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车顶数据采集与传输设备 该设备具有良好的防尘、防水、抗振性能,防护等级为IP67,能够适应车顶污秽、温差大等恶劣环境。设备相机和补光灯前端安装具备自清洁透视功能的高分子涂层玻璃,可保证摄像头在30天的运行周期内能清晰分辨受电弓异常状态(根据当地天气和实际环境),同时可通过感应器感应温度变化自动加热(低于10℃自动开启加热,高于40℃或加热时间超过15分钟自动停止工作),实现除雾、融雪等功能。设备最高清晰度可达毫米级的监控状态。 (1)工业监控相机 工业监控相机为全景相机(分辨率2048*1536,相机帧率为30fps)负责识别受电弓结构异常,通过模式识别方法对相关器件结构进行动态实时识别,识别精度发生在变化5mm以上。同时可实现变倍聚焦自动巡航功能;工业监控相机自带32G SD卡,在断网或主机故障时实现本地存储,系统恢复正常工作后,车内分析服务器可自动读取SD卡中的视频并进行分析,SD卡可读写次数10万次。 (2)工业监测相机 工业监测相机(分辨率为2048*2048,相机最大帧率为60fps)做燃弧和拉出值等异常功能的检测,实时采集受电弓碳滑板位置高清图像,相机拍摄精度在1.08毫米/像素、采样间隔<16.7ms,能够及时抓拍并实时分析出拉弧现象,拍摄受电弓碳滑板横向检测距离为1296mm。同时采用高速高精度图像处理算法,能够保证拉出值测量精度控制在5mm以内。 (3)云台 云台采用智能高速云台用于控制工业监控相机及控制电动变焦镜头,可控制相机从各个角度拍摄关键细节,对弓网各部位进行仔细观察,并可以对重要部位进行定位,设置定时对预置位进行巡航检查,记录运行状态。 (4)频闪补光灯设备 频闪补光灯设备采用高亮频闪灯作为相机的光源补偿,由相机输出触发脉冲控制频闪灯开关,继而达到对图像同帧率补光效果;此方式利于抗环境光干扰。 (5)频闪灯驱动盒 频闪灯驱动盒为频闪灯提供供电充放以及车顶车内电压转换,频闪灯驱动盒充放电工作原理:瞬间对超级电容充电,然后由电容瞬间放电,给高效LED充电;通过脉冲控制电路,对电容冲放电时间进行控制。车顶车内电压转换主要针对车内供给车顶的电压为24V,而工业监控相机、工业监测相机、无线传输设备均为12V,频闪灯为30.5V,因此需要在频闪灯驱动盒内为车内传输的24V电压转为12V和30V。 (6)无线传输设备 无线传输设备主要通过2G/3G/4G无线通道,实时将报警数据(视频、文字、图片等)传至地面分析中心存储服务器上。 车内分析服务器 车内分析服务器位于列车的第二节与第五节的车厢电气柜中,具有系统组件可快速插拔、替换、易于维修以及能适应车载振动冲击的功能特性,除此之外它还具有以下特性: (1)高清监控文件和系统操作系统采用先进的矩阵式储存方式,有效的减少系统不启动风险,存储方式采用2个2.5英寸SATA接口2T硬盘。存储容量能至少满足连续10天(不小于25帧/秒)录制存储弓网状态图像及报警信息以供技术分析,弓网关系监控视频文件按“一站一区间”的形式进行分段存储,用日期、时间、车次、车厢号、站名命名。视频存储文件格式为MP4,编码格式为H.264。录像画面有里程、区间信息、日期、时间、车次、车厢号和速度标记,相邻文件视频连续无间断。当硬盘存储达到限定值时,按照时间顺序先进先出的原则循环覆盖。硬盘支架采用抗振技术,有效减少车体振动对于硬盘读写时的损伤。硬盘的拆装便捷,采用防错插快速接头并满足600次无故障插拔要求。系统未断电时插拔硬盘,硬盘不应损坏。硬盘盒具备防盗措施(硬盘盒增加铅封)。 (2)系统具备对设备上电自检功能,并能对设备故障状态进行报警和记录。 (3)具有电源断开保护功能,断电保证系统正常关闭,确保存储数据的完整性。 (4)系统具有良好的可扩展性。 (5)系统可接受列车速度位置信息,可以对弓网异常进行精确的位置定位。 (6)系统有良好的电磁兼容性,满足列车各工况下的电磁环境,不受外界电磁环境的干扰。