一种图像采集装置及转辙机

技术领域

本发明涉及图像监测技术领域，特别是涉及一种图像采集装置及转辙机。

背景技术

转辙机，是指用以可靠地转换道岔位置，改变道岔开通方向，锁闭道岔尖轨，反映道岔位置的重要的信号基础设备，它可以很好地保证行车安全，提高运输效率，改善行车人员的劳动强度。转辙机的作用，是转换并锁闭尖轨(心轨)、改变道岔的开通方向并通过接点反映尖轨(心轨)的位置状态，转辙机是保证铁路运输安全的重要设备之一。如果转辙机没有将道岔正常转换到位，将会影响正常的列车运行秩序，严重时，可能会导致列车相撞或者脱轨。因此，转辙机是铁路道岔的电力牵引设备，其工作的可靠性关系到铁路运输的安全。

对于转辙机，转辙机缺口(即转辙机表示缺口)用来反映道岔尖轨(心轨)与基本轨(翼轨)密贴状态及位置，是直接影响行车安全的重要的监测道岔状态的主要指标。因此有必要对转辙机缺口进行实时监测。

转辙机缺口图像采集装置，是现有转辙机缺口监测系统的重要组成部分，其安装于转辙机内的接点座上。

鉴于转辙机通常是安装的户外环境中，会面临风沙、雨雪等较为恶劣的天气，因此，对于现有的转辙机缺口图像采集装置，防水性能成为其一个重要的性能要求。

但是，现有的转辙机缺口图像采集装置，防水性能较弱，其在长时间被雨水浸湿后，容易对内部的电子器件造成损伤，影响到整个装置的正常使用和使用寿命。

因此，目前迫切需要开发出一种技术，能够解决以上技术问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的技术缺陷，提供一种图像采集装置及转辙机。

为此，本发明提供了一种图像采集装置，包括装置底座、上壳和器件安装底板；

所述装置底座，包括水平分布的固定板、连接板和上盖板；

固定板的顶部后侧，固定设置有垂直分布的连接板；

连接板的顶部后侧，设置有水平分布的上盖板；

上盖板的底部，设置有底部开口且中空的上壳；

上壳的底部，设置有器件安装底板；

上盖板、上壳和器件安装底板一起围绕形成中空的器件安装壳体；

该器件安装壳体内，设置有至少一个摄像头模组和至少一个照明灯组；

器件安装底板的顶部，环绕地设置有腔体隔断凸台；

腔体隔断凸台内侧具有中空的底板内腔；

底板内腔中，设置有多个间隔分布的支撑圆柱；

支撑圆柱通过螺钉与摄像头模组固定连接；

器件安装底板上，开口设置有至少一个开窗；

每个开窗内侧，分别对应设置有一个摄像头模组；

其中，上壳在与器件安装底板上的腔体隔断凸台相对应的位置，设置有密封卡接凸台腔体；

腔体隔断凸台与密封卡接凸台腔体相密封卡接。

此外，本发明还提供了一种转辙机，包括如前所述的图像采集装置，以及转辙机的接点座；

图像采集装置，设置在转辙机的接点座顶部；

图像采集装置，用于向下采集指定拍照区域的图像。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种图像采集装置及转辙机，其设计科学，该图像采集装置具有较强的防水功能，能够对其上安装的电子器件(例如摄像头模组和照明灯组)进行有效的防水保护，有效避免雨水对电子器件造成的损伤，保证图像采集装置的电气部分不被雨水影响正常使用，从而提升整个图像采集装置的使用寿命，具有重大的实践意义。

附图说明

图1为本发明提供的一种图像采集装置，在前侧观察时的立体结构示意图；

图2为本发明提供的一种图像采集装置，在后侧观察时的立体结构示意图；

图3为本发明提供的一种图像采集装置中，装置底座的立体结构示意图；

图4为本发明提供的一种图像采集装置中，器件安装底板上安装有摄像头模组和照明灯组时的立体结构示意图；

图5为本发明提供的一种图像采集装置中，器件安装底板上安装有摄像头模组和照明灯组时的立体结构爆炸分解示意图；

图6为本发明提供的一种图像采集装置中，器件安装底板的立体结构示意图；

图7为本发明提供的一种图像采集装置中，镜头膜的立体结构示意图；

图8为本发明提供的一种图像采集装置中，镜头膜上背景区域的结构示意图；

图9为本发明提供的一种图像采集装置中，上壳的立体结构示意图；

图10为本发明提供的一种图像采集装置中，上壳上安装的一个过孔护套与一段连接线缆的连接状态立体结构示意图；

图11本发明提供的一种图像采集装置，安装在转辙机上时的立体结构示意图；

图12本发明提供的一种图像采集装置，安装在转辙机上时的局部放大结构示意图一；

图13本发明提供的一种图像采集装置，安装在转辙机上时的局部放大结构示意图二；

图中，1为装置底座，2为上壳，3为器件安装底板，4为摄像头模组，5为照明灯；

6为镜头膜，601为豁口槽；10为过孔护套；

11为固定板，12为固定板通孔，13为加强筋，14为连接板，15为上盖板；

16为螺纹连接孔；301为器件安装底板通孔；

22为上壳对接腔体，24为第一线缆通孔，25为第二线缆通孔，29为密封卡接凸台腔体；

30为腔体隔断凸台，31为底板内腔，33为开窗，35为支撑圆柱；

100为图像采集装置，200为转辙机的接点座，300为指定拍照区域；400为表示杆。

110为连接线缆，290为阶梯部。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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他实施例，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，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

参见图1至图10，本发明提供了一种图像采集装置，包括装置底座1、上壳2和器件安装底板3；

所述装置底座1，包括水平分布的固定板11、连接板14和上盖板15；

固定板11的顶部后侧，固定设置有垂直分布的连接板14；

连接板14的顶部后侧，设置有水平分布的上盖板15；

上盖板15的底部，设置有底部开口且中空的上壳2(上壳2的顶部密封)；

上壳2的底部，设置有器件安装底板3；

上盖板15、上壳2和器件安装底板3一起围绕形成中空的器件安装壳体；

该器件安装壳体内，设置有至少一个摄像头模组4和至少一个照明灯组(不限于两个)；

在本发明中，具体实现上，固定板11与上盖板15相互平行；

上盖板15与连接板14相互垂直连接。

在本发明中，具体实现上，摄像头模组4的图像采集区域的中心位置，与需要拍摄的检测点(即转辙机的缺口位置)的中心相对应；

和/或，照明灯组的光束汇聚在需要拍摄的检测点(即转辙机的缺口位置)上。

在本发明中，具体实现上，连接板14朝向固定板11的一侧(即前侧)，通过多个间隔分布的加强筋13(不限于两个)，与固定板11的顶部固定连接。

需要说明的是，加强筋13用于加强装置底座1的整体结构强度。

在本发明中，具体实现上，固定板11、连接板14和上盖板15为一体成型。

需要说明的是，装置底座1可以通过单板折弯形成，包括固定板11、连接板14和上盖板15。

在本发明中，具体实现上，固定板11与连接板14一起组成T字形的结构。

在本发明中，具体实现上，固定板11的左右两端，分别设置一个圆形的固定板通孔12；

固定板通孔12，用于与位于外部的转辙机接点座固定连接，从而实现将本实用新型的图像采集装置与转辙机进行安装紧固。

在本发明中，具体实现上，上盖板15通过多个螺钉与上壳2和器件安装底板3固定连接。

具体实现上，上盖板15的两端，分别设置有两个螺纹连接孔16；

上壳2在与每个螺纹连接16相对应的位置，分别设置有一个上壳通孔201；

器件安装底板3在与每个螺纹连接16相对应的位置，分别设置有一个器件安装底板通孔301；

螺钉依次穿过位置对应的器件安装底板通孔301和上壳通孔201后，与装置底座1的上盖板15的螺纹连接孔16相螺纹固定连接。

在本发明中，具体实现上，器件安装底板3的顶部，环绕地设置有腔体隔断凸台30；

腔体隔断凸台30内侧具有中空的底板内腔31；

底板内腔31中，设置有多个间隔分布的支撑圆柱35；

支撑圆柱35通过螺钉与摄像头模组4固定连接；

器件安装底板3上，开口设置有至少一个开窗33；

每个开窗33内侧，分别对应设置有一个摄像头模组4。

其中，上壳2在与器件安装底板3上的腔体隔断凸台30相对应的位置，设置有密封卡接凸台腔体29；

腔体隔断凸台30与密封卡接凸台腔体29相密封卡接。

具体实现上，摄像头模组4与照明灯组相焊接；

照明灯组包括至少两个照明灯5，与开窗33对应设置。

需要说明的是，每个照明灯组，包括至少两个照明灯，用于在摄像头模组4摄像时，提供辅助光源，增强拍摄效果，保证拍摄质量。

具体实现上，器件安装底板3上的腔体隔断凸台30，位于密封卡接凸台腔体29的内侧；

具体实现上，摄像头模组4与照明灯组，位于腔体隔断凸台30与密封卡接凸台腔体29的内侧。

需要说明的是，由于器件安装底板3上的腔体隔断凸台30与上壳2的密封卡接凸台腔体29相密封卡接，形成一个密封的空间，从而位于腔体隔断凸台30内侧的、用于安装摄像头模组4以及照明灯组等电子器件的底板内腔31，可以实现可靠的密封，避免外部的雨水以及粉尘进入，保证防水性能，有效保证摄像头模组4以及照明灯组的正常使用以及使用安全。

具体实现上，器件安装底板3上，开口设置有两个开窗33；

两个开窗33上，设置有两个摄像头模组4；

器件安装底板3的顶部设置有四个支撑圆柱35；

两个摄像头模组4，分别通过两个螺钉与两个支撑圆柱35固定连接。

需要说明的是，摄像头模组4和照明灯组可通过开窗33，来对外部进行图像拍摄及照明。

具体实现上，摄像头模组4上的全部镜头外侧(即底面)，覆盖设置有一个透明的镜头膜6。

具体实现上，每个镜头膜6的边缘部分，与器件安装底板3的底面相粘接。

具体实现上，每个镜头膜6，分别覆盖粘贴在一个开窗33的底面。

进一步地，每个开窗33的上下两侧，分别覆盖地粘贴有一个透明的镜头膜6。

进一步地，镜头膜6在与每个支撑圆柱35相对应的位置，分别设置有豁口槽601；

镜头膜6的豁口槽601的内侧边缘，紧贴相邻的支撑圆柱35的外侧壁。

进一步地，镜头膜6的上侧或者下侧，环绕地设置有一圈背胶区域602。

具体实现上，器件安装底板3的顶部在腔体隔断凸台30的两端外侧，分别预留有底板对接凹槽39；

器件安装底板通孔301，位于底板对接凹槽39内侧；

上壳2在与器件安装底板3上的每个底板对接凹槽39相对应的位置，分别设置有一个上壳对接腔体22；

上壳通孔201，位于上壳对接腔体22内侧；

上盖板15通过多个螺钉，与器件安装底板3的底板对接凹槽39与上壳2的上壳对接腔体22固定连接。

需要说明的是，螺钉依次穿过位置对应的器件安装底板通孔301和上壳通孔201后，与装置底座1的上盖板15的螺纹连接孔16相螺纹固定连接。因此，可以实现装置底座1的上盖板15、器件安装底板3和上壳2之间的紧固连接。

在本发明中，具体实现上，上壳2通过上下翻转180度后的图形，如图8所示。

参见图8，上壳2底部，设置有密封卡接凸台腔体29以及两个上壳对接腔体22；

上壳2在与器件安装底板3上的腔体隔断凸台30相对应的位置，设置有密封卡接凸台腔体29；

腔体隔断凸台30与密封卡接凸台腔体29相密封卡接。

其中，两个上壳对接腔体22，位于密封卡接凸台腔体29的两端外侧。

具体实现上，密封卡接凸台腔体29的顶部，环绕设置有一圈阶梯部290；

阶梯部290包括环绕分布的垂直平面部以及水平平面部；

垂直平面部，设置于水平平面部的顶部外侧；

阶梯部290，与腔体隔断凸台30相卡接。

需要说明的是，密封卡接凸台腔体29与器件安装底板3上的腔体隔断凸台30相密封卡接，可以有效阻挡外部水尘进入到密封卡接凸台腔体29里面，从而对密封卡接凸台腔体29里面安装的摄像头模组4以及照明灯组等电子器件进行了有效的防水防护。

具体实现上，摄像头模组4的连接线缆110，分别穿过一个上壳对接腔体22后，与外部的图像采集和存储设备(例如上位机)相连接；

并且，摄像头模组4的连接线缆110，与上壳对接腔体22相密封连接。具体结构设计如下，每个上壳对接腔体22上的外侧，分别设置有一个第一线缆通孔24；

密封卡接凸台腔体2929在与每个第一线缆通孔24相对应的位置，分别设置有第二线缆通孔25；

摄像头模组4的连接线缆110，分别依次穿过位置对应的第二线缆通孔25和第一线缆通孔24后，与外部的图像采集和存储设备(例如上位机)相连接；

并且，摄像头模组4的连接线缆110，分别与第二线缆通孔25和第一线缆通孔24相密封连接。

具体实现上，每个第二线缆通孔25和每个第一线缆通孔24的内侧，分别设置有一个过孔护套10；

每个过孔护套10的外侧，分别环绕设置有嵌入凹槽1001；

嵌入凹槽1001，用于嵌入第二线缆通孔25或第一线缆通孔24的内侧边缘；

过孔护套10的内侧通孔，用于贯穿通过摄像头模组4的连接线缆110；

连接线缆110的外侧面通过密封胶与过孔护套10的内侧通孔相粘接。

进一步地，过孔护套10的内侧通孔(即过孔)的直径，小于连接线缆110的直径，即两者为过盈配合。

需要说明的是，由于过孔护套10的内侧通孔(即过孔)的直径，小于连接线缆110的直径，并且连接线缆110的外侧面通过密封胶与过孔护套10的内侧通孔相粘接，因此，可以有效保证密封性能。

需要说明的是，两个上壳对接腔体22与密封卡接凸台腔体29的空间相对独立，作为出线孔的第二线缆通孔25和第一线缆通孔24均进行了密封处理，从而不会影响密封卡接凸台腔体29的密封性能，进而不会影响到密封卡接凸台腔体29内安装的摄像头模组4以及照明灯组等电子器件的正常运行。

此外，对于上述本发明提供的图像采集装置，可以应用于转辙机中。为此，参见图11至图13，本发明还提供了一种转辙机，该转辙机包括如图1至图10所示的图像采集装置100，以及转辙机的接点座200；

图像采集装置100，设置在转辙机的接点座200顶部；

图像采集装置100，用于向下采集指定拍照区域300的图像；

具体实现上，指定拍照区域300，是位于图像采集装置正下方的区域，例如是转辙机的表示杆上的缺口位置的图像，例如图12所示的矩形区域。

需要说明的是，对于铁路上的转辙机，由于实际定反位缺口位置被物体遮挡，因此通过拍摄表示杆400上的缺口A线和B线(均为纵向分布的短直线，A线和B线相互平行)来间接确定缺口值(即缺口的宽度值)，缺口A线与实际定位缺口位置401相对固定，缺口B线与实际反位缺口位置402相对固定。根据标定缺口AB线所代表的缺口值，来确定实际定反位的缺口值。在此，对于转辙机，转辙机缺口(即转辙机表示缺口)的含义以及作用是铁路技术领域的公知常识，在此不再赘述。

经过检验，本发明提供的图像采集装置，是防水密封型的图像采集装置，能够应用于转辙机中，对转辙机表示缺口的图像进行采集。由于经过科学的结构设计和密封处理，可以使得装置的固定安装结构部分与电气部分相互隔离，从而实现了对摄像头模组及照明灯组的有效防护，使图像采集装置的电气部分不受水尘干扰。同时，图像采集装置的安装结构可靠，既不影响转辙机的正常使用，还能准确可靠地进行缺口图像的监控。

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供的一种图像采集装置及转辙机，其设计科学，该图像采集装置具有较强的防水功能，能够对其上安装的电子器件(例如摄像头模组和照明灯组)进行有效的防水保护，有效避免雨水对电子器件造成的损伤，保证图像采集装置的电气部分不被雨水影响正常使用，从而提升整个图像采集装置的使用寿命，具有重大的实践意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。