一种碳滑板智能监控系统的制作方法

1.本发明涉及碳滑板监控技术领域，具体涉及一种碳滑板智能监控系统。


背景技术：

2.碳滑板是电力机车、电动车组、轻轨、地铁的重要部件，是将碳材料滑条通过粘接方式永久地附着托架上，安装在受电弓头部，直接与接触网导线接触，属于滑动接触触头材料的范畴，滑板从接触网线上获得电流，为机车供应电力，因此，受电弓碳滑板与接触网线构成的是一对机械与电气耦合的特殊摩擦副，其工作条件有以下特点，周期性随机变化载荷，接触时有强电流通过，高速滑动，环境条件复杂多变，滑板的主要失效形式就是磨损到限，而对于碳滑板，还可能因折断、脱落掉块而必须更换，电力列车上的碳滑板一旦失效，将严重危及行车安全，因此要求它的各项性能必须满足设计要求，以确保电力机车的稳定运行，现有技术中，碳滑板在列车运行的过程中，会出现磨损过快的问题，为了防止受电弓因磨损造成挂网的事故发生，需要利用监控系统对碳滑板的磨损情况进行实时监控，减少电力机车在运行过程中事故发生的概率。针对现有技术存在以下问题：
3.现有的碳滑板监控系统一般只是通过倾角传感器对碳滑板进行监控，当碳滑板磨损严重时碳滑板会倾斜，触发报警器，但是工作人员难以看到碳滑板的具体情况，需要电车停运后才能观测到碳滑板的情况，实用性较差。


技术实现要素：

4.本发明提供一种碳滑板智能监控系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
6.一种碳滑板智能监控系统，包括图像接收模块，所述图像接收模块的输出端信号连接有管控中心，所述管控中心的输出端信号连接有显示模块，所述显示模块的输出端信号连接有可触碰显示屏，所述管控中心的输出端信号连接有报警模块，所述管控中心的接收端信号连接有倾角传感器。
7.本发明技术方案的进一步改进在于：所述倾角传感器通过螺栓安装在碳滑板的内部，所述倾角传感器对碳滑板角度的测量间隔时间为五分之一秒。
8.本发明技术方案的进一步改进在于：所述图像接收模块的输出端上信号连接有监测摄像头，所述监测摄像头的输出端电性连接有图像上传单元，所述图像上传单元的输出端电线连接有图像处理单元，所述图像处理单元的输出端电线连接有图像输出端单元。
9.本发明技术方案的进一步改进在于：所述图像输出单元的输出端电性连接有ad转换器，所述ad转换器的输出端信号连接有单片机，所述单片机的输出端与管控中心的接收端信号连接。
10.本发明技术方案的进一步改进在于：所述图像处理单元的输出端信号连接有灰度均匀模块，所述灰度均匀模块的输出端信号连接有邻域增强模块。
11.本发明技术方案的进一步改进在于：所述灰度均匀模块采用低通滤波法只让低频
信号通过，可去掉图中的噪声，采用高通滤波法增强边缘等高频信号，使模糊的图片变得清晰，再利用局部求平均值法和中值滤波(取局部邻域中的中间像素值)法等，去除或减弱噪声，之后运用点运算算法即灰度级校正、灰度变换和直方图修正等，使碳滑板图像成像均匀，扩大碳滑板图像动态范围，扩展对比度，改变灰度的动态范围，达到增强图像灰度级细节部分。
12.本发明技术方案的进一步改进在于：所述邻域增强模块直方图修正等，使碳滑板图像成像均匀，或扩大碳滑板图像动态范围，扩展对比度，邻域增强算法利用梯度法突出碳滑板的边缘轮廓。
13.本发明技术方案的进一步改进在于：所述报警模块的输出端信号连接有控制器，所述控制器的输出端电性连接有led灯，所述控制器的输出端电性连接有警铃。
14.由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：
15.1、本发明提供一种碳滑板智能监控系统，通过图像接收模块、倾角传感器、管控中心、显示模块、可触碰显示屏、报警模块控制器、led灯和警铃的相互作用下，通过在碳滑板的内部安装倾角传感器，并且倾角传感器每隔五分之一秒对碳滑板的角度进行测量并上传到管控中心，管控中心预设有碳滑板角度数据的标准阈值范围，管控中心将倾角传感器发出的角度数据与碳滑板标准的角度数据进行对比，如果收到的角度数据处于阈值范围，说明碳滑板正常，如果收到的角度数据不在预设的阈值范围内，说明碳滑板的磨损情况比较严重，管控中心控制报警模块启动，报警模块发出信号启动控制器，控制器打开led灯和警铃，提醒工作人员及时对异常情况进行处理，具有对碳滑板的倾斜角度实时监测的优点。
16.2、本发明提供一种碳滑板智能监控系统，通过监测摄像头、图像上传单元、图像处理单元、灰度均匀模块、领域增强模块、图像输出单元、ad转换器和单片机的相互作用下，通过监测摄像头将碳滑板的图像传输到图像上传单元，图像上传单元将监测摄像头拍到的画面上传到图像处理单元并进行清晰化处理，使接收到的图片更加清晰，将图片清晰处理后通过ad转换器将图片信号转换为数字信号，再利用单片机上传到管控中心，单片机的体积小，便于安装，而且成本较低，管控中心的显示模块将处理后的碳滑板图片利用可触碰显示屏进行展示，方便工作人员掌握碳滑板的具体情况。
附图说明
17.图1-图4为本发明的结构示意图。
具体实施方式
18.下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
19.实施例1
20.如图1-4所示，本发明提供了一种碳滑板智能监控系统，包括图像接收模块，ad转换器图像接收模块的输出端信号连接有管控中心，ad转换器管控中心的输出端信号连接有显示模块，ad转换器显示模块的输出端信号连接有可触碰显示屏，ad转换器管控中心的输出端信号连接有报警模块，ad转换器管控中心的接收端信号连接有倾角传感器，ad转换器倾角传感器通过螺栓安装在碳滑板的内部，ad转换器倾角传感器对碳滑板角度的测量间隔时间为五分之一秒，ad转换器报警模块的输出端信号连接有控制器，ad转换器控制器的输
出端电性连接有led灯，ad转换器控制器的输出端电性连接有警铃。
21.在本实施例中，通过在碳滑板的内部安装倾角传感器，倾角传感器对碳滑板的角度进行测量并上传到管控中心，管控中心将倾角传感器发出的角度数据与碳滑板标准的角度数据进行对比，如果收到的角度数据不在预设的阈值范围内，说明碳滑板的磨损情况比较严重，管控中心控制报警模块启动，报警模块发出信号启动控制器，控制器打开led灯和警铃，提醒工作人员及时对异常情况进行处理，具有方便对碳滑板的倾斜角度实时监测的优点。
22.实施例2
23.如图1-4所示，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：优选的，ad转换器图像接收模块的输出端上信号连接有监测摄像头，ad转换器监测摄像头的输出端电性连接有图像上传单元，ad转换器图像上传单元的输出端电线连接有图像处理单元，ad转换器图像处理单元的输出端电线连接有图像输出端单元，ad转换器图像输出单元的输出端电性连接有ad转换器，ad转换器ad转换器的输出端信号连接有单片机，ad转换器单片机的输出端与管控中心的接收端信号连接，ad转换器图像处理单元的输出端信号连接有灰度均匀模块，ad转换器灰度均匀模块的输出端信号连接有邻域增强模块，ad转换器灰度均匀模块采用低通滤波法只让低频信号通过，可去掉图中的噪声，采用高通滤波法增强边缘等高频信号，使模糊的图片变得清晰，再利用局部求平均值法和中值滤波(取局部邻域中的中间像素值)法等，去除或减弱噪声，之后运用点运算算法即灰度级校正、灰度变换和直方图修正等，使碳滑板图像成像均匀，扩大碳滑板图像动态范围，扩展对比度，改变灰度的动态范围，达到增强图像灰度级细节部分，ad转换器邻域增强模块直方图修正等，使碳滑板图像成像均匀，或扩大碳滑板图像动态范围，扩展对比度，邻域增强算法利用梯度法突出碳滑板的边缘轮廓。
24.在本实施例中，监测摄像头能够将碳滑板的图像传输到图像上传单元，图像上传单元将监测摄像头拍到的画面上传到图像处理单元，图像处理单元中的灰度均匀模块可去掉图中的噪声，使模糊的图片变得清晰，之后运用点运算等使图像成像均匀，扩大图像动态范围，扩展对比度，改变灰度的动态范围，达到增强图像灰度级细节部分，图像处理单元中的邻域增强模块直方图修正等，能够使图像成像均匀，或扩大图像动态范围，扩展对比度，突出碳滑板的边缘轮廓，使接收到的图片更加清晰，将图片清晰处理后通过ad转换器将图片信号转换为数字信号，再利用单片机上传到管控中心，单片机的体积小，便于安装，而且成本较低，管控中心的显示模块将处理后的碳滑板图片利用可触碰显示屏进行展示，方便工作人员掌握碳滑板的具体情况。
25.下面具体说一下该碳滑板智能监控系统的工作原理。
26.如图1-4所示，通过在碳滑板的内部安装倾角传感器，并且倾角传感器每隔五分之一秒对碳滑板的角度进行测量并上传到管控中心，管控中心预设有碳滑板角度数据的标准阈值范围，管控中心将倾角传感器发出的角度数据与碳滑板标准的角度数据进行对比，如果收到的角度数据处于阈值范围，说明碳滑板正常，如果收到的角度数据不在预设的阈值范围内，说明碳滑板的磨损情况比较严重，管控中心控制报警模块启动，报警模块发出信号启动控制器，控制器打开led灯和警铃，提醒工作人员及时对异常情况进行处理，具有对碳滑板的倾斜角度实时监测的优点，监测摄像头能够将碳滑板的图像传输到图像上传单元，
图像上传单元将监测摄像头拍到的画面上传到图像处理单元，图像处理单元中的灰度均匀模块利用低通滤波法只让低频信号通过，可去掉图中的噪声，采用高通滤波法增强边缘等高频信号，使模糊的图片变得清晰，再利用局部求平均值法和中值滤波(取局部邻域中的中间像素值)法等，去除或减弱噪声，之后运用点运算算法即灰度级校正、灰度变换和直方图修正等，使图像成像均匀，扩大图像动态范围，扩展对比度，改变灰度的动态范围，达到增强图像灰度级细节部分，图像处理单元中的邻域增强模块直方图修正等，能够使图像成像均匀，或扩大图像动态范围，扩展对比度，邻域增强算法利用梯度法突出碳滑板的边缘轮廓，使接收到的图片更加清晰，将图片清晰处理后通过ad转换器将图片信号转换为数字信号，再利用单片机上传到管控中心，单片机的体积小，便于安装，而且成本较低，管控中心的显示模块将处理后的碳滑板图片利用可触碰显示屏进行展示，方便工作人员掌握碳滑板的具体情况。
27.上文一般性的对本发明做了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之做一些修改或改进，这对于技术领域的一般技术人员是显而易见的。因此，在不脱离本发明思想精神的修改或改进，均在本发明的保护范围之内。