CN109100422B - 基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合*** - Google Patents

基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，安装于小车行走平台上，包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨CCD线阵相机装置、右轨CCD线阵相机装置、第一编码器和第二编码器。本发明还通过将线阵相机改为面阵相机，将编码器改为霍尔传感器以及增加编码器信号预处理***来形成另外三个基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***。本***实现了双轨式超声波探伤仪在进行钢轨内部探伤的同时，对钢轨表面进行监控。

Description

基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***
技术领域
本发明涉及双轨式钢轨超声波探伤仪，尤其涉及一种基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***。
背景技术
目前，国内新出现的双轨式钢轨探伤和轨面监控综合***，该***配备在双轨式钢轨超声波探伤仪车体上，该设备的出现有效的解决了双轨式钢轨超声波探伤仪只能进行内部探伤，无法进行同步钢轨表面监控的问题；市场上现有的该类设备也存在各种问题：多***共用一个编码器信号触发，导致多***数据匹配时产生里程错位情况；轨面监控相机多为线阵相机，数据量巨大；***复杂性高、集成度高，增加了风险；多***共用单一编码器信号，导致子***互相依赖，不能根据需要改变各自***的检测精度。
发明内容
为解决现有双轨式钢轨超声波探伤仪只能进行内部探伤，无法进行同步钢轨表面监控，本发明提出了一种基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***。
本发明所采用的技术方案是：
本发明提供的一种基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，安装于小车行走平台上，综合***包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨CCD线阵相机装置、右轨CCD线阵相机装置、第一编码器和第二编码器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第二编码器分别与所述左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接。
本发明提供的另一种基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，安装于小车行走平台上，综合***包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨面阵相机装置、右轨面阵相机装置、第一编码器和霍尔传感器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨面阵相机装置和所述右轨面阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述霍尔传感器分别与所述左轨面阵相机装置和所述右轨面阵相机装置连接。
本发明提供的第三种基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，安装于小车行走平台上，综合***包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨CCD线阵相机装置、右轨CCD线阵相机装置、第一编码器信号预处理***、第二编码器信号预处理***、第一编码器和第二编码器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器信号预处理***分别与所述第一编码器、超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第二编码器信号预处理***分别与所述左轨CCD线阵相机装置、右轨CCD线阵相机装置和所述第二编码器连接。
较佳的，所述左轨CCD线阵相机装置包括相互连接的左轨CCD线阵相机和第一相机数据采集处理器；所述右轨CCD线阵相机装置包括相互连接的右轨CCD线阵相机和第二相机数据采集处理器；所述第二编码器信号预处理***分别与所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机连接；所述工控显示一体机分别与所述第一相机数据采集处理器和所述第二相机数据采集处理器连接。
较佳的，所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机分别正对两侧的钢轨，并且拍摄的范围包括从钢轨轨头的横向宽度至轨底坡面。
较佳的，所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机分别以预设的倾斜角度拍摄钢轨，拍摄的范围包括钢轨轨头、轨底坡面和轨腰。
较佳的，所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机均为多摄像头相机组，所述多摄像头相机组包括由不同角度的摄像头，用以分别拍摄钢轨轨头的表面以及钢轨内外两侧。
较佳的，所述第一编码器信号预处理***包括单片机、JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和CH340芯片；所述JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和所述CH340芯片分别与所述单片机连接；所述CH340芯片与所述单片机连接；所述工控显示一体机与所述CH340芯片连接；所述GPIO输入端口与所述第一编码器连接；所述GPIO输出端口分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接。
较佳的，所述第二编码器信号预处理***包括单片机、JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和CH340芯片；所述JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和所述CH340芯片分别与所述单片机连接；所述CH340芯片与所述单片机连接；所述工控显示一体机与所述CH340芯片连接；所述GPIO输入端口与所述编码器连接；所述GPIO输出端口分别与所述左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接。
本发明提供的第四种基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，安装于小车行走平台上，其特征在于，包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨面阵相机装置、右轨面阵相机装置、第一编码器信号预处理***、第一编码器和霍尔传感器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨面阵相机装置和所述右轨面阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器信号预处理***分别与所述第一编码器、超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述霍尔传感器分别与所述左轨面阵相机装置和所述右轨面阵相机装置连接。
较佳的，所述左轨面阵相机装置包括相互连接的左轨面阵相机和第一相机数据采集处理器；所述右轨面阵相机装置包括相互连接的右轨面阵相机和第二相机数据采集处理器；所述霍尔传感器分别与所述左轨面阵相机和所述右轨面阵相机连接；所述工控显示一体机分别与所述第一相机数据采集处理器和所述第二相机数据采集处理器连接。
较佳的，所述第一编码器信号预处理***包括单片机、JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和CH340芯片；所述JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和所述CH340芯片分别与所述单片机连接；所述CH340芯片与所述单片机连接；所述工控显示一体机与所述CH340芯片连接；所述GPIO输入端口与所述第一编码器连接；所述GPIO输出端口分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明在钢轨内部探伤的基础上增加了钢轨表面探伤(轨头表面、轨腰、轨底坡面)，技术趋于成熟可靠；
采用非同步法思路，各***采用独立的位置编码信号，该信号不局限于编码器信号，也可以是霍尔传感器信号，充分保证了每个***运行时位置编码信号的稳定性和可靠性；
本发明的技术方案可采用面阵相机；
多功能的模块化设计，使得探伤***与轨面监控***结合方便、灵活、可塑造性强；
采用了编码器信号预处理***，可以实现探伤***探伤精度和轨面监控***图像拍摄精度的调节，在符合相关规定的前提下实现了地域个性化的检测要求；
轨面监控功能的加入，为焊缝识别提供了基础。
附图说明
图1为本发明一实施例的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***的立体图；
图2为图1的综合***的结构框图；
图3为本发明一实施例的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***的立体图；
图4为图3的综合***的结构框图；
图5为本发明一实施例的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***的立体图；
图6为图5的综合***的结构框图；
图7为本发明一实施例的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***的立体图；
图8为图7的综合***的结构框图；
图9为本发明一实施例的编码器信号预处理***的原理图；
图10为本发明一实施例的第一编码器的当前里程计算原理图；
图11为本发明一实施例的第二编码器的当前里程计算原理图；
图12为本发明一实施例的回放软件的界面示意图；
图13为本发明一实施例的回放软件的界面示意图；
图14为本发明一实施例的回放软件的界面示意图。
图中，1-小车行走平台；2-工控显示一体机；3-探伤数据采集处理器；4-超声波左探轮；5-超声波右探轮；6-第一编码器；7-左轨CCD线阵相机装置；8-右轨CCD线阵相机装置；9-第二编码器；10-左轨CCD线阵相机；11-第一相机数据采集处理器；12-第一编码器信号预处理***；13-第二编码器信号预处理***；14-左轨面阵相机装置；15-右轨面阵相机装置；16-霍尔传感器；17-左轨面阵相机。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。
实施例1
如图1和图2所示，基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，安装于小车行走平台1上，综合***包括工控显示一体机2、探伤数据采集处理器3、超声波左探轮4、超声波右探轮5、左轨CCD线阵相机装置7、右轨CCD线阵相机装置8、第一编码器6和第二编码器9；工控显示一体机2分别与探伤数据采集处理器3、左轨CCD线阵相机装置7和右轨CCD线阵相机装置8连接；探伤数据采集处理器3分别与超声波左探轮4和超声波右探轮5连接；第一编码器6分别与超声波左探轮4和超声波右探轮5连接；第二编码器9分别与左轨CCD线阵相机装置7和右轨CCD线阵相机装置8连接。
本***的工作过程为：
步骤1：启动小车行走平台1总电源，探伤***、CCD线阵相机轨面监控***、工控显示一体机2和编码器进入工作状态；
步骤2：在工控显示一体机2上打开钢轨探伤和轨面监控综合软件，用户输入起始里程及相关作业参数后，点击“开始运行”按钮，探伤***将当前的探伤数据和当前的编码值信息进行数据打包实时上传到工控显示一体机；
步骤3：***回放软件将根据探伤数据、图像数据的位置编码信息，通过里程相关的算法，将探伤数据和轨面图像数据匹配起来，在回放软件中实现同一里程位置探伤B显数据和轨面图像数据同步播放。
左轨CCD线阵相机装置7包括相互连接的左轨CCD线阵相机10和第一相机数据采集处理器11；右轨CCD线阵相机装置8包括相互连接的右轨CCD线阵相机和第二相机数据采集处理器；第二编码器9分别与左轨CCD线阵相机10和右轨CCD线阵相机连接；工控显示一体机2分别与第一相机数据采集处理器11和第二相机数据采集处理器连接。
左轨CCD线阵相机10和右轨CCD线阵相机分别正对两侧的钢轨，并且拍摄的范围包括从钢轨轨头的横向宽度至轨底坡面。
左轨CCD线阵相机10和右轨CCD线阵相机分别以预设的倾斜角度拍摄钢轨，拍摄的范围包括钢轨轨头、轨底坡面和轨腰。
左轨CCD线阵相机10和右轨CCD线阵相机均为多摄像头相机组，多摄像头相机组包括由不同角度的摄像头，用以分别拍摄钢轨轨头的表面以及钢轨内外两侧。
实施例2
如图3和图4所示，实施例2和实施例1的主要区别在于，将左轨CCD线阵相机装置7和右轨CCD线阵相机装置8替换为左轨面阵相机装置和右轨面阵相机装置，将第二编码器9替换为霍尔传感器16。本实施例中，基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，安装于小车行走平台上，综合***包括工控显示一体机2、探伤数据采集处理器3、超声波左探轮4、超声波右探轮5、左轨面阵相机装置14、右轨面阵相机装置15、第一编码器6和霍尔传感器16；工控显示一体机2分别与探伤数据采集处理器3、左轨面阵相机装置14和右轨面阵相机装置15连接；探伤数据采集处理器3分别与超声波左探轮4和超声波右探轮5连接；第一编码器6分别与超声波左探轮4和超声波右探轮5连接；霍尔传感器16分别与左轨面阵相机装置14和右轨面阵相机装置15连接。
本***的工作过程为：
步骤1：启动小车行走平台1的总电源，探伤***、面阵相机轨面监控***、工控显示一体机2、编码器和霍尔传感器16进入工作状态；
步骤2：在工控显示一体机2上打开钢轨探伤和面阵相机轨面监控综合***，用户输入起始里程及相关作业参数后，点击“开始运行”按钮，探伤***将当前的探伤数据和当前的编码值信息进行数据打包实时上传到工控显示一体机2，与此同时，面阵相机装置将图像数据和霍尔编码值信息进行数据打包实时上传到工控显示一体机2；
步骤3：***回放软件将根据探伤数据、图像数据的位置编码信息，通过里程相关的算法，将探伤数据和轨面图像数据匹配起来，在回放软件中实现同一里程位置探伤B显数据和轨面图像数据同步播放。
左轨面阵相机装置14包括相互连接的左轨面阵相机17和第一相机数据采集处理器11；右轨面阵相机装置15包括相互连接的右轨面阵相机和第二相机数据采集处理器；霍尔传感器16分别与左轨面阵相机17和右轨面阵相机连接；工控显示一体机2分别与第一相机数据采集处理器11和第二相机数据采集处理器连接。
实施例3
如图5和图6所示，实施例3与实施例2的主要区别在于，增加了第一编码器信号预处理***12。本实施例中，基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，安装于小车行走平台上，其特征在于，包括工控显示一体机2、探伤数据采集处理器3、超声波左探轮4、超声波右探轮5、左轨面阵相机装置14、右轨面阵相机装置15、第一编码器信号预处理***12、第一编码器6和霍尔传感器16；工控显示一体机2分别与探伤数据采集处理器3、左轨面阵相机装置14和右轨面阵相机装置15连接；探伤数据采集处理器3分别与超声波左探轮4和超声波右探轮5连接；第一编码器信号预处理***12分别与第一编码器6、超声波左探轮4和超声波右探轮5连接；霍尔传感器16分别与左轨面阵相机装置14和右轨面阵相机装置15连接。
第一编码器信号预处理***12包括单片机、JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和CH340芯片；JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和CH340芯片分别与单片机连接；CH340芯片与单片机连接；工控显示一体机2与CH340芯片连接；GPIO输入端口与第一编码器6连接；GPIO输出端口分别与超声波左探轮4和超声波右探轮5连接。
本***的工作过程为：
步骤1：启动小车行走平台1的总电源，探伤***、面阵相机轨面监控***、工控显示一体机2、编码器信号预处理***、编码器和霍尔传感器16进入工作状态；
步骤2：用户在工控显示一体机2上打开钢轨探伤和轨面监控综合软件，在符合相关作业标准的前提下可以在软件中选择本次综合探伤的钢轨内部探伤检测精度，选好精度参数后，编码器信号预处理***执行对应的编码器信号分频功能；
步骤3：用户输入起始里程及相关作业参数后，点击“开始运行”按钮，探伤***将当前的探伤数据和当前的编码值信息进行数据打包实时上传到工控显示一体机2，与此同时，面阵相机装置将图像数据和霍尔编码值信息进行数据打包实时上传到工控显示一体机；
步骤4：***回放软件将根据探伤数据、图像数据的位置编码信息，通过里程相关的算法，将探伤数据和轨面图像数据匹配起来，在回放软件中实现同一里程位置探伤B显数据和轨面图像数据同步播放。
实施例4
如图7和图8所示，实施例4与实施例1的主要区别在于，增加了第一编码器信号预处理***12和第二编码器信号预处理***13。本实施例中，基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，安装于小车行走平台上，综合***包括工控显示一体机2、探伤数据采集处理器3、超声波左探轮4、超声波右探轮5、左轨CCD线阵相机装置7、右轨CCD线阵相机装置8、第一编码器信号预处理***12、第二编码器信号预处理***13、第一编码器6和第二编码器9；工控显示一体机2分别与探伤数据采集处理器3、左轨CCD线阵相机装置7和右轨CCD线阵相机装置8连接；探伤数据采集处理器3分别与超声波左探轮4和超声波右探轮5连接；第一编码器信号预处理***12分别与第一编码器6、超声波左探轮4和超声波右探轮5连接；第二编码器信号预处理***13分别与左轨CCD线阵相机装置7、右轨CCD线阵相机装置8和第二编码器9连接。
本***的工作过程为：
步骤1：启动小车行走平台1的总电源，探伤***、CCD线阵相机轨面监控***、工控显示一体机2、编码器和编码器信号预处理***进入工作状态；
步骤2：用户在工控显示一体机2上打开钢轨探伤和轨面监控综合软件，在符合相关作业标准的前提下可以在软件中选择本次综合探伤的钢轨内部探伤检测精度、钢轨表面图像的检测精度，选好精度参数后，编码器信号预处理***去调节相应的编码器信号频率；
步骤3：用户输入起始里程及相关作业参数后，点击“开始运行”按钮，探伤***将当前的探伤数据和当前的编码值信息进行数据打包实时上传到工控显示一体机2，与此同时，CCD线阵相机装置将图像数据和编码值信息进行数据打包实时上传到工控显示一体机2；
步骤4：***回放软件将根据探伤数据、图像数据的位置编码信息，通过里程相关的算法，将探伤数据和轨面图像数据匹配起来，在回放软件中实现同一里程位置探伤B显数据和轨面图像数据的同步播放。
如图9所示，编码器信号预处理***包括单片机、JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和CH340芯片；JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和CH340芯片分别与单片机连接；CH340芯片与单片机连接；工控显示一体机2与CH340芯片连接；GPIO输入端口与编码器连接；编码器信号预处理***为第一编码器信号预处理***12时，GPIO输出端口分别与超声波左探轮4和超声波右探轮5连接；编码器信号预处理***为第二编码器信号预处理***13时，GPIO输出端口分别与左轨CCD线阵相机装置7和右轨CCD线阵相机装置8连接。该设计中，编码预处理模块由工控显示一体机2的USB口提供5V电源工作，该预处理模块具有72M处理速度，读取编码器的脉冲信号，将脉冲信号转为数字信号，同时利用多分频技术可以通过调频按键实现编码信号不变频、2分频、4分频等多分频输出，让用户在满足相关技术规范的前提下可以选择不同的探伤精度和拍摄精度。
编码器信号预处理***的分频过程描述：
编码器信号预处理***每次上电默认不分频，用户按一下调频按键后，单片机检测端口电平状态，通过消抖算法将单片机程序中分频系数加1，则单片机此时控制GPIO输出端口输出的编码信号变成原始信号的1/2频率，此时相机的拍摄精度变为原来的1/2；用户可以通过电路板上的3个指示灯查看***分频系数(可支持查看8种分频系数)，如表格1所示；也可以用串口通讯助手查看更多的分频系数，串口通讯(参数：波特率460800，8位数据位、1位停止位、无奇偶校验)可查看每次发出来的数据第3个字节，例如：AA,BB,01,XX,XX,XX,XX,XX,XX,XX表示1分频，AA,BB,04,XX,XX,XX,XX,XX,XX,XX表示4分频，最多支持128分频。
表格1
(0灭，1亮) 1号LED灯 2号LED灯 3号LED灯 分频系数
指示灯状态 0 0 0 f
指示灯状态 0 0 1 1/2f
指示灯状态 0 1 0 1/3f
指示灯状态 0 1 1 1/4f
指示灯状态 1 0 0 1/5f
指示灯状态 1 0 1 1/6f
指示灯状态 1 1 0 1/7f
指示灯状态 1 1 1 1/8f
本发明的异步法编码器方案：探伤***与图像监控***通过两个独立的编码器(可以是不同精度)各自激发工作；
假设整车运行时，同时给探伤***和图像监控***输入个初始里程：S1；
探伤***当前里程计算：
第一编码器67：以整车车轮转动一圈2048脉冲为例，累计脉冲数即为N1，对应里程系数记为K1，当前里程为L1，如图10所示；其中L1＝S1+N1*K1；
图像监控***当前里程计算：
第二编码器98：以整车车轮一圈4096脉冲为例，累计脉冲数记为N2，对应里程数记为K2，当前里程为S，如图11所示；其中L2＝S1+N2*K2；此例中K1/K2＝2。
B显界面或者回放***调用探伤数据和轨面图像时满足以下条件：
L1＝L2。
非同步法里程调用方案是指探伤***和轨面监控***使用各自独立编码器信号或者霍尔信号来触发工作(精度可以相同或者不同)，***将这些信号转化为编码值的形式与探伤数据或者轨面图像数据结合在一起，钢轨探伤和轨面监控综合软件要实现钢轨内部探伤数据和轨面图像数据同步播放时采用相应的里程算法，满足L1＝L2，由于里程精度不一样，会出现L1不等于L2的情况，在这种情况下，里程定位以精度高的里程数据匹配精度低的里程数据为准则。
如图12所示，本发明一实施例的回放软件的界面示意图，其中B显数据和轨面图像数据位于同行播放。
如图13所示，本发明一实施例的回放软件的界面示意图，其中左右轨B显数据位于界面上方，左右轨图像数据并排分布于界面下方。
如图14所示，本发明一实施例的回放软件的界面示意图，其中左轨B显数据和图像数据并列结合在一起，右轨B显数据和图像数据结合在一起。
本发明中，在能够实施的情况下，将其中一个实施例中的某一技术方案补入到另一实施例中形成的新的技术方案是在本发明的保护范围之内的。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (12)

1.基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，安装于小车行走平台上，其特征在于，包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨CCD线阵相机装置、右轨CCD线阵相机装置、第一编码器和第二编码器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第二编码器分别与所述左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接。
2.基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，安装于小车行走平台上，其特征在于，包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨面阵相机装置、右轨面阵相机装置、第一编码器和霍尔传感器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨面阵相机装置和所述右轨面阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述霍尔传感器分别与所述左轨面阵相机装置和所述右轨面阵相机装置连接。
3.基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，安装于小车行走平台上，其特征在于，包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨CCD线阵相机装置、右轨CCD线阵相机装置、第一编码器信号预处理***、第二编码器信号预处理***、第一编码器和第二编码器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器信号预处理***分别与所述第一编码器、超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第二编码器信号预处理***分别与所述左轨CCD线阵相机装置、右轨CCD线阵相机装置和所述第二编码器连接。
4.根据权利要求3所述的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，其特征在于，所述左轨CCD线阵相机装置包括相互连接的左轨CCD线阵相机和第一相机数据采集处理器；所述右轨CCD线阵相机装置包括相互连接的右轨CCD线阵相机和第二相机数据采集处理器；所述第二编码器信号预处理***分别与所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机连接；所述工控显示一体机分别与所述第一相机数据采集处理器和所述第二相机数据采集处理器连接。
5.根据权利要求4所述的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，其特征在于，所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机分别正对两侧的钢轨，并且拍摄的范围包括从钢轨轨头的横向宽度至轨底坡面。
6.根据权利要求4所述的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，其特征在于，所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机分别以预设的倾斜角度拍摄钢轨，拍摄的范围包括钢轨轨头、轨底坡面和轨腰。
7.根据权利要求4所述的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，其特征在于，所述左轨CCD线阵相机和所述右轨CCD线阵相机均为多摄像头相机组，所述多摄像头相机组包括由不同角度的摄像头，用以分别拍摄钢轨轨头的表面以及钢轨内外两侧。
8.根据权利要求3所述的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，其特征在于，所述第一编码器信号预处理***包括单片机、JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和CH340芯片；所述JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和所述CH340芯片分别与所述单片机连接；所述CH340芯片与所述单片机连接；所述工控显示一体机与所述CH340芯片连接；所述GPIO输入端口与所述第一编码器连接；所述GPIO输出端口分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接。
9.根据权利要求3所述的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，其特征在于，所述第二编码器信号预处理***包括单片机、JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和CH340芯片；所述JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和所述CH340芯片分别与所述单片机连接；所述CH340芯片与所述单片机连接；所述工控显示一体机与所述CH340芯片连接；所述GPIO输入端口与所述编码器连接；所述GPIO输出端口分别与所述左轨CCD线阵相机装置和所述右轨CCD线阵相机装置连接。
10.基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，安装于小车行走平台上，其特征在于，包括工控显示一体机、探伤数据采集处理器、超声波左探轮、超声波右探轮、左轨面阵相机装置、右轨面阵相机装置、第一编码器信号预处理***、第一编码器和霍尔传感器；所述工控显示一体机分别与所述探伤数据采集处理器、左轨面阵相机装置和所述右轨面阵相机装置连接；所述探伤数据采集处理器分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述第一编码器信号预处理***分别与所述第一编码器、超声波左探轮和所述超声波右探轮连接；所述霍尔传感器分别与所述左轨面阵相机装置和所述右轨面阵相机装置连接。
11.根据权利要求10所述的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，其特征在于，所述左轨面阵相机装置包括相互连接的左轨面阵相机和第一相机数据采集处理器；所述右轨面阵相机装置包括相互连接的右轨面阵相机和第二相机数据采集处理器；所述霍尔传感器分别与所述左轨面阵相机和所述右轨面阵相机连接；所述工控显示一体机分别与所述第一相机数据采集处理器和所述第二相机数据采集处理器连接。
12.根据权利要求10所述的基于非同步编码器的钢轨探伤和视频监控综合***，其特征在于，所述第一编码器信号预处理***包括单片机、JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和CH340芯片；所述JTAG下载接口、外部时钟、复位按钮、调频按键、LED指示灯、GPIO输入端口、GPIO输出端口和所述CH340芯片分别与所述单片机连接；所述CH340芯片与所述单片机连接；所述工控显示一体机与所述CH340芯片连接；所述GPIO输入端口与所述第一编码器连接；所述GPIO输出端口分别与所述超声波左探轮和所述超声波右探轮连接。
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