，每两条相邻线激光光斑之间的间距保持在毫米量级以保证系统精度；第一立柱、第二立柱和第三立柱等间距排列，第一线激光器阵列、第一数码相机和第二数码相机安装在第一立柱，红外触发器安装在第二立柱，第二线激光器阵列、第三数码相机和第四数码相机安装在第三立柱；

并且红外触发器安装在第二立柱的位置，第一线激光器阵列安装在轨道中心轴线受电弓上方并以俯角20-30度向后对准轨道中心，第一数码相机、第二数码相机安装在轨道中心轴线两侧距轨道中心轴线并在受电弓上方50-70厘米处，并且以俯角20-30度向后对准轨道中心对受电弓进行拍摄；第二线激光器阵列在轨道中心轴线并在受电弓上方并以俯角20-30度向前对准轨道中心，第三数码相机、第四数码相机安装在轨道中心轴线两侧距轨道中心轴线并在受电弓上方50-70厘米处，并且以俯角20-30度向前对准轨道中心对受电弓进行拍摄；

所述磨损在线测量过程为：当高速列车的受电弓通过所述在线监测点设备时，红外触发器（101）被触发并发出触发电信号，所述线激光器阵列（201）被触发后将线激光投影在受电弓石墨条301上，然后由所述位于立柱1上的数码相机（401、402），以共同视场拍摄受电弓石墨条301；所述线激光器阵列（202）被触发后将线激光投影在受电弓石墨条302上，位于立柱3上的数码相机（403、404），以共同视场拍摄受电弓石墨条302；最后，数码相机（401、402、403、404）把获取的图像信息通过以太网传输到所述检测中心设备；

所述受电弓图像数据处理的处理方法为：对受电弓石墨条采用相同的方法进行单独处理，首先从由所述数码相机获取的图像信息中把激光线条从背景中提取出来；然后再按照提取出来的激光线条的转折情况把激光线条划分成投影在受电弓上表面部分线条和投影在受电弓侧面部分线条；其中，受电弓侧面部分线条的长度可认为是该激光线投影处受电弓的平均厚度；此后，对侧面激光线条进行单独处理，利用双目视差成像的原理，精确计算出每条激光线条的长度，该长度即为受电弓厚度；通过设定受电弓磨损标准，与测量结果进行比对，若判断受测受电弓磨损超出标准，则发出报警指示并提示更换受电弓，若受电弓磨损未超出标准，检测过程结束。

2.根据权利要求1所述的电力机车受电弓在线磨损检测方法,其特征在于触发器位于受电弓上方或在二轨道的中心线下方。

3.根据权利要求1所述的电力机车受电弓在线磨损检测方法,其特征在于所述磨损在线测量过程为：当高速列车的受电弓通过所述在线监测点设备时，红外触发器（101）被触发并发出触发电信号，触发电信号通过电-光转换器（501）转换为触发光信号，该光信号通过光纤传输到光-电转换器（502、503）并转化为触发电信号，该电信号使线激光器阵列（201、202）和数码相机（401、402、403、404）触发。

4.电力机车受电弓在线磨损检测系统，其特征是受电弓在线磨损实时检测包括激光投射模块，图像获取模块、光纤触发信号转换和传输模块；其中，在线检测设备还包括第一立柱、第二立柱和第三立柱；激光投射模块由两个线激光器阵列组成，每个线激光器阵列包含若干个线激光器，线激光器发出的激光线平行投射到受电弓上，每两条相邻线激光光斑之间的间距保持在毫米量级以保证系统精度；第一立柱、第二立柱和第三立柱等间距排列，第一线激光器阵列、第一数码相机和第二数码相机安装在第一立柱，红外触发器安装在第二立柱，第二线激光器阵列、第三数码相机和第四数码相机安装在第三立柱；

红外触发器安装在第二立柱的位置，第一线激光器阵列安装在轨道中心轴线受电弓上方并以俯角20-30度向后对准轨道中心，第一数码相机、第二数码相机安装在轨道中心轴线两侧距轨道中心轴线并在受电弓上方50-70厘米处，并且以俯角20-30度向后对准轨道中心对受电弓进行拍摄；第二线激光器阵列在轨道中心轴线并在受电弓上方并以俯角20-30度向前对准轨道中心，第三数码相机、第四数码相机安装在轨道中心轴线两侧距轨道中心轴线并在受电弓上方50-70厘米处，并且以俯角20-30度向前对准轨道中心对受电弓进行拍摄。