一種鐵軌扣件檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種鐵軌扣件檢測裝置，涉及鐵路技術領域，旨在提供一種能有效減小相機抖動的鐵軌扣件檢測裝置，進而提高檢測速度。本實用新型技術要點：包括檢測梁、四個相機組件、四個光源組件、相機快門觸發控制電路及圖像采集卡；所述四個相機組件安裝于檢測梁上；四個光源組件也安裝于檢測梁上，一個相機組件對應一個光源組件；任意一個相機組件與其對應的光源組件成一定夾角安裝；所述相機觸發控制電路與四個相機組件具有信號連接，所述相機觸發控制電路用于控制相機組件按照一定頻率拍攝圖像；所述相機組件與圖像采集卡具有信號連接，所述圖像采集卡用于接收并存儲相機組件輸出的圖像數據。
【專利說明】
一種鐵軌扣件檢測裝置
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及鐵路技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著我國鐵路發展的快速推進，截止目前，全國鐵路運營里程已達12萬公里左右。每天鐵路運量已史無前例，如何保證列車安全、穩定、不間斷運行已成為中國鐵路人的重要使命。
[0003]鐵路線路設備是鐵路運輸業的基礎設備。合理養護鐵路線路設備并及時有效的分析、預防和整治線路設備病害是保障鐵路安全運輸的關鍵。而在線路養護中，扣件的日常巡檢是必檢項目之一，扣件是將鋼軌固定在軌枕上用以保持軌距和阻止鋼軌相對軌枕發生縱橫向移動的關鍵部件。
[0004]目前的大多數的扣件檢查主要是人工檢測，巡道工人對軌道線路進行實地檢測，這種方式要求巡道工人負重10公斤左右的巡道包，步巡長達20公里左右，勞動強度大，且工作環境惡劣，安全性根本無法保證，檢測的準確性受人為主觀性影響較大，存在大量的漏檢和錯檢現象，并且對于偏遠地區無法進行有效檢測。
[0005]相對于人工檢測方案，基于圖像的自動檢測方式工作環境理想，檢測準確度高，因而成為目前鐵路線路巡檢的發展趨勢。
[0006]基于圖像的檢測方式原理是對扣件進行拍攝，使用圖像處理、分析方法及人工識別相結合進而確定扣件是否處于正常狀態。
[0007]現有的基于圖像檢測的扣件檢測裝置包括步巡式及車載式兩種。
[0008]其中步巡式扣件檢測裝置是將檢測設備安裝在手推車上，由工作人員沿著鐵軌推動手推車，檢測設備沿線自動拍攝扣件圖像。這種方式雖然相對于巡道人工全手動檢測方式，準確性提高了，但速度依然不能滿足檢測要求。
[0009]目前的車載式扣件檢測裝置是將整個檢測設備安裝在檢測車車體上，這樣的方式雖然檢測速率大為提高，但是由于受車體振動的影響，圖像采集的精確度又成了瓶頸，被檢目標在圖像中位置的不確定性導致了識別算法的復雜性，大大降低了圖像處理的速度，因此檢測速度依然不能滿足需要。
【實用新型內容】
[0010]本實用新型的發明目的在于:針對上述存在的問題，提供一種能有效減小相機抖動的鐵軌扣件檢測裝置，進而提高檢測速度。
[0011]本實用新型采用的技術方案是這樣的:包括檢測梁、四個相機組件、四個光源組件、相機快門觸發控制電路及圖像采集卡；
[0012]所述四個相機組件安裝于檢測梁上，其中第一相機組件與第二相機組件軸對稱安裝，且第一相機組件與第二相機組件中任意一個的光線入射方向與其對稱軸之間呈40'50°度角;第三相機組件與第四相機組件軸對稱安裝，且第三相機組件與第四相機組件中任意一個的光線入射方向與其對稱軸之間呈40°?50°度角；
[0013]第一相機組件與第二相機組件的對稱軸與第三相機組件和第四相機組件的對稱軸間距等于鐵軌左軌與右軌的間距；
[0014]四個光源組件也安裝于檢測梁上，一個相機組件對應一個光源組件;任意一個相機組件與其對應的光源組件成一定夾角安裝，以使得該相機組件的光線入射方向與其對應件的光源組件的光線出射方向能夠匯聚；
[0015]所述相機觸發控制電路與四個相機組件具有信號連接，所述相機觸發控制電路用于控制相機組件按照一定頻率拍攝圖像；
[0016]所述相機組件與圖像采集卡具有信號連接，所述圖像采集卡用于接收并存儲相機組件輸出的圖像數據。
[0017]進一步，所述各個相機組件與檢測梁活動連接。
[0018]進一步，所述相機組件為線陣相機組件;所述光源組件為線光源組件;所述線陣相機組件的鏡頭與其對應的線光源組件的出光口平行。
[0019]進一步，所述相機觸發控制電路用于產生頻率至少為50kHz的快門觸發信號。
[0020]進一步，還包括控制器;所述相機組件中還包括加熱模組及溫度傳感器;所述溫度傳感器、加熱模組均與控制器具有信號連接。
[0021]進一步，還包括控制器，所述光源組件為數字可控光源組件;所述控制器與各個光源組件具有信號連接。
[0022]進一步，還包括安裝件;所述檢測梁通過兩個安裝件與列車的轉向架構架連接。
[0023]進一步，所述安裝件包括轉向架連接件、減震墊及檢測梁連接件;所述檢測梁連接件與檢測梁連接;所述檢測梁連接件掛接于轉向架連接件上，且兩者之間設置有豎向減震墊；
[0024]所述檢測梁連接件與轉向架連接件之間還通過螺栓、橫向減震圈及螺母橫向固定；
[0025]所述豎向是指豎直向下的方向；橫向固定是指使螺栓垂直于鐵軌橫截面的方式固定。
[0026]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是:
[0027]1.本實用新型為每個相機組件配備一個光源組件，大大提高了相機拍攝畫面的質量，且每個光源組件可以調整角度，以便更好對相機拍攝時的亮度補償。
[0028]2.本實用新型的檢測梁安裝于列車的轉向架構架上，相對于直接安裝于車體上大大降低了震動頻率，且本實用新型在安裝件上布設豎向及橫向減震墊，有利于進一步降低震動對拍攝效果的影響，使得被檢扣件在圖像畫面中的位置相對穩定，大大提高了圖像處理速度，進而提高了檢測速度。
[0029]3.本實用新型在相機組件中設置有加熱模組及溫度傳感器，通過加熱模組加熱，可以有效去除組件內部及組件鏡頭外部的水汽，達到防水防霧的效果。
【附圖說明】
[0030]圖1是本實用新型正視圖。
[0031]圖2是本實用新型的俯視圖。
[0032]圖3是本實用新型的左視圖。
[0033]圖4是本實用新型中安裝件的正視圖。
[0034]圖5為本實用新型安裝件的左視圖。
[0035]圖中標記:I為安裝件;2為相機組件;3為光源組件;4為扣件;5為左軌;6為右軌;7為檢測梁;11為轉向架連接件;12為檢測梁連接件;13為減震墊或減震圈。
【具體實施方式】
[0036]下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。
[0037]為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0038]如圖1所示，本實用新型一個實施例包括檢測梁7、四個相機組件2、四個光源組件
3、相機快門觸發控制電路及圖像采集卡(圖中未示出)。
[0039]所述四個相機組件安裝于檢測梁上，其中0#相機組件與1#相機組件軸對稱安裝，且0#相機組件與1#相機組件中任意一個的光線入射方向與其對稱軸之間呈40°?50°度角，圖中過左軌5中心點的豎直直線為對稱軸;2#相機組件與3#相機組件軸對稱安裝，且2#相機組件與3#相機組件中任意一個的光線入射方向與其對稱軸之間呈40°?50°度角，圖中過右軌6中心點的豎直直線為對稱軸。
[0040]四個光源組件3也安裝于檢測梁上，一個相機組件對應一個光源組件。參見圖2，任意一個相機組件與其對應的光源組件成一定夾角安裝，本實施例中的夾角為35°，以使得該相機組件的光線入射方向與其對應件的光源組件的光線出射方向能夠匯聚，調整相機組件與光源組件的高度可以使匯聚區域落在待測扣件4上，本實施例中相機組件鏡頭與扣件高度差為400mm。
[0041]所述相機觸發控制電路與四個相機組件具有信號連接，所述相機觸發控制電路用于控制相機組件按照一定頻率拍攝圖像，例如產生頻率至少為50kHz的快門觸發信號，以便滿足車速為180km/h時圖像分辨率達到Imm的精度(圖像分辨率是指列車每行駛1mm，相機組件完成一次圖像拍攝)車速為180km/h。
[0042]本實施例中的相機控制觸發電路包括高線數編碼器及電信號調理電路，高線數編碼器可以產生一定頻率的脈沖信號，電信號調理電路對脈沖信號進行放大或濾波或電平轉換以使其能夠與相機組件快門信號的電氣要求相匹配。相機組件在收到相機觸發控制電路的一個脈沖時便完成一次拍攝。
[0043]所述相機組件與圖像采集卡具有信號連接，所述圖像采集卡用于接收并存儲相機組件輸出的圖像數據。
[0044]在另一個實施例中，所述各個光源組件與檢測梁活動連接，通過防松緊固螺釘固定。光源組件在至少6個自由度范圍內可隨機微調2°?3°，以便根據補光需要對光源組件出光方向進行調整。
[0045]在一個優選實施例中，所述相機組件為線陣相機組件;所述光源組件為線光源組件;所述線陣相機組件的鏡頭與其對應的線光源組件的出光口平行。
[0046]在又一實施例中，還包括控制器;所述相機組件中還包括加熱模組及溫度傳感器；所述溫度傳感器、加熱模組均與控制器具有信號連接。所述光源組件為數字可控光源組件；所述控制器與各個光源組件具有信號連接。
[0047]溫度傳感器能夠檢測相機組件內部的溫度，并將溫度信號傳輸給控制器，控制器可根據溫度信號控制加熱模組工作，配合干燥劑可有效去除組件內部的濕氣。另外，通過加熱還可以使附著在相機組件鏡頭外面的水珠蒸發掉，達到去霧的效果。
[0048]參見圖1，本實用新型一個實施例還包括安裝件I;所述檢測梁7通過兩個安裝件I與列車的轉向架構架連接。
[0049]參見圖4，所述安裝件包括轉向架連接件11、減震墊13及檢測梁連接件12;轉向架連接件11用于與轉向架構架連接，所述檢測梁連接件與檢測梁連接，本實施例中檢測梁連接件下端具有三個螺孔，檢測梁連接件與檢測梁通過螺栓、螺母連接;所述檢測梁連接件12掛接于轉向架連接件11上，且兩者之間設置有豎向減震墊13。
[0050]檢測梁連接件12與轉向架連接件11之間在橫向上進行緊固，圖4中是通過螺栓、橫向減震圈及螺母橫向固定。螺栓的方向垂直于安裝件的正視圖平面。參見圖5。
[0051]這樣，安裝件在豎直方向及垂直于列車橫截面的方向上都能進一步達到減震效果O
[0052]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種鐵軌扣件檢測裝置，其特征在于，包括檢測梁、四個相機組件、四個光源組件、相機快門觸發控制電路及圖像采集卡； 所述四個相機組件安裝于檢測梁上，其中第一相機組件與第二相機組件在軸對稱安裝，且第一相機組件與第二相機組件中任意一個的光線入射方向與其對稱軸之間呈40°?50°度角;第三相機組件與第四相機組件軸對稱安裝，且第三相機組件與第四相機組件中任意一個的光線入射方向與其對稱軸之間呈40°?50°度角； 第一相機組件與第二相機組件的對稱軸與第三相機組件和第四相機組件的對稱軸間距等于鐵軌左軌與右軌的間距； 四個光源組件也安裝于檢測梁上，一個相機組件對應一個光源組件;任意一個相機組件與其對應的光源組件成一定夾角安裝，以使得該相機組件的光線入射方向與其對應件的光源組件的光線出射方向能夠匯聚； 所述相機觸發控制電路與四個相機組件具有信號連接，所述相機觸發控制電路用于控制相機組件按照一定頻率拍攝圖像； 所述相機組件與圖像采集卡具有信號連接，所述圖像采集卡用于接收并存儲相機組件輸出的圖像數據。2.根據權利要求1所述的一種鐵軌扣件檢測裝置，其特征在于，所述各個相機組件與檢測梁活動連接。3.根據權利要求1或2所述的一種鐵軌扣件檢測裝置，其特征在于，所述相機組件為線陣相機組件;所述光源組件為線光源組件;所述線陣相機組件的鏡頭與其對應的線光源組件的出光口平行。4.根據權利要求3所述的一種鐵軌扣件檢測裝置，其特征在于，所述相機觸發控制電路用于產生頻率至少為50KHZ的快門觸發信號。5.根據權利要求3所述的一種鐵軌扣件檢測裝置，其特征在于，還包括控制器;所述相機組件中還包括加熱模組及溫度傳感器;所述溫度傳感器、加熱模組均與控制器具有信號連接。6.根據權利要求3所述的一種鐵軌扣件檢測裝置，其特征在于，還包括控制器，所述光源組件為數字可控光源組件;所述控制器與各個光源組件具有信號連接。7.根據權利要求1所述的一種鐵軌扣件檢測裝置，其特征在于，還包括安裝件;所述檢測梁通過兩個安裝件與列車的轉向架構架連接。8.根據權利要求7所述的一種鐵軌扣件檢測裝置，其特征在于，所述安裝件包括轉向架連接件、減震墊及檢測梁連接件;所述檢測梁連接件與檢測梁連接;所述檢測梁連接件掛接于轉向架連接件上，且兩者之間設置有豎向減震墊； 所述檢測梁連接件與轉向架連接件之間還通過螺栓、橫向減震圈及螺母橫向固定； 所述豎向是指豎直向下的方向；橫向是指垂直于鐵軌橫截面的方向。
【文檔編號】B61K9/08GK205632520SQ201620238307
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月28日
【發明人】李文寶, 佘朝富, 高偉杰, 茍建平, 彭博, 李想
【申請人】成都唐源電氣有限責任公司