[发明专利]基于线阵图像传感器的转辙机表示缺口位移监测装置

说明书

技术领域

本发明装置涉及铁路信号设备的监测领域，是一种用于转辙机表示缺口位置位移监测的装置。

背景技术

转辙机缺口位置的调整一直是电务维修作业的重要内容。当道床变化或轨道位移时，转辙机缺口位置将会改变，如不及时调整道岔，则会导致检查柱无法落下，道岔无法给出表示信息，信号不能开放，列车无法通过。转辙机缺口监测装置可24小时监测缺口位置，当缺口偏移到临界位置时，监测装置将给出预警信号。因此，转辙机缺口监测装置是实现电务状态修的重要基础设备。大多数缺口检测装置输出开关量信息，只告知好与不好。不能直接查看缺口的调整状态，如偏差多少。少数装置采用视频图像传感器可以非常直观地查看转辙机缺口位置，但是，视频传输需要专用电缆，而且每组道岔需要独立电缆，成本高不能普及。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的不足，公开了一种基于线阵图像传感器的转辙机表示缺口位移监测装置，采用图像一维化技术，大大压缩数据量，可以在共享的总线上传输实时图像，解决了图像传输的通道瓶颈。

本发明是通过以下技术方案实现的，该转辙机表示缺口位移监测装置包括现场采集系统、图像信息二线制传输系统和计算机数据采集分析系统，其中：

所述现场采集系统包括双摄像头、CPU单元和通信接口，所述双摄像头分别对准转辙机表示杆的定位和反位，双摄像头中安装了线阵图像传感器，摄像头前面有透镜实现成像的焦距调整。CPU单元采集线阵图像传感器的数据，并把数据送给通信接口。

所述图像信息二线制传输系统即为通信总线，采用带电源的现场总线。现场采集系统中的通信接口负责把数据调制到带电源的现场总线上。

所述计算机数据收集分析系统在室内，包括监测主机、图象识别及计算模块和显示器，所述监测主机通过其端口连接到带电源的现场总线上，接收线阵图象数据，监测主机通过图象识别及计算模块把转辙机缺口的位置计算出来，显示在相应的显示器上，采集的原始图象也可同时显示，供信号维修人员使用。

所述线阵图像传感器，可选择如线阵CCD芯片或者线阵CMOS芯片。

进一步优化方案，所述现场采集系统还包括LED照明灯，该LED照明灯安装于摄像头前面。通过LED照明灯，改善光照条件，提高图像分辨率和检测精度。

所述带电源的现场总线，不仅负责供电，而且承担数据的双向通信，完成图像信息的传输，例如MBUS。

本发明把固定标杆和移动表示杆（移动表示杆包括转辙机反位表示杆和转辙机定位表示杆）缺口标记叠加一起形成缺口图像，该缺口图像用线阵传感器读取。不同的灰度能区分不同性质的物体，一维图像的灰度变化表示了固定标杆或移动表示缺口的边缘；读取灰度曲线并处理，可以方便地得到固定标杆在移动表示杆缺口中的位置，进而检测出转辙机表示缺口相对于固定标杆的位移。该位移数据通过带电源的现场总线传到机械室内的计算机中。计算机通过现场总线，连接车站所有转辙机的缺口检测装置，实现对转辙机表示缺口位移监测。

附图说明

图1为转辙机表示缺口位移监测装置总连接示意图。

图中标记说明：转辙机反位表示杆1、转辙机定位表示杆2、CCD线阵摄像头3、CPU单元4、通信接口5、电源6、监测主机7、显示器8、固定标杆9。

具体实施方式

以下结合附图对本发明技术方案作进一步说明。

转辙机表示缺口位移监测装置包括现场采集系统、图像信息二线制传输系统和计算机数据采集分析系统，其中：

所述现场采集系统包括双摄像头3、CPU单元4和通信接口5，所述双摄像头分别对准固定标杆9位置所在的转辙机表示杆的定位2和反位1，双摄像头中安装了线阵图像传感器，摄像头前面有透镜实现成像的焦距调整。CPU单元采集线阵图像传感器的数据，并把数据送给通信接口。

所述图像信息二线制传输系统即为通信总线，采用带电源的现场总线。现场采集系统中的通信接口负责把数据调制到带电源的现场总线上。所述带电源的现场总线，不仅负责供电，而且承担数据的双向通信，完成图像信息的传输，例如MBUS。