CN113865490A - 一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置及磨耗检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置及磨耗检测方法，包括第一3D相机、第二3D相机和处理器；第一3D相机设置在列车的第三轨缝隙处上方且与处理器连接，用于采集集电靴碳滑板的上表面3D信息，并将上表面3D信息传输至处理器；第二3D相机设置在列车的第三轨缝隙处下方且与处理器连接，用于采集集电靴碳滑板的下表面3D信息，并将下表面3D信息传输至处理器；处理器用于将上表面3D信息和下表面3D信息融合为集电靴碳滑板的3D模型；处理器用于根据3D模型计算得到碳滑板的厚度，并确定碳滑板的磨耗量。本发明通过利用3D成像技术实现无接触式的集电靴碳滑板磨耗检测，使得可达到不停车、快速、准确的检测目的，具有较高的市场推广价值。

Description

一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置及磨耗检测方法

技术领域

本发明涉及碳滑板磨耗检测技术领域，尤其涉及一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置及磨耗检测方法。

背景技术

集电靴，又称取流靴或受电靴，安装于车辆转向架构架两侧靠车辆外侧中部的位置，它在使用时放下，不用时收起，是地铁电动车组与第三轨接触的集电装置，而碳滑板则是集电靴上与第三轨接触受电的部件。碳滑板在不断与第三轨接触受电时会与第三轨不断摩擦，导致碳滑板不断磨损，碳滑板磨损过度会导致列车供电，导致列车停运等严重后果，因此对碳滑板的磨耗情况进行监测，成为集电靴的日常维护工作之一。

目前，对集电靴上碳滑板的磨耗检测都是通过人工检测的，不仅费时费力，而且需要列车在停车检修时才能检测。

因此，需要提供一种行之有效的对集电靴上碳滑板进行磨耗检测的技术。

以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

发明内容

本发明提供一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置及磨耗检测方法，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置，所述装置包括第一3D相机、第二3D相机和处理器；其中，

所述第一3D相机设置在列车的第三轨缝隙处上方且与所述处理器连接，用于采集集电靴碳滑板的上表面3D信息，并将所述上表面3D信息传输至所述处理器；

所述第二3D相机设置在列车的第三轨缝隙处下方且与所述处理器连接，用于采集集电靴碳滑板的下表面3D信息，并将所述下表面3D信息传输至所述处理器；

所述处理器用于将所述上表面3D信息和所述下表面3D信息融合为集电靴碳滑板的3D模型；

所述处理器用于根据所述3D模型计算得到碳滑板的厚度，并确定碳滑板的磨耗量。

进一步地，所述非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置中，所述装置还包括触发器；

所述触发器设置在轨道上且与所述处理器连接，用于检测是否有列车经过，并将列车经过的信息传输至所述处理器。

进一步地，所述非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置中，所述触发器为接近传感器或压力传感器。

进一步地，所述非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置中，所述第一3D相机、第二3D相机均为双目立体相机或结构光相机。

第二方面，本发明实施例提供一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测方法，采用如上述第一方面所述的非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置执行，所述方法包括：

通过所述第一3D相机采集集电靴碳滑板的上表面3D信息，并将所述上表面3D信息传输至所述处理器；

通过所述第二3D相机采集集电靴碳滑板的下表面3D信息，并将所述下表面3D信息传输至所述处理器；

通过所述处理器将所述上表面3D信息和所述下表面3D信息融合为集电靴碳滑板的3D模型；

通过所述处理器根据所述3D模型计算得到碳滑板的厚度，并确定碳滑板的磨耗量。

进一步地，所述非接触式集电靴碳滑板磨耗检测方法中，在所述通过所述第一3D相机采集集电靴碳滑板的上表面3D信息，并将所述上表面3D信息传输至所述处理器的步骤之前，所述方法还包括：

通过触发器检测是否有列车经过；

若是，则通过所述触发器将列车经过的信息传输至所述处理器；

通过所述处理器在接收到列车经过的信息后，控制所述第一3D相机和所述第二3D相机开始工作。

进一步地，所述非接触式集电靴碳滑板磨耗检测方法中，所述通过所述处理器根据所述3D模型计算得到碳滑板的厚度，并确定碳滑板的磨耗量的步骤包括：

通过所述处理器从所述3D模型中提取出位于碳滑板下方的支撑部件的下表面以及集电靴碳滑板的上表面；

通过所述处理器计算集电靴碳滑板的上表面到支撑部件的下表面的距离，得到碳滑板的厚度，并确定碳滑板的磨耗量。

进一步地，所述非接触式集电靴碳滑板磨耗检测方法中，所述通过所述处理器计算集电靴碳滑板的上表面到支撑部件的下表面的距离，得到碳滑板的厚度，并确定碳滑板的磨耗量的步骤包括：

通过所述处理器计算集电靴碳滑板的上表面到支撑部件的下表面的距离，得到碳滑板的厚度；

通过所述处理器将计算得到的碳滑板的厚度与初始厚度进行比对，得到碳滑板的磨耗量。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本发明实施例提供的一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置及磨耗检测方法，通过利用3D成像技术实现无接触式的集电靴碳滑板磨耗检测，使得无需接触碳滑板，可达到不停车、快速、准确的检测目的，具有较高的市场推广价值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置的结构示意图；

图2是本发明实施例二提供的一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测方法的流程示意图。

附图标记：

第一3D相机10，第二3D相机20，触发器30。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本发明的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

有鉴于现有的集电靴碳滑板磨耗检测技术存在的缺陷，本发明人基于从事该行业多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种切实可行的集电靴碳滑板磨耗检测检测技术，使其更具有实用性。在经过不断的研究、设计并反复试作及改进后，终于创设出确具实用价值的本发明。

请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置，所述装置包括第一3D相机10、第二3D相机20和处理器；其中，

所述第一3D相机10设置在列车的第三轨缝隙处上方且与所述处理器连接，用于采集集电靴碳滑板的上表面3D信息，并将所述上表面3D信息传输至所述处理器；

所述第二3D相机20设置在列车的第三轨缝隙处下方且与所述处理器连接，用于采集集电靴碳滑板的下表面3D信息，并将所述下表面3D信息传输至所述处理器；

所述处理器用于将所述上表面3D信息和所述下表面3D信息融合为集电靴碳滑板的3D模型；

所述处理器用于根据所述3D模型计算得到碳滑板的厚度，并确定碳滑板的磨耗量。

优选的，所述第一3D相机10、第二3D相机20均包括但不限于双目立体相机或结构光相机。

需要说明的是，所述第一3D相机10与所述第二3D相机20之间标定相互位置关系。

在本实施例中，所述装置还包括触发器30；

所述触发器30设置在轨道上且与所述处理器连接，用于检测是否有列车经过，并将列车经过的信息传输至所述处理器。

需要说明的是，当列车经过所述触发器30时，所述处理器控制所述第一 3D相机10、第二3D相机20对范围内的集电靴碳滑板进行3D成像。

优选的，所述触发器30为接近传感器或压力传感器。

尽管本文中较多的使用了第一3D相机、第二3D相机、处理器等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

本发明实施例提供的一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置，通过利用3D成像技术实现无接触式的集电靴碳滑板磨耗检测，使得无需接触碳滑板，可达到不停车、快速、准确的检测目的，具有较高的市场推广价值。

实施例二

请参阅图2，为本发明实施例二提供的一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测方法的流程示意图。该方法由本发明实施例所提供的非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置执行，步骤如下：

S201、通过所述第一3D相机采集集电靴碳滑板的上表面3D信息，并将所述上表面3D信息传输至所述处理器。

优选的，在所述步骤S201之前，所述方法还包括：

通过触发器检测是否有列车经过；

若是，则通过所述触发器将列车经过的信息传输至所述处理器；

通过所述处理器在接收到列车经过的信息后，控制所述第一3D相机和所述第二3D相机开始工作。

S202、通过所述第二3D相机采集集电靴碳滑板的下表面3D信息，并将所述下表面3D信息传输至所述处理器。

S203、通过所述处理器将所述上表面3D信息和所述下表面3D信息融合为集电靴碳滑板的3D模型。

S204、通过所述处理器根据所述3D模型计算得到碳滑板的厚度，并确定碳滑板的磨耗量。

优选的，所述步骤S204可进一步包括：

通过所述处理器从所述3D模型中提取出位于碳滑板下方的支撑部件的下表面以及集电靴碳滑板的上表面；

通过所述处理器计算集电靴碳滑板的上表面到支撑部件的下表面的距离，得到碳滑板的厚度，并确定碳滑板的磨耗量。

优选的，所述通过所述处理器计算集电靴碳滑板的上表面到支撑部件的下表面的距离，得到碳滑板的厚度，并确定碳滑板的磨耗量的步骤可进一步包括：

通过所述处理器计算集电靴碳滑板的上表面到支撑部件的下表面的距离，得到碳滑板的厚度；

通过所述处理器将计算得到的碳滑板的厚度与初始厚度进行比对，得到碳滑板的磨耗量。

本发明实施例提供的一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测方法，通过利用3D成像技术实现无接触式的集电靴碳滑板磨耗检测，使得无需接触碳滑板，可达到不停车、快速、准确的检测目的，具有较高的市场推广价值。

至此，以说明和描述的目的提供上述实施例的描述。不意指穷举或者限制本公开。特定的实施例的单独元件或者特征通常不受到特定的实施例的限制，但是在适用时，即使没有具体地示出或者描述，其可以互换和用于选定的实施例。在许多方面，相同的元件或者特征也可以改变。这种变化不被认为是偏离本公开，并且所有的这种修改意指为包括在本公开的范围内。

提供示例实施例，从而本公开将变得透彻，并且将会完全地将该范围传达至本领域内技术人员。为了透彻理解本公开的实施例，阐明了众多细节，诸如特定零件、装置和方法的示例。显然，对于本领域内技术人员，不需要使用特定的细节，示例实施例可以以许多不同的形式实施，而且两者都不应当解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中，不对公知的工序、公知的装置结构和公知的技术进行详细地描述。

在此，仅为了描述特定的示例实施例的目的使用专业词汇，并且不是意指为限制的目的。除非上下文清楚地作出相反的表示，在此使用的单数形式“一个”和“该”可以意指为也包括复数形式。术语“包括”和“具有”是包括在内的意思，并且因此指定存在所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或额外地具有一个或以上的其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地指示了执行的次序，在此描述的该方法步骤、处理和操作不解释为一定需要按照所论述和示出的特定的次序执行。还应当理解的是，可以采用附加的或者可选择的步骤。

当元件或者层称为是“在……上”、“与……接合”、“连接到”或者“联接到”另一个元件或层，其可以是直接在另一个元件或者层上、与另一个元件或层接合、连接到或者联接到另一个元件或层，也可以存在介于其间的元件或者层。与此相反，当元件或层称为是“直接在……上”、“与……直接接合”、“直接连接到”或者“直接联接到”另一个元件或层，则可能不存在介于其间的元件或者层。其他用于描述元件关系的词应当以类似的方式解释(例如，“在……之间”和“直接在……之间”、“相邻”和“直接相邻”等)。在此使用的术语“和/或”包括该相关联的所罗列的项目的一个或以上的任一和所有的组合。虽然此处可能使用了术语第一、第二、第三等以描述各种的元件、组件、区域、层和/或部分，这些元件、组件、区域、层和/ 或部分不受到这些术语的限制。这些术语可以只用于将一个元件、组件、区域或部分与另一个元件、组件、区域或部分区分。除非由上下文清楚地表示，在此使用诸如术语“第一”、“第二”及其他数值的术语不意味序列或者次序。因此，在下方论述的第一元件、组件、区域、层或者部分可以采用第二元件、组件、区域、层或者部分的术语而不脱离该示例实施例的教导。

空间的相对术语，诸如“内”、“外”、“在下面”、“在……的下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，在此可出于便于描述的目的使用，以描述如图中所示的一个元件或者特征和另外一个或多个元件或者特征之间的关系。空间的相对术语可以意指包含除该图描绘的取向之外该装置的不同的取向。例如如果翻转该图中的装置，则描述为“在其他元件或者特征的下方”或者“在元件或者特征的下面”的元件将取向为“在其他元件或者特征的上方”。因此，示例术语“在……的下方”可以包含朝上和朝下的两种取向。该装置可以以其他方式取向(旋转90度或者其他取向)并且以此处的空间的相对描述解释。

Claims (8)

1.一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置，其特征在于，所述装置包括第一3D相机、第二3D相机和处理器；其中，

所述第一3D相机设置在列车的第三轨缝隙处上方且与所述处理器连接，用于采集集电靴碳滑板的上表面3D信息，并将所述上表面3D信息传输至所述处理器；

所述第二3D相机设置在列车的第三轨缝隙处下方且与所述处理器连接，用于采集集电靴碳滑板的下表面3D信息，并将所述下表面3D信息传输至所述处理器；

所述处理器用于将所述上表面3D信息和所述下表面3D信息融合为集电靴碳滑板的3D模型；

所述处理器用于根据所述3D模型计算得到碳滑板的厚度，并确定碳滑板的磨耗量。

2.根据权利要求1所述的非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置，其特征在于，所述装置还包括触发器；

所述触发器设置在轨道上且与所述处理器连接，用于检测是否有列车经过，并将列车经过的信息传输至所述处理器。

3.根据权利要求2所述的非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置，其特征在于，所述触发器为接近传感器或压力传感器。

4.根据权利要求1所述的非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置，其特征在于，所述第一3D相机、第二3D相机均为双目立体相机或结构光相机。

5.一种非接触式集电靴碳滑板磨耗检测方法，采用如权利要求1～4中任一项所述的非接触式集电靴碳滑板磨耗检测装置执行，其特征在于，所述方法包括：

通过所述第一3D相机采集集电靴碳滑板的上表面3D信息，并将所述上表面3D信息传输至所述处理器；

通过所述第二3D相机采集集电靴碳滑板的下表面3D信息，并将所述下表面3D信息传输至所述处理器；

通过所述处理器将所述上表面3D信息和所述下表面3D信息融合为集电靴碳滑板的3D模型；

通过所述处理器根据所述3D模型计算得到碳滑板的厚度，并确定碳滑板的磨耗量。

6.根据权利要求5所述的非接触式集电靴碳滑板磨耗检测方法，其特征在于，在所述通过所述第一3D相机采集集电靴碳滑板的上表面3D信息，并将所述上表面3D信息传输至所述处理器的步骤之前，所述方法还包括：

通过触发器检测是否有列车经过；

若是，则通过所述触发器将列车经过的信息传输至所述处理器；

通过所述处理器在接收到列车经过的信息后，控制所述第一3D相机和所述第二3D相机开始工作。

7.根据权利要求5所述的非接触式集电靴碳滑板磨耗检测方法，其特征在于，所述通过所述处理器根据所述3D模型计算得到碳滑板的厚度，并确定碳滑板的磨耗量的步骤包括：

通过所述处理器从所述3D模型中提取出位于碳滑板下方的支撑部件的下表面以及集电靴碳滑板的上表面；

通过所述处理器计算集电靴碳滑板的上表面到支撑部件的下表面的距离，得到碳滑板的厚度，并确定碳滑板的磨耗量。

8.根据权利要求7所述的非接触式集电靴碳滑板磨耗检测方法，其特征在于，所述通过所述处理器计算集电靴碳滑板的上表面到支撑部件的下表面的距离，得到碳滑板的厚度，并确定碳滑板的磨耗量的步骤包括：

通过所述处理器计算集电靴碳滑板的上表面到支撑部件的下表面的距离，得到碳滑板的厚度；

通过所述处理器将计算得到的碳滑板的厚度与初始厚度进行比对，得到碳滑板的磨耗量。

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