钢铝复合接触轨磨损检测系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110030960A(43)申请公布日2019.07.19(21)申请号201910375158.XG01B11/24(2006.01)(22)申请日2019.05.07G01L5/00(2006.01)G01K13/00(2006.01)(71)申请人中国铁道科学研究院集团有限公司地址100081北京市海淀区大柳树路2号申请人中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京铁科英迈技术有限公司(72)发明人王琰齐庆海王胜春王昊赵延峰李向东(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127代理人王天尧任默闻(51)Int.Cl.G01B21/00(2006.01)G01B11/00(2006.01)权利要求书3页说明书10页附图7页(54)发明名称钢铝复合接触轨磨损检测系统及方法(57)摘要本发明提供了一种钢铝复合接触轨磨损检测系统及方法，该系统包括：检测控制器，与数据采集器连接，用于向数据采集器发送检测开始信号和/或检测停止信号；数据采集器，安装在列车底部，与磨损检测仪连接，用于在列车运行过程中，根据接收的检测开始信号和/或检测停止信号后，开始或停止采集钢铝复合接触轨的状态数据；将钢铝复合接触轨的状态数据发送至磨损检测仪；磨损检测仪，用于接收并转发钢铝复合接触轨的状态数据，获得钢铝复合接触轨的磨损数据。本发明可以检测钢铝复合接触轨磨损，结构简单、检测速度快，测量精度高。CN110030960ACN110030960A权利要求书1/3页1.一种钢铝复合接触轨磨损检测系统，其特征在于，包括：检测控制单元，磨损检测单元，分别与检测控制单元和磨损检测单元连接的数据采集单元，其中，检测控制单元用于：向数据采集单元发送检测开始信号和/或检测停止信号；数据采集单元安装在列车底部，用于：在列车运行过程中，根据接收的检测开始信号和/或检测停止信号后，开始或停止采集钢铝复合接触轨的状态数据；将钢铝复合接触轨的状态数据发送至磨损检测单元；磨损检测单元，用于根据钢铝复合接触轨的状态数据，获得钢铝复合接触轨的磨损数据。2.如权利要求1所述的钢铝复合接触轨磨损检测系统，其特征在于，还包括与磨损检测单元连接的预警单元，用于根据接收的钢铝复合接触轨的磨损数据，发出预警信息；磨损检测单元还用于：向预警单元发送钢铝复合接触轨的磨损数据。3.如权利要求1所述的钢铝复合接触轨磨损检测系统，其特征在于，钢铝复合接触轨的状态数据包括钢铝复合接触轨的图像数据、压力数据和温度数据中的其中一种或任意组合。4.如权利要求3所述的钢铝复合接触轨磨损检测系统，其特征在于，数据采集单元包括：相机，用于拍摄钢铝复合接触轨，获得钢铝复合接触轨的图像数据。5.如权利要求3所述的钢铝复合接触轨磨损检测系统，其特征在于，数据采集单元还包括光源，用于发出激光，照亮钢铝复合接触轨；相机具体用于：在光源发出激光时，拍摄钢铝复合接触轨，获得钢铝复合接触轨的图像数据；激光与相机之间的夹角在设定范围内。6.如权利要求5所述的钢铝复合接触轨磨损检测系统，其特征在于，数据采集单元还包括反射镜，用于：将光源发出的激光汇聚于接触轨上。7.如权利要求4所述的钢铝复合接触轨磨损检测系统，其特征在于，数据采集单元安装在列车底部的车体上，或数据采集单元安装在列车底部的转向架上。8.如权利要求3所述的钢铝复合接触轨磨损检测系统，其特征在于，磨损检测单元具体用于：获取标定板上的多组控制点对和激光线；根据标定板上的多组控制点对和激光线，确定结构光平面三维模型；将钢铝复合接触轨的图像数据，输入至结构光平面三维模型，获得钢铝复合接触轨的图像数据对应的钢铝复合接触轨的空间位置；根据钢铝复合接触轨的图像数据和对应的钢铝复合接触轨的空间位置，获得钢铝复合接触轨的磨损数据。9.如权利要求8所述的钢铝复合接触轨磨损检测系统，其特征在于，磨损检测单元确定结构光平面三维模型的过程包括：根据标定板上的多组控制点对和激光线，确定多个特征点；根据相机内定向参数和多组控制点对获得相机相对标定板的外定向参数；计算多个特征点在标定板上的坐标；2CN110030960A权利要求书2/3页根据相机的内定向参数、相对标定板的外定向参数和控制点，获得特征点在相机坐标系中的坐标；根据特征点在相机坐标系中的坐标，确定结构光平面三维模型。10.如权利要求8所述的钢铝复合接触轨磨损检测系统，其特征在于，磨损检测单元获得钢铝复合接触轨的磨损数据的过程包括：根据钢铝复合接触轨的图像数据，获得多条接触轨边缘轮廓线的曲率；根据多个接触轨边缘轮廓线的曲率，建立测量基准坐标系；将钢铝复合接触轨的图像数据和对应的钢铝复合接触轨的空间位置，以及标准钢铝复合接触轨的图像数据输入至测量基准坐标系，在测