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基于惯导系统及多种传感器组合的轨道检测方法及系统与流程

2021-08-20 20:32:00 来源:中国专利 TAG:轨道 组合 系统 传感器 检测方法

技术特征:

1.一种基于惯导系统及多种传感器组合的轨道检测方法,其特征在于,所述轨道检测方法包括:

惯导小车,所述惯导小车上设置有多种检测轨道数据信息的传感器,包括测距传感器、测角传感器、惯性传感器、里程传感器、坐标获取传感器和图像传感器,

根据惯导小车上的多种传感器所检测到的数据信息计算各段轨道的不平顺质量指数,如果某段轨道的不平顺质量指数q1大于质量指数阈值时,传输信息对该段轨道进行检修,

如果某段轨道的不平顺质量指数q1小于等于质量指数阈值时,计算q1-q0,其中,q0为最近一次计算的该段轨道的不平顺质量指数,当q1-q0大于预设差值阈值时,如果该段轨道的该次的高低不平顺性参数大于最近一次该段轨道的高低不平顺性参数,

分析该段轨道内各个轨道板的信息,判断是否要对轨道板进行检修。

2.根据权利要求1所述的一种基于惯导系统及多种传感器组合的轨道检测方法,其特征在于:所述分析该段轨道内各个轨道板的信息包括:

图像传感器采集该段轨道内各个轨道板的图像信息,设该段轨道内轨道板的个数为m个,m为自然数,分别对各个轨道板的图像进行边缘检测获取轨道板上的裂缝信息,所述裂缝信息包括正面裂缝信息和侧面裂缝信息,根据裂缝信息计算裂缝参考值,

将各个轨道板的裂缝参考值按照从大到小的顺序排序,选取排序前n的轨道板为存疑轨道板,n为自然数,n小于m;

将存疑轨道板与检修数据库内的信息进行比较做进一步的判断分析,其中,所述检修数据库用于存储进行修补过的轨道板信息。

3.根据权利要求2所述的一种基于惯导系统及多种传感器组合的轨道检测方法,其特征在于:所述根据裂缝信息计算裂缝参考值包括:

获取正面裂缝沿与轨道垂直方向上的长度l1以及沿与轨道平行方向上的宽度k1,那么正面裂缝参考值p1=a*l1/l0 b*k1/k0,a b=1,a和b位于0到1之间;

获取侧面裂缝沿与轨道垂直方向上的高度h1以及沿与轨道平行方向上的宽度k2,那么侧面裂缝参考值p2=c*h1/h0 d*k2/k0,c d=1,c和d位于0到1之间,其中,l0为轨道板的长,k0为轨道板的宽,h0为轨道板的高,

某个轨道板的裂缝参考值pz=u*p1 v*p2,其中,u v=1,u小于v,u和v位于0到1之间。

4.根据权利要求2所述的一种基于惯导系统及多种传感器组合的轨道检测方法,其特征在于:所述将存疑轨道板与检修数据库内的信息进行比较做进一步的判断分析包括:

如果检修数据库中存在存疑轨道板的历史修补信息,获取存疑轨道板的修补参考值x=vc/vz,其中,vc为该块存疑轨道板所用修补材料的体积,vz为该块轨道板的体积;

将修补参考值与预设参考值进行比较,如果修补参考值大于预设参考值,那么获取存疑轨道板的修补时间与当前时间的时间间隔,

当时间间隔大于间隔阈值,将存疑轨道板的该次的裂缝图像和修补前的裂缝图像进行相似度比较,

当时间间隔小于等于间隔阈值,采集最近一段时间的每天最高温度的平均值,如果平均值大于等于预设平均值,将存疑轨道板的该次的裂缝图像和修补前的裂缝图像进行相似度比较;

其中,在将存疑轨道板的该次的裂缝图像和修补前的裂缝图像进行相似度比较时,如果相似度大于等于相似度阈值,那么该存疑轨道板为待检修轨道板。

5.根据权利要求2所述的一种基于惯导系统及多种传感器组合的轨道检测方法,其特征在于:所述将存疑轨道板与检修数据库内的信息进行比较做进一步的判断分析还包括:

如果某个存疑轨道板的该次的裂缝图像和修补前的裂缝图像的相似度小于相似度阈值时,

分别从该存疑轨道板该次的裂缝图像和修补前的裂缝图像中提取各个裂缝的端点位置,如果存在该次的裂缝图像中的某个裂缝的端点位置与修补前的裂缝图像的某个裂缝的端点位置在轨道板上的距离小于端点距离参考值,那么该存疑轨道板为待检修轨道板。

6.根据权利要求2所述的一种基于惯导系统及多种传感器组合的轨道检测方法,其特征在于:所述将存疑轨道板与检修数据库内的信息进行比较做进一步的判断分析包括:

如果检修数据库中不存在存疑轨道板的历史修补信息,分别采集各个存疑轨道板与其他存疑轨道板之间的距离,

那么某个存疑轨道板的跨度参考值,其中,为该个存疑轨道板与第i个其他存疑轨道板之间的距离,

将各个存疑轨道板的跨度参考值按照从小到大的顺序排序,选取排序第一的存疑轨道板为中心轨道板,以中心轨道板为中心,以预设值半径画出圆形区域,选取圆形区域内的存疑轨道板为待检修轨道板。

7.一种基于惯导系统及多种传感器组合的轨道检测系统,其特征在于:所述轨道检测系统包括:

惯导小车,所述惯导小车上设置有多种检测轨道数据信息的传感器,包括测距传感器、测角传感器、惯性传感器、里程传感器、坐标获取传感器和图像传感器;

不平顺质量指数计算模块,用于根据惯导小车上的多种传感器所检测到的数据信息计算各段轨道的不平顺质量指数;

不平顺质量指数比较模块,用于将各段轨道的不平顺质量指数与质量指数阈值进行比较,在不平顺质量指数大于质量指数阈值时,传输信息对该段轨道进行检修,在不平顺质量指数小于等于质量指数阈值时,传输信息令预设差值计算比较模块工作;

预设差值计算比较模块,用于计算该段轨道的不平顺质量指数与最近一次计算的该段轨道的不平顺质量指数之差,在该差大于预设差值阈值时,令高低不平顺性参数计算比较模块工作;

高低不平顺性参数计算比较模块,用于将该段轨道的该次的高低不平顺性参数与最近一次该段轨道的高低不平顺性参数进行比较,在该段轨道的该次的高低不平顺性参数大于最近一次该段轨道的高低不平顺性参数时,令轨道板检修分析判断模块工作;

轨道板检修分析判断模块,用于分析该段轨道内各个轨道板的信息,判断是否要对轨道板进行检修。

8.根据权利要求7所述的一种基于惯导系统及多种传感器组合的轨道检测系统,其特征在于:所述轨道板检修分析判断模块包括:

图像裂缝信息获取模块,用于获取该段轨道内各个轨道板的图像信息,设该段轨道内轨道板的个数为m个,m为自然数,分别对各个轨道板的图像进行边缘检测获取轨道板上的裂缝信息,所述裂缝信息包括正面裂缝信息和侧面裂缝信息,根据裂缝信息计算裂缝参考值;

存疑轨道选取模块,用于将各个轨道板的裂缝参考值按照从大到小的顺序排序,选取排序前n的轨道板为存疑轨道板,n为自然数,n小于m;

数据库比较分析模块,用于将存疑轨道板与检修数据库内的信息进行比较做进一步的判断分析,其中,所述检修数据库用于存储进行修补过的轨道板信息;

检修数据库中存在存疑轨道板的历史修补信息时,令第一处理分析模块对存疑轨道板进行分析,

检修数据库中不存在存疑轨道板的历史修补信息时,令第二处理分析模块对存疑轨道板进行分析。

9.根据权利要求8所述的一种基于惯导系统及多种传感器组合的轨道检测系统,其特征在于:所述第一处理分析模块包括:

修补参考值计算比较模块,用于计算存疑轨道板的修补参考值x=vc/vz,其中,vc为该块存疑轨道板所用修补材料的体积,vz为该块轨道板的体积,并将修补参考值与预设参考值进行比较,在修补参考值大于预设参考值时,令时间间隔比较模块工作;

时间间隔比较模块,用于获取存疑轨道板的修补时间与当前时间的时间间隔,在时间间隔大于间隔阈值时,令相似度比较模块工作,在时间间隔小于等于间隔阈值时,令温度采集比较模块工作;

温度采集比较模块,用于采集最近一段时间的每天最高温度的平均值,在平均值大于等于预设平均值时,令相似度比较模块工作;

相似度比较模块,用于将存疑轨道板的该次的裂缝图像和修补前的裂缝图像进行相似度比较时,在某块存疑轨道板对应的相似度大于等于相似度阈值时,设该存疑轨道板为待检修轨道板,在某块存疑轨道板对应的相似度小于相似度阈值时,令端点位置采集比较模块工作;

端点位置采集比较模块,分别从存疑轨道板该次的裂缝图像和修补前的裂缝图像中提取各个裂缝的端点位置,如果存在该存疑轨道板该次的裂缝图像中的某个裂缝的端点位置与修补前的裂缝图像的某个裂缝的端点位置在轨道板上的距离小于端点距离参考值,那么该存疑轨道板为待检修轨道板。

10.根据权利要求8所述的一种基于惯导系统及多种传感器组合的轨道检测系统,其特征在于:所述第二处理分析模块包括:

存疑轨道板距离采集模块,用于采集各个存疑轨道板与其他存疑轨道板之间的距离;

跨度参考值计算排序模块,根据存疑轨道板距离采集模块的采集结果计算各个存疑轨道板的跨度参考值,其中,为某个存疑轨道板与第i个其他存疑轨道板之间的距离,并将各个存疑轨道板的跨度参考值按照从小到大的顺序排序;

圆形区域划分选取模块,用于选取排序第一的存疑轨道板为中心轨道板,以中心轨道板为中心,以预设值半径画出圆形区域,选取圆形区域内的存疑轨道板为待检修轨道板。


技术总结
本发明公开了一种基于惯导系统及多种传感器组合的轨道检测方法,所述轨道检测方法包括:惯导小车,所述惯导小车上设置有多种检测轨道数据信息的传感器,包括测距传感器、测角传感器、惯性传感器、里程传感器、坐标获取传感器和图像传感器,根据惯导小车上的多种传感器所检测到的数据信息计算各段轨道的不平顺质量指数,在某段轨道的不平顺质量指数大于质量指数阈值时,传输信息对该段轨道进行检修,在某段轨道的不平顺质量指数小于等于质量指数阈值时,将不平顺质量指数与最近一次计算的该段轨道的不平顺质量指数进行比较,据此判断是否要比较该段轨道的高低不平顺性质量指数,分析判断是否要对轨道板进行检修。

技术研发人员:李毛毛;丁健
受保护的技术使用者:常州名吉轨道交通科技有限公司
技术研发日:2021.07.02
技术公布日:2021.08.20
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