[发明专利]轮辋踏面图像采集系统及列车车轮异常检测系统

说明书

技术领域

本发明涉及列车图像采集技术领域，尤其涉及一种轮辋踏面图像采集系统，本发明还涉及一种具有上述轮辋踏面图像采集系统的列车车轮异常检测系统。

背景技术

铁路运输以其运输量大、快捷、安全可靠性高等优点，在交通运输领域占据着较为重要的位置。

列车作为铁路运输的核心部分，在运行过程中可能会出现车体零部件异常情况，这严重威胁列车的安全行驶。其中，列车的车轮直接运行在列车轨道上，由于其工作环境较恶劣而经常会出现故障，而轮辋和踏面是列车车轮的主体部位，更是故障频发。因此，对列车车轮的轮辋踏面异常检测对于保证列车的安全运行至关重要。

传统的方式通常采用人工对列车车轮的轮辋踏面进行检查，通常在列车到站或完成运营公里数入库后的检修过程中通过检修人员肉眼观察的方式进行。由于列车大部分时间处于运动状态，如果轮辋踏面出现问题，也不会及时被检测出来，这导致异常的漏检概率较大。另外，人工检测的过程中列车处于停运状态，车轮的踏面的某些部位处于被列车底部其他零部件遮挡的状态，这增大了人工检测的难度，降低了检测的精度。

为了解决上述技术问题，现在采用激光扫描法对车轮的轮辋踏面进行扫描，通过对轮辋和踏面的轮廓边界参数进行检查，进而分析轮辋踏面的异常。该种通过激光对轮辋踏面的轮廓边界参数进行检测的方式不直观，导致轮辋踏面的异常检测精度较低。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种轮辋踏面图像采集系统，以解决背景技术中通过激光对轮辋踏面轮廓进行参数检测导致检测精度较低的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

轮辋踏面图像采集系统，包括轮辋图像采集设备和踏面图像采集设备，其中：所述轮辋图像采集设备为多个，且分布在轨道每个支轨的两侧，所述轮辋图像采集设备包括第一补光源和第一相机，所述第一补光源的投射方向和所述第一相机的镜头的拍摄方向均与所述支轨垂直；

所述踏面图像采集设备包括第二补光源和第二相机，所述踏面图像采集设备的数量为多个，分布在所述轨道每个支轨的一侧，且所述第二补光源的投射方向和所述第二相机的拍摄方向均与所述支轨呈锐角或钝角，自列车运行方向，位于首位的所述踏面图像采集设备至位于末位的所述踏面图像采集设备之间的距离为单个列车车轮的周长；所述轮辋踏面图像采集系统还包括：

测速组件，用于检测列车的速度；

第一控制器，用于根据列车速度及所述测速组件与每个踏面图像采集设备之间的距离计算列车到达每个踏面图像采集设备的到达时间，以及根据到达时间控制相应的所述踏面图像采集设备的第二补光源和第二相机开启。

优选的，上述轮辋踏面图像采集系统中，所述第一补光源和所述第一相机、所述第二补光源和所述第二相机均为一体成型结构。

优选的，上述轮辋踏面图像采集系统中，还包括将所述第一补光源和所述第一相机安装到所述轨道的基础面上的第一安装座，和将所述第二补光源和所述第二相机安装到所述基础面上的第二安装座。

优选的，上述轮辋踏面图像采集系统中，还包括防尘装置，所述防尘装置包括：

容纳所述轮辋图像采集设备或踏面图像采集设备的防尘罩，所述防尘罩与所述第一相机或所述第二相机的镜头相对的部位设有罩门；

与所述罩门相连，以控制所述罩门启闭的驱动装置；

与所述驱动装置相连，且根据每个所述踏面图像采集设备对应的到达时间，控制所述驱动装置驱动所述罩门开启的第二控制器。

优选的，上述轮辋踏面图像采集系统中，所述踏面图像采集设备为多对，且呈两组依次沿所述轨道延伸方向分布，且两组所述踏面图像采集设备垂直于所述轨道的中心线对称分布。

优选的，上述轮辋踏面图像采集系统中，所述第二补光源的投射方向和所述第二相机的拍摄方向均与所述支轨呈30°-60°或120°-150°。

优选的，上述轮辋踏面图像采集系统中，分布在所述支轨两侧的两个所述轮辋图像采集设备对称分布。

优选的，上述轮辋踏面图像采集系统中，还包括相机帧率控制设备，所述相机帧率控制设备包括第三控制器，所述第三控制器与所述测速组件相连，根据检测得到的列车速度与速度预设值的差值大于设定值，控制第一相机和第二相机采用与所述列车速度相对应的采集帧率。