枕木式车辆动态故障检测装置

1、一种用于对铁路车辆的关键部位进行自动检测和监控并通 过外部计算机和相关人员对其检测结果进行识别、判断且及时 通知维修人员对其检测到的故障进行相应处理的枕木式车辆动 态故障检测装置，其特征在于，该装置包括：
a、一枕木式箱体(1)，该箱体(1)为利用高强度材料构 成的一中空的枕木式壳体结构；
b、在上述枕木式箱体(1)的中央段通过隔板(10)设置 有多个开放式仓室；
c、在上述多个开放式仓室中的若干个仓室中均设置有一 CCD摄像装置(2)；
d、在上述每个CCD摄像装置(2)的周围设置有多个对摄 像光源进行补偿的照明装置(3)；
e、在上述每个CCD摄像装置(2)及其周围照明装置(3) 的下部设置有隔震装置(4)，所述隔震装置(4)又安装固定于 各开放式仓室底部的定位座(11)上；
f、在所述CCD摄像装置(2)和照明装置(3)的上部设 置有高强度材料构成的可自动打开/关闭的保护门装置(5)；
g、将所述具有CCD摄像装置(2)和照明装置(3)的枕 木式箱体(1)设置在钢轨(100)下的枕木位置，当列车经过 时，可在计算机控制下将所述保护门装置(5)打开，通过CCD 摄像装置(2)及照明装置(3)，摄取列车底部和侧面会出现机 械故障和非正常变化部位的数字图像，并将所述会出现机械故 障和非正常变化部位的图像数据传送给相应的图像数据处理计 算机进行分析、判别并通知检修人员对检测到的故障进行相应 处理。
2、根据权利要求1所述的枕木式车辆动态故障检测装置，其 特征在于：
所述CCD摄像装置(2)都安装在隔热、防尘且具有保护 作用的密封盒(20)内；而密封盒(20)固定在设置于所述开 放式仓室内的隔震装置(4)的探头架(40)上。
3、根据权利要求1所述的枕木式车辆动态故障检测装置，其 特征在于：
所述每个CCD摄像装置(2)周围设置的多个照明装置(3)， 是围绕该CCD摄像装置(2)的摄像头(21)设置分布的多个 不同亮度和功率的照明灯，且每个照明灯通过其下部的灯架 (30)安装固定于所述开放式仓室内的隔震装置(4)上，每个 照明灯还可通过其灯架(30)上的螺栓调整照明角度。
4、根据权利要求1、2、3中任何一项所述的枕木式车辆动态 故障检测装置，其特征在于：
所述的隔震装置(4)是由安装固定于所述定位座(11)上 的隔震底板(41)、位于隔震底板(41)上方且与所述CCD摄 像装置(2)及其周围照明装置(3)的下部相连接的隔震座板 (42)、以及若干个以间隔分布的方式固定安装于所述隔震底板 (41)和隔震座板(42)之间的减震器(43)一体组合而成。
5、根据权利要求1所述的枕木式车辆动态故障检测装置，其 特征在于：
所述枕木式箱体(1)的两端，即开放式仓室部分的两侧还 设置有封闭式仓室；该枕木式箱体(1)一端的封闭式仓室内设 置有一与弯板(12)连接而固定于该仓室内的微型电机(7)； 该微型电机(7)的主轴与一转臂(60)连接，该转臂(60)又 通过连杆(61)与一贯穿于所述枕木式箱体(1)内部多个仓室 之间的转动轴(62)的一端相连；所述转动轴(62)上间隔设 置有多个拨杆(63)和支臂(67)，所述拨杆(63)的一端利用 锥销(64)与所述转动轴(62)相连接，拨杆(63)另一端通 过插销(65)与所述保护门装置(5)相连接，当所述微型电机 (7)通过计算机程序控制或人工手动打开转动时，其带动上述 转臂(60)、连杆(61)、转动轴(62)、拨杆(63)及支臂(67) 所组成的拨动机构(6)拨动保护门装置(5)打开或者关闭。
6、根据权利要求5所述的枕木式车辆动态故障检测装置，其 特征在于：
所述开放式仓室和封闭式仓室的仓室之间的隔板(10)上 设有便于所述枕木式箱体(1)内部的电缆线、信号线以及转动 轴(62)从中穿过进入各个仓室与各个工作机构相连接的通孔。
7、根据权利要求2所述的枕木式车辆动态故障检测装置，其 特征在于：
所述每个CCD摄像装置(2)的摄像头(21)外部还设有 清扫机构(8)，该清扫机构(8)设置于每个CCD摄像装置(2) 的密封盒(20)的上表面相应位置处，每个清扫机构(8)是由 微型电机(80)、雨刷器(82)、连接架(81)组成，其中微型 电机(80)通过连接架(81)与所述CCD摄像装置(2)的密 封盒(20)一侧相连接，在保护门装置(5)打开之前或关闭之 后，微型电机(80)的主轴在计算机程序的控制下带动雨刷器 (82)如汽车刮雨器一样频繁摆动对密封盒(20)上的玻璃表 面进行清扫。
8、根据权利要求1所述的枕木式车辆动态故障检测装置，其 特征在于：
所述枕木式箱体(1)与铁路钢轨(100)的连接处设有使 枕木式箱体(1)与钢轨(100)可靠绝缘的绝缘装置(9)，该 绝缘装置(9)包括：
利用橡胶垫板(90)和尼龙扣件(91)，垫在钢轨(100) 和枕木式箱体(1)连接处之间形成的一次绝缘；以及
采用高强度绝缘材料制成的绝缘垫板(92)、绝缘套(96) 和绝缘挡块(94)，在一次绝缘的基础上，在其下面、侧面和紧 固件周围多处薄弱环节或容易错动的地方，增加形成的二次绝 缘。
9、根据权利要求1所述的枕木式车辆动态故障检测装置，其 特征在于：
所述构成枕木式箱体(1)的高强度材料是各种钢材、钢筋 混凝土或高强度合成材料。
10、根据权利要求1的枕木式车辆动态故障检测装置，其特征 在于：
所述构成保护门装置(5)的高强度材料是不锈钢或高强度 复合材料。

所属技术领域
本发明涉及一种铁路车辆的动态故障检测装置，尤其是一种可整 体设置在钢轨下的枕木位置处，用于对过往铁路车辆的关键部位进行 自动检测和监控，并通过外部计算机和相关人员对其检测结果进行识 别、判断且及时通知维修人员对其检测到的故障进行相应处理的枕木 式车辆动态故障检测装置。
背景技术
目前我国铁路系统中对铁路车辆进行检测、维修及保养时，所采 用的故障检测方式大都为室外人员的静态检测，即当铁路车辆停止运 行时，通过室外的检测人员对所述被检车辆的部分部件进行检测，这 种通过人工方式实行检测，靠肉眼和经验对车辆部分部件可能存有的 故障进行识别和判断的故障检测方法，不仅其故障诊断的准确度及检 测质量值得怀疑，而且经常会出现漏检、误检的情况，如果需要检测 人员对列车上所有可能出现故障的关键部位进行检测和维修时，如车 辆的车钩缓冲部件、基础空气制动装置、车底架、转向架、车体两侧 等部位，那么其检测、维修的时间会较长，因而影响了铁路车辆的运 营；对检测人员来说，不仅其检测故障时的劳动强度较大，而且经常 在铁道和车辆间穿梭进行检测，其自身也存在一系列的安全隐患。
鉴于上述人工检测的诸多缺陷，我公司研制出了第一代动态故障 检测装置(并未公开)，该动态故障检测装置利用CCD(英文全称： Charge Coupled Device；中文名称：电荷耦合器件；以下简称CCD)数 字摄像机自动抓拍所通过车辆的车钩缓冲部件、基础空气制动装置、 车底架、转向架、车体两侧等关键部位的图像，再将拍摄的图像传至 检测中心，并根据设定的速度进行显示并存储于存储器中，同时采取 人机结合检测、判断的方式和计算机自动识别的方式，通过分析所拍 摄的车辆部件的各个图像，对所有可能存在的故障进行搜索、检测和 判别，并及时通知室外维修人员直接、快捷地针对所检测到的故障进 行相应处理(如停车后对出现故障的部件进行维修或更换等)，从而实 现了对行驶中的铁路车辆进行动态的自动检测和监控，代替了以往铁 路检车人员对部分车辆部件的检查，减轻了检车员的劳动强度，增加 了检车员的安全保障，同时更有效地预防了列车的车钩分离、制动闸 件脱落、摇枕、侧架、基础制动装置发生折裂等危及行车安全的故障， 缩短了技检时间，提高了车辆的检修质量，保证了客、货列车的安全 运行。但是，由于该动态故障检测装置由分散安装在铁路沿线的多个 工作机构组成，且原设计的中间设备安装在枕木之间，两边设备利用 卡轨器安装在钢轨上，整个结构复杂、分散，安装、维护复杂，调试 困难。其他厂家的类似设备大都采用水泥地基形式或地沟形式设计， 即将检测设备分散安装于铁道的水泥地基内或安装于铁路路基上预先 开设的地沟内，其设备除了具有结构复杂，安装、维护、调试困难等 缺点外，还需安装固定在水泥底座上或铁路路基上预先开设的地沟内， 因此具有建设周期长，安装时影响行车等诸多问题。
发明内容
为了解决上述现有技术中的问题和不足，本发明的目的在于提供 一种可整体设置在铁路钢轨下的枕木位置处的枕木式车辆动态故障检 测装置，该装置将全部工作构件一体化配合安装于一枕木式箱体之中， 并利用其中的多组CCD数字摄像设备自动抓拍所通过车辆的车钩缓 冲部件、基础空气制动装置、车底架、转向架、车体两侧等关键部位 的图像，再将拍摄的图像传至检测中心，并根据设定的速度进行显示 并存储于存储器中，同时采取人机结合检测、判断的方式和计算机自 动识别的方式，通过分析所拍摄的车辆部件的各个图像，对所有可能 存在的故障进行搜索、检测和判别，并及时通知室外维修人员直接、 快捷地针对所检测到的故障进行相应处理(如停车后对出现故障的部 件进行维修或更换等)。
本发明的主要技术特征及实现的技术方案如下：
本发明的一种枕木式车辆动态故障检测装置，其包括：
a、一枕木式箱体，该箱体为利用高强度材料构成的一中空的枕木 式壳体结构；
b、在上述枕木式箱体的中央段通过隔板设置有多个开放式仓 室；
c、在上述多个开放式仓室中的若干个仓室中均设置有多个CCD 摄像装置；
d、在上述每个CCD摄像装置的周围设置有多个对摄像光源进行 补偿的照明装置；
e、在上述每个CCD摄像装置及其周围照明装置的下部设置有隔 震装置，所述隔震装置又安装固定于各开放式仓室底部的定位座上；
f、在所述CCD摄像装置和照明装置的上部设置有高强度材料构 成的可自动打开/关闭的保护门装置；
g、将所述具有CCD摄像装置和照明装置的枕木式箱体设置在钢 轨下的枕木位置，当列车经过时，可在计算机控制下将所述保护门装 置打开，通过CCD摄像装置及照明装置，摄取列车底部和侧面会出现 机械故障和非正常变化部位的数字图像，并将所述数字图像信息传送 给相应的图像数据处理计算机进行分析、判别并通知检修人员对检测 到的故障进行相应处理。
另外，本发明的枕木式车辆动态故障检测装置，还包括：
设置于密封盒的上面，当保护门装置打开之前或关闭之后，可在 计算机程序的控制下(随意定制启动时间和启动时间的长短)对所述 CCD摄像装置的摄像头外部密封盒上的玻璃表面进行清扫的清扫机 构；及
设置于所述枕木式箱体一端的封闭式仓室内的微型电机，该微型 电机可带动箱体内由转臂、连杆、转动轴、拨杆及支臂所组成的拨动 机构拨动保护门装置打开或者关闭；及
设置于所述枕木式箱体与铁路钢轨接合处的绝缘装置，该绝缘装 置采用两次绝缘的方法，保证了箱体与钢轨间的可靠绝缘。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
本发明的枕木式车辆动态故障检测装置，其将全部工作构件一体 化配合安装于一枕木式箱体之中，这样其对内部工作机构的保护、整 体装置的安装、调试和维护更为有利。该枕木式箱体与其上部设有的 整体保护门装置，组合成完整的封闭式结构，其强度及性能参数等各 项指标完全满足现有铁路轨枕的技术要求，不仅起到了现有铁路轨枕 的作用，还对其内部各仓室的工作机构起到了有效的遮盖和保护作用。 该枕木式箱体的尺寸与现有铁道中所使用的灰枕相当，同样与灰枕一 样也只占用一个枕位。钢枕结构较现有技术更为新颖、紧凑、且外形 简洁、美观、完整。若进行换枕安装也非常容易，其建设或更换周期 短，且不会影响行车；其与钢轨连接所使用的标准固定件及连接方法 等除部分绝缘件外都与现有技术相同，即同样是利用压紧螺栓(双头 螺栓)及弹条等连接件与钢轨紧固在一起，并无更多特殊要求。而本 发明装置所达到的技术效果，即对过往铁路车辆的关键部位进行动态 的自动检测和监控，是现有技术的铁路轨枕绝对无法达到的，其可有 效代替以往铁路检车人员对部分车辆部件实施提前某一时段的检查， 使故障和问题得以早发现、早解决，大大减轻了检车员的劳动强度， 增加了检车员的安全保障，同时更有效地预防了列车的车钩分离、制 动闸件脱落、摇枕、侧架、基础制动装置发生折裂等危及行车安全的 故障，缩短了技检时间，提高了车辆的检修质量，保证了客、货列车 的安全运行。
与现有类似的铁路车辆检测设备相比，本发明装置的摄像装置、 照明装置、隔震装置、拨动机构、清扫机构等是组成一体的工作装置， 其建设周期短，安装更换和调整维护较现有技术简单方便，且不会影 响行车安全。另外，本发明内部所采用的一体化隔震装置，使全部工 作机构都不会直接受到列车经过时所产生的冲击和震动影响，大大的 延长了本发明装置的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的枕木式车辆动态故障检测装置与铁路钢轨相结合 的正面及局部剖面结构示意图；
图2为本发明的枕木式车辆动态故障检测装置在其保护门装置处 于打开状态时的整体结构俯视图；
图3为本发明的枕木式车辆动态故障检测装置中CCD摄像装置及 其照明装置的分布示意图；
图4为本发明的枕木式车辆动态故障检测装置中隔震装置及绝缘 装置的部分结构放大示意图；
图5为本发明的枕木式车辆动态故障检测装置中拨动机构的结构 示意图；
图6为本发明的枕木式车辆动态故障检测装置设置于铁路钢轨下 部相应位置处后再与外部的探测站及列检检测中心相连接的系统安装 示意图。
具体实施方式
以下将用本发明的具体实施方式并结合附图作进一步说明。
如图1至图5所示，本发明的一种用于对铁路车辆的关键部位进 行自动检测和监控并通过外部计算机和相关人员对其检测结果进行识 别、判断且及时通知维修人员对其检测到的故障进行相应处理的枕木 式车辆动态故障检测装置，其包括：
一枕木式箱体1，该整个箱体1是由钢板焊接成整体一体化的钢 质中空的枕木式壳体结构(也可为采用钢筋混凝土结构或其它高强度 合成材料构成的一中空的枕木式壳体结构)，该箱体1的外型类似于现 有铁道中所使用的灰枕，且强度和结构功能符合灰枕的技术要求及性 能指标。该枕木式箱体1的中央段，用隔板10分隔为不同大小的若干 个开放式仓室；该枕木式箱体1的两端，即开放式仓室部分的两侧还 设置有若干个封闭式仓室。开放式仓室和封闭式仓室的仓室之间的隔 板10上设有便于箱体1内部的电缆线、信号线以及转动轴62从中穿 过进入各个仓室与各个工作机构相连接的通孔(附图中未标出)。
CCD摄像装置2，其采用国外进口的具有高效、高速、高清晰度、 广角等优点的CCD数字摄像机，能对160公里/小时以内通过的列车 实施完整的图像采集工作。共设置三个CCD摄像装置装置2，分别装 入三个相隔离的开放式仓室中；
摄像装置的密封是非常重要的，每个CCD摄像装置2都安装在 一个小巧的隔热、防尘且具有保护作用的密封盒20内，保证其工作稳 定、可靠，使用寿命长。而密封盒20固定在设置于开放式仓室内的隔 震装置4的探头架40上，并用螺钉紧固。从而使整个CCD摄像装置 2具有减震功能，防止列车运行通过时造成的冲击和震动对摄像装置 及拍摄效果的影响；
另外，对摄像装置的调整也非常重要，需要使用标尺，对箱体1 内的三个CCD摄像装置2进行定位调整，不仅要使三个CCD摄像装 置2处在同一垂直和水平面上，而且可以被调整成某种特定的角度拍 摄图像。安装CCD摄像装置2时，将标尺两端的定位面放在铁路钢轨 上面，对中后，先由人工眼力参照标尺上的标记，调整三个CCD摄像 装置2摆成一条直线，再利用系统调试软件采集标尺图像，根据显示 的图像调整摄像装置与标尺两层平面的十字光标对正，进行像素级微 调，即可精确定位，使摄像装置符合拍摄要求，CCD摄像装置是利用 装于探头架40上的调整螺栓(附图中未标出)进行调整的。
照明装置3，在每个CCD摄像装置2的周围设置有多个对摄像光 源进行补偿的照明装置3，其可以是围绕该CCD摄像装置2的摄像头 21设置分布的多个不同亮度和功率的照明灯，且每个照明灯通过其下 部的灯架30安装固定于所述开放式仓室内的隔震装置4上，每个照明 灯还可通过其灯架30上的螺栓(附图中未标出)调整照明角度以获得更 佳的照明效果。对摄像装置在拍摄时进行光源补偿，是十分必要的， 光的强度及光在被照物体上的分布均匀程度，对拍摄图像的质量和清 晰度影响非常大，因此照明灯的分布是组成本工作机构的重要部分。 本发明装置中采用若干个太阳灯围绕在每个开放式仓室内的摄像头 21的周围紧密排布，并按太阳灯的不同功率、亮度与实际需求进行组 合、布局(中央开放式仓室内设置若干个功率为150瓦的太阳灯，两侧 开放式仓室内各设置若干个功率为150瓦和若干个功率为500瓦的太 阳灯，整个装置共分若干组行成一个统一的照明体系)，从而组成比较 理想的互补型光照系统，不仅可达到最佳的光照补偿效果，并可节省 功率。
隔震装置4，在每个CCD摄像装置2及其周围照明装3的下部设 置有隔震装置4，所述隔震装置4又安装固定于各开放式仓室底部的 定位座11上，所述的隔震装置4是由安装固定于所述定位座11上的 隔震底板41、位于隔震底板41上方且与所述CCD摄像装置2及其周 围照明装置3的下部相连接的隔震座板42、以及若干个以间隔分布的 方式固定安装于所述隔震底板41和隔震座板42之间的减震器43一体 组合而成。当列车驶过枕木式箱体1处，会产生的剧烈冲击和强大的 震动，这对装在箱体1内的CCD摄像装置2、照明装置3等部件都会 有巨大的破坏作用，因此各个工作部件都需要增加装隔震装置。如果 分别对每个部件单独设置减震措施，会使整个工作装置的外形加大， 结构复杂化，成本增加。为使箱体1内所有工作部件都能达到较佳的 隔震效果，本发明采用了国内航空部门所使用的最先进的高质量且精 巧的减震器43若干个，并将其安装在一块隔震底板41和一块隔震座 板42之间，形成一个一体化的隔震装置4，再在隔震装置4上面安装 其他经过位置关系合理布局的各个工作机构。此隔震装置4的结构紧 凑，外形精巧，并能使各工作机构配制平衡，隔振效果非常好。
保护门装置5，在所述CCD摄像装置2和照明装置3的上部设置 有不锈钢等高强度材料(也可采用其它高强度复合材料)构成的可自动 打开/关闭的保护门装置5，该保护门装置5为一盖在箱体1中段上面 的长方型盖板，其下表面通过支耳66、插销65、拨杆63与箱体1内 的转动轴62相连接，其中拨杆63上端通过插销65与保护门装置5 下表面所设支耳66上的销孔(附图中未标出)相连接，拨杆63下端通 过锥销64与转动轴62相连接；另外，保护门装置5与转动轴62之间 还连接有支臂67；以上构件组成四连杆机构以实现保护门装置5的高 位平动式开关。同时焊在保护门装置5盖板上面的几道立筋(附图中未 示)加强了盖板的强度和刚度。该保护门装置5可经得住一般冲击和人 为踩踏，并具有防盗功能，其盖板上还装有起密封作用的密封条68， 从而使保护门装置5关闭后，可防止箱体1内的工作机构受到各种污 染。
拨动机构6，该枕木式箱体1一端的封闭式仓室内设置有一与弯 板12连接而固定于该仓室内的微型电机7；该微型电机7的主轴与一 转臂60连接，该转臂60又通过连杆61与一贯穿于所述枕木式箱体1 内部多个仓室之间的转动轴62的一端相连；该转动轴62上间隔设置 有由多个拨杆63和支臂67组成的四连杆机构。当微型电机7通过计 算机程序控制或人工手动打开转动时，即带动上述转臂60、连杆61、 转动轴62、拨杆63及支臂67所组成的拨动机构6拨动保护门装置5 打开或者关闭。由计算机控制转臂60运动和定位的关键是采用了限位 开关69，其利用转臂60的圆周运动设置半周限位开关69与设有可调 节式连杆和万向节的曲柄连杆机构联动实现了保护门装置5打开和关 闭时的无干涉准确定位。
清扫机构8，长时间使用时，CCD摄像装置2的密封盒20的玻璃 表面上难免存留灰尘、污物，从而影响摄像头21所拍摄图像的清晰度， 并且干扰图像的真伪，容易产生误判。靠人力去清除污物、雨水等在 无人值守的铁路上是比较麻烦而且危险的，为此本发明专门设置了用 于清扫摄像头21的清扫机构8，该清扫机构8设置于每个CCD摄像 装置2的密封盒上端玻璃表面处，每个清扫机构8是由微型电机80、 雨刷器82、连接架81组成，其中微型电机80用连接架81与密封盒 一侧连接固定，雨刷器82则紧压在玻璃表面上。当微型电机80在计 算机程序的控制下(随意定制启动时间和启动时间的长短)转动时，其 电机主轴带动雨刷器82如汽车刮雨器一样频繁摆动以清除玻璃表面 上的污垢。该清扫机构8在图像采集之前，或之后的时间内由计算机 控制随时可完成所需的清扫工作，从而有效地维持了摄像头21上玻璃 表面的清洁度，保证了所拍摄的图像的清晰度。该清扫机构8结构简 单、小巧，拆装维护容易，使用可靠。
绝缘装置9，所述枕木式箱体1与铁路钢轨100的连接处设置有 使枕木式箱体1与钢轨100可靠绝缘的绝缘装置9，该绝缘装置9包 括：利用橡胶垫板90和尼龙扣件91，垫在钢轨100和枕木式箱体1 连接处之间形成的一次已经比较可靠的绝缘；再采用高强度绝缘材料 制成的绝缘垫板92、绝缘套96和绝缘挡块94，在一次绝缘的基础上， 在其下面、侧面和紧固件周围多处薄弱环节或容易错动的地方，增加 形成了更加可靠的二次绝缘。
绝缘问题是本发明的枕木式车辆动态故障检测装置能否成功使用 的关键。众所周知，铁路两钢轨间的绝对绝缘是非常重要的，因此本 发明采用了上述钢轨与枕木式箱体之间的两次绝缘装置来确保绝缘的 可靠性。另外，本发明中的绝缘装置在选材上也是采用国内高水平、 高强度的绝缘材料，如尼龙、电木玻璃纤维板以及环氧层压玻璃布板 等。
以上的两次绝缘可互为依托，加上高性能材料的应用，使得本发 明的枕木式箱体不但强度、刚度高于现有的铁路用灰枕，而且能够保 证钢轨间的绝对绝缘，从而确保了铁路车辆信号的通讯安全。
电器与配线装置，所述枕木式箱体1内部装设有便于现场安装的 接线端子(附图中未示)。上述各工作机构在出厂前就已经安装好。箱 体1内还设置有限位开关69、继电器(附图中未示)等执行元件，保证 了保护门装置5的可靠开关。该枕木式箱体1内部的电缆线、信号线 在箱体1内是通过隔板10上开设的通孔进入各个仓室与各工作机构相 连接的；而枕木式箱体1内部的电缆线、信号线又穿过该箱体1一端 的出线套筒13与铁道边的分线箱及外部电源电连接，从而实现该枕木 式箱体1内、外图像数据信息及控制指令信号的传输。该出线端还采 用加装法兰盘、高压胶管等措施，使得配线安装、维护方便，安全、 防雨、防潮性能良好。
本发明的枕木式车辆动态故障检测装置，其具体安装及使用方法 如下：
请参阅附图4，本发明的枕木式车辆动态故障检测装置与现有铁 路用灰枕的安装方法基本相同，即可在铺设铁路枕轨时与其他灰枕一 起安装或者采用撤换现有灰枕的方法进行安装。其具体步骤为：在该 装置的安装处，先撤掉钢轨100下的一根灰枕后将本发明装置换入， 并在本发明装置中枕木式箱体1的两端与钢轨100连接面，各铺设一 块绝缘垫板92，再在该绝缘垫板92上各放置两块橡胶垫板90〔请注 意将橡胶垫板90的凸沿(附图中未示)放置到绝缘垫板92的凹槽(附图 中未示)内〕，同时每根钢轨100的下沿的两侧各设置一块绝缘挡块94， 并在绝缘挡块94与钢轨100之间夹设一尼龙扣件91(每根钢轨下部两 侧各设置一条)，然后用双头螺栓95带上平垫(附图中未示)，绝缘套 96，大平垫(附图中未示)穿过弹条97将钢轨100、弹条97、绝缘挡块 94、绝缘垫板92、橡胶垫板90、弹垫(附图中未示)、小平垫(附图中未 示)等与枕木式箱体1紧固在一起完成安装。其整个安装步骤简便，建 设周期短，安装时不会干扰行车，使用时便于维护，不会影响线路保 养。
请参阅附图6，本发明的枕木式车辆动态故障检测装置在其使用 时，当所述具有CCD摄像装置2和照明装置3的枕木式箱体1设置在 钢轨100下的枕木位置处，并当列车经过时，可在计算机控制下将所 述保护门装置5打开，通过CCD摄像装置2及照明装置3，摄取列车 底部和侧面，如车钩缓冲部件、基础空气制动装置、车底架、转向架、 车体两侧等会出现机械故障和非正常变化的关键部位的数字图像，并 将这些数字图像信息传送给探测站及列检检测中心相应的图像数据处 理计算机，且根据设定的速度进行显示并存储于计算机存储器中，同 时采取人机结合检测、判断的方式和计算机自动识别的方式，对所拍 摄的车辆部件的各个数字图像进行分析，对所有可能存在的故障进行 搜索、检测和判别，并及时通知室外维修人员直接、快捷地针对所检 测到的故障进行相应处理(如停车后对出现故障的部件进行维修或更 换等)。
本发明的枕木式车辆动态故障检测装置，其完成整个故障检测的 具体步骤简述如下：
先通过设置于本发明装置前方钢轨某处的车轮信号转换装置，将 列车到来时的相关信号转换成一系列电信号；
再通过一前置过车信息处理计算机，接收上述一系列电信号，经 处理后得出该到来列车包括其运行速度、车型、车号、车长等的各项 列车信息数据；
所述前置过车信息处理计算机经过计算，在适当时刻开启本发明 中的保护门装置进行图像采集工作。其首先开启本发明中的照明装置 进行光照补偿，并依据列车运行的速度，以本发明中CCD摄像装置的 拍摄视野所允许视场宽度的时间间隔发出触发脉冲信号，且通过视频 信号线将触发脉冲信号传至图像采集卡。当图像采集卡接收到上述触 发脉冲信号后同时开启本发明中的CCD摄像装置对通过列车的车钩 缓冲部件、基础空气制动装置、车底架、转向架、车体两侧等关键部 位进行一次拍摄，其拍摄时曝光时间的长短完全由计算机控制，并使 CCD摄像装置接收到的光通量达到最佳值，从而使拍摄的图像达到最 佳效果；
在曝光完成后，在所述图像数据服务器中图像采集卡的控制下， 将所拍摄的数字图像信息直接传输到图像数据服务器的物理存储器中 存储，完成一次图像采集工作；
当列车全部经过本发明装置，所有图像采集工作完成后，由图像 数据服务器对拍摄的所有数字图像进行图像的拼接组合、数字化滤波、 边缘增益、亮度均衡、压缩调整、校正及消除图像几何失真等一整套 图像数据处理工作；
将上述列车信息数据和经过图像数据处理后的列车数字图像信 息，通过快速以太网络传输系统传送给探测站及列检检测中心相应的 图像数据处理计算机，且根据设定的速度进行相关显示和存储于计算 机存储器中，同时采取人机结合检测、判断的方式和计算机自动识别 的方式，对所拍摄的车辆部件的各个数字图像进行分析，对所有可能 存在的故障进行搜索、检测和判别，并及时通知室外维修人员直接、 快捷地针对所检测到的故障进行相应处理。如停车后对出现故障的部 件进行维修或更换等。