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一种轨道监测系统及监测方法与流程

2023-02-04 14:43:25 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及铁路轨道工程监测技术领域,特别涉及一种轨道监测系统及监测方法。


背景技术:

2.机车从早期的木材或煤炭燃烧机车发展到20年早期的更大和动力更强的蒸汽、柴油和电力机车,以及到本世纪以来,所有运行的机车都配置在基本相同的轨道上。
3.近年来,我国铁路经历了六次大规模提速,提速线路已达到16500公里,在列车的速度不断提高的同时,列车的开行量也逐渐增多,且我国铁路交通行车仍以客货共线为主,机车密度高居世界第一。这些因素都对几车运行的安全保障体系提出了更高的要求。轨道作为行车的基础,直接承受机车、车辆荷载,其状态直接影响城市轨道车辆的运输能力和行车安全,所以对城市轨道的监测尤为重要。
4.目前国内外铁路轨道状态监测主要有以下几种方式:
5.一:人工巡检。此方法巡检随机、灵活,但易受人为判断,要求巡检人员工作责任心强,具备良好的专业能力。此外,人工巡检会占用大量的人力资源,自然或气候条件恶劣地区也难以保证巡检质量。
6.二:视频检测列车等设备。目前检测车在检测效率、巡检人员人身安全等方面已表现出极大的优越性,但存在以下弊病:多数监测列车是以高速连续拍照的形式进行数据分析,这会造成巡检数据量巨大的情况;同时,检测过程中会经常出现污物、雨雪等遮挡摄像机镜头或被检测部件的情况,使得无法获取准确的数据信息,影响检测结果。
7.三:专业设备现场检测。此方法目的性和专业性强,适用于找出问题出现的深层原因,方便对症下药。但该方法存在检测耗时耗力、不能长期监测和提供预警效果。
8.以上几种方式存在自身的盲区和缺点,轨道安全监测精度较差或者效率较低,存在重大的安全隐患。因此,提供一种实现简单、低成本、低功耗的轨道监测系统及方法是目前急需解决的一个技术问题。


技术实现要素:

9.有鉴于此,本发明旨在提出一种轨道监测系统及监测方法,以解决现有技术在对轨道监测过程中存在的监测精度较低且成本较高的问题。
10.为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
11.一种轨道监测系统,包括:
12.轨上传感器系统,用于获取轨道外侧的形变数据,所述轨上传感器系统包括射灯发射单元和反射单元,所述射灯发射单元能够向反射单元发射激光射灯并接收经反射单元返回的射灯信号,所述轨上传感器系统安装于轨道的外侧;
13.轨道车检测系统,用于获取轨道内侧的形变数据,所述轨道车检测系统包括轨道车体,在所述轨道车体的下方设置摄像模块,所述摄像模块能够拍摄轨道内侧的图形和/或
动画;
14.云端,设置有大容量的云盘数据库,所述轨上传感器系统、所述轨道车检测系统结合地理信息系统gis,能够通过通信模块将轨道内外侧附带地理位置信息的检测数据传输至云端并存储备份,所述云端内存储有轨道内外侧的形变阈值数据;
15.检测中心,包括中央处理器,能够实时接收云端发送的轨道内外侧附带地理位置信息的检测数据,并判断检测的形变数据是否超过形变阈值数据;
16.无人机检测系统,包括至少一架无人机,在无人机上设置有视频采集单元,在检测中心的控制指令下,无人机检测系统对形变异常的位置进行近距离的图形和/或视频采集,无人机采集的数据信息通过通信模块上传至云端并被检测中心获取。
17.进一步的,所述轨道中的第一铁轨、第二铁轨均包括若干个轨道板单元,所述轨上传感器系统包括若干组传感器装置,每一组传感器装置包括一个射灯发射单元、一个反射单元,在每个所述轨道板单元上和/或每两个轨道板单元的连接处设置一组所述传感器装置,其中,相连两个轨道板单元连接处设置的传感器装置,射灯发射单元设置在一个轨道板单元上,反射单元设置在另一个轨道板单元上。
18.进一步的,所述射灯发射单元包括第一安装支架,在所述第一安装支架的一侧设置第一安装板和第二安装板,在所述第一安装板与所述第二安装板之间设置感应接收装置、信息处理模块、光源模块,所述感应接收装置、所述信息处理模块、所述光源模块电连接,在光源模块内设置电源和激光射灯,所述感应接收装置呈竖直状布置;所述反射单元包括第二安装支架,在所述第二安装支架的一侧设置第三安装板、第四安装板,在所述第三安装板与所述第四安装板之间设置反射模块,所述反射模块正对所述感应接收装置设置,所述光源模块向反射模块发射激光射灯并被反射模块反射至感应接收装置上,感应接收装置将接收到的反射激光灯位置信息反馈至信息处理模块,所述信息处理模块通过通信模块将上述位置信息上传至云端。
19.进一步的,所述光源模块固定在所述第二安装板的上表面,所述第二安装板呈倾斜状布置,所述第二安装板的上表面与水平面的夹角为α,α的取值范围为0.2
°
~5
°

20.进一步的,所述信息处理模块安装在所述第一安装板的下表面,所述感应接收装置包括接收板和第一支撑架,所述第一支撑架用于支撑固定所述接收板,所述接收板设置在所述第一支撑架靠近所述反射单元的侧面上,所述第一支撑架靠近下端的位置设置第三连接板,所述第三连接板套设在所述光源模块上,在所述第三连接板下方相对两端的外侧设置底部支撑板,所述支撑板抵接在所述第二安装板的上表面,所述光源模块的右端抵接在接收板上,在所述接收板上对应激光射灯的位置设置避让孔,所述激光射灯穿过所述避让孔朝向反射模块发出射灯光线。
21.进一步的,所述第一安装板包括第一板体,在所述第一板体的下表面设置导向槽,对应的,在所述第一支撑架的上端设置导向柱,所述导向柱能够插入所述导向槽内导向滑动,所述导向柱与所述第一板体通过第三连接螺栓固定连接。
22.进一步的,在所述第一安装板下方的第一连接板上设置温度检测单元,所述信息处理模块、所述光源模块、所述温度检测单元通过过线管连接。
23.进一步的,在所述第三安装板的下表面设置第一滑槽,在所述第四安装板的上表面设置第二滑槽,所述反射模块包括反射板体和第二支撑架,所述第二支撑架用于支撑所
述反射板体,所述反射板体设置在所述第二支撑架上靠近所述射灯发射单元的侧面上,所述反射板体的上下两端分别伸入所述第一滑槽、第二滑槽内滑动,在所述第二支撑架的上端与所述第三安装板的下表面之间形成避让空间,同理,在所述第二支撑架的下端与所述第四安装板的上表面之间形成避让空间,在所述避让空间内填充弹性塞。
24.进一步的,所述轨道车体通过两组轨道车轮分别在第一铁轨、第二铁轨上运行,在所述第一铁轨与所述第二铁轨之间设置有连接横梁,在所述连接横梁中心位置的下端设置安装架,所述安装架呈等腰三角形布置,所述摄像模块包括第一摄像模组和第二摄像模组,所述第一摄像模组、所述第二摄像模组分别设置在所述安装架的两条等腰边上,所述第一摄像模组、所述第二摄像模组分别用于检测第一铁轨、第二铁轨内侧的图形和/或动画数据。
25.相对于现有技术,本发明所述的轨道监测系统具有以下优势:
26.(1)本发明所述的轨道监测系统,通过设置轨上传感器系统和轨道车检测系统,以及经过无人机检测系统中无人机的快速确认,能够大幅提高轨道形变异常检测精度,减少人工辅助参与度,极大提高了轨道监测系统的智能化运行,保证行车安全。
27.(2)本发明所述的轨道监测系统,实现轨道的智能化精准检测,减少通信、电力线缆的额外铺设成本,简化数据处理量,结构较小,反应灵敏,能够快速、精准的判断出轨道的形变是否异常,大幅降低了轨道监测系统的成本,有效保证行车安全。
28.本发明的另一目的在于提出一种轨道监测方法,应用于如上述所述的轨道监测系统,包括如下步骤:
29.s1:在轨道空载时,每个轨道板单元上设置的传感器装置,定时上传检测数据至云端,检测中心根据处理的数据判断轨道外侧的形变数据是否大于形变阈值数据,若是,则标记并进入s5,否则,则进入s2;
30.s2:在运营列车经过轨道上时,相连两个轨道板单元连接处设置的传感器装置启动并将检测数据上传至云端,检测中心根据处理的数据判断轨道外侧的形变数据是否大于形变阈值数据,若是,则标记并进入s5,否则,则进入s3;
31.s3:根据运营列车或者轨道车上设置的轨道车检测系统,轨道车检测系统中的摄像模块在行驶过程中多角度拍摄轨道内侧的图像上传至云端,检测中心根据处理的图形信息判断轨道内侧的形变数据是否大于形变阈值数据,若是,则标记并进入s5,否则,则进入s4;
32.s4:判断为轨道形变正常,再次进入s1;
33.s5:检测中心获取被标记的形变节点位置,启动无人机检测系统中的无人机,对标记节点进行多角度的图像拍摄并上传至云端,检测中心根据处理的图形信息判断轨道内外侧的形变数据是否大于形变阈值数据,若是,则发出校正提醒,若否,则进入s4。
34.相对于现有技术,本发明所述的轨道监测方法具有以下优势:
35.本发明所述的轨道监测方法,分别利用空载、运营阶段轨道上的轨上传感器系统进行轨道外侧形变数据检测,在发出异常通知时即启动无人机检测系统对异常节点进行快速巡检,对于轨上传感器系统检测正常的节点也需要通过轨道车检测系统进一步精准判断,大大提高了轨道安全监测的效率和精准性,提高工作效率,保证轨道监测方法的智能化、网络化运行,保障列车的运行安全。
附图说明
36.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
37.图1为本发明实施例所述轨道监测系统的结构示意图;
38.图2为本发明实施例所述轨上传感器系统布置在轨道上的侧视结构示意图;
39.图3为本发明实施例所述轨上传感器系统布置在轨道上的正视结构示意图;
40.图4为图3中a部的局部放大结构示意图;
41.图5为本发明实施例所述射灯发射单元的结构正视示意图;
42.图6为本发明实施例所述射灯发射单元的侧视结构示意图;
43.图7为本发明实施例所述射灯发射单元第二视角的侧视结构示意图;
44.图8为本发明实施例所述射灯发射单元的右视结构示意图;
45.图9为图8中b部的局部结构放大示意图;
46.图10为本发明实施例所述反射单元的正视结构示意图;
47.图11为本发明实施例所述反射单元的侧视结构示意图;
48.图12为本发明实施例所述反射单元第二视角的侧视结构示意图;
49.图13为本发明实施例所述轨道车检测系统的截面结构示意图;
50.附图标记说明:
51.1-轨上传感器系统;11-射灯发射单元;1101-第一安装支架;11011-第一连接板;11012-第一连接孔;11013-第一定位孔;1102-第一安装板;11021-第一板体;11022-导向槽;1103-第二安装板;1104-感应接收装置;11041-接收板;11042-第三连接板;11043-避让孔;11044-第一连接螺栓;11045-第二连接螺栓;11046-第一支撑架;11047-底部支撑板;11048-导向柱;11049-第三连接螺栓;1105-信息处理模块;1106-光源模块;1107-过线管;1108-温度检测单元;12-反射单元;1201-第二安装支架;12011-第二连接板;12012-第二连接孔;12013-第二定位孔;1202-第三安装板;12021-第一滑槽;1203-第四安装板;12031-第二滑槽;1204-反射模块;12041-反射板体;12042-第二支撑架;1205-避让空间;1206-弹性塞;2-轨道车检测系统;21-轨道车体;22-轨道车轮;23-连接横梁;24-安装架;25-摄像模块;2501-第一摄像模组;2502-第二摄像模组;3-云端;4-检测中心;5-无人机检测系统;6-轨道;601-轨道板单元;61-第一铁轨;62-第二铁轨。
具体实施方式
52.为了使本发明的技术手段及达到目的与功效易于理解,下面结合具体图示对本发明的实施例进行详细说明。
53.需要说明,本发明中所有进行方向性和位置性指示的术语,诸如:“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“顶”、“低”、“横向”、“纵向”、“中心”等,仅用于解释在某一特定状态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、连接情况等,仅为了便于描述本发明,而不是要求本发明必须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。另外,在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
54.在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应
做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
55.在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
56.实施例1
57.如图1~13所示,本发明所述的一种轨道监测系统,包括:
58.轨上传感器系统1,用于获取轨道6外侧的形变数据,所述轨上传感器系统1包括射灯发射单元11和反射单元12,所述射灯发射单元11能够向反射单元12发射激光射灯并接收经反射单元12返回的射灯信号,所述轨上传感器系统1安装于轨道6的外侧;
59.轨道车检测系统2,用于获取轨道6内侧的形变数据,所述轨道车检测系统2包括轨道车体21,在所述轨道车体21的下方设置摄像模块25,所述摄像模块25能够拍摄轨道6内侧的图形和/或动画;
60.云端3,设置有大容量的云盘数据库,所述轨上传感器系统1、所述轨道车检测系统2结合地理信息系统gis,能够通过通信模块将轨道6内外侧附带地理位置信息的检测数据传输至云端3并存储备份,所述云端3内存储有轨道6内外侧的形变阈值数据;
61.检测中心4,包括中央处理器,能够实时接收云端3发送的轨道6内外侧附带地理位置信息的检测数据,并判断检测的形变数据是否超过形变阈值数据;
62.无人机检测系统5,包括至少一架无人机,在无人机上设置有视频采集单元,在检测中心4的控制指令下,无人机检测系统5对形变异常的位置进行近距离的图形和/或视频采集,无人机采集的数据信息通过通信模块上传至云端3并被检测中心4获取。
63.现有的轨道机车一般是将轨道车体21压载在轨道6上,轨道6一般包括两条平行设置的第一铁轨61和第二铁轨62,在机车行进方向的截面上行,所述第一铁轨61与所述第二铁轨62之间的部分称为轨道6内侧,所述第一铁轨61远离所述第二铁轨62的一侧、以及所述第二铁轨62远离所述第一铁轨61的一侧称为轨道6外侧。现有技术中,一般是通过光纤光栅阵列应力光缆或者高速摄像机检测轨道的形变情况,但是众所周知的,轨道车体21压载在轨道6上运行时,考虑到轨道板件的接缝状态、砂浆夹层状态、温度及环境变化信息,轨道车体21压载经过时,轨道6的受压变形情况非常复杂,而不管是利用光纤光栅阵列应力光缆或者高速摄像机检测轨道进行形变检测,都存在系统成本较高或者系统维护成本较高、运行复杂的问题,且上述形变异常检测还存在一定的误差,经常会发生误判断,检测精度较低,严重时会导致较为严重的安全事故。
64.本发明所述的轨道监测系统,通过设置在轨道6外侧的轨上传感器系统1,用于检测静态或者动态的轨道6的形变参数信息,通过设置在轨道车体21上的轨道车检测系统2,用于检测轨道车体21压载在轨道6上行进时轨道6的形变参数信息,结合地理信息系统gis,云端3能够获取上述检测信息并传输至检测中心4,检测中心4处理上述检测数据并与预存的形变阈值数据进行比较,在形变检测数据超出形变阈值数据判定为形变异常,提醒管理
人员注意及时校正,检测中心4的管理人员同时能够启动无人机检测系统5中的至少一架无人家,对该异常点进行快速定点精确确认,从而保证轨道6在使用时形变异常检测的精准性,避免检测中心的人员进行无效维护,同时在发生形变异常时能够精心精准、快速维护,提高检修效率。
65.本发明所述的轨道监测系统,通过设置轨上传感器系统1和轨道车检测系统2,以及经过无人机检测系统5中无人机的快速确认,能够大幅提高轨道6形变异常检测精度,减少人工辅助参与度,极大提高了轨道监测系统的智能化运行,保证行车安全。
66.作为本发明的较佳示例,所述轨道6中的第一铁轨61、第二铁轨62均包括若干个轨道板单元601,所述轨上传感器系统1包括若干组传感器装置,每一组传感器装置包括一个射灯发射单元11、一个反射单元12,在每个所述轨道板单元601上和/或每两个轨道板单元601的连接处设置一组所述传感器装置,其中,相连两个轨道板单元601连接处设置的传感器装置,射灯发射单元11设置在一个轨道板单元601上,反射单元12设置在另一个轨道板单元601上。
67.该设置进一步保证了传感器装置进行轨道6静态或者动检形变信息检测的精准性。
68.作为本发明的较佳示例,所述射灯发射单元11包括第一安装支架1101,在所述第一安装支架1101的一侧设置第一安装板1102和第二安装板1103,在所述第一安装板1102与所述第二安装板1103之间设置感应接收装置1104、信息处理模块1105、光源模块1106,所述感应接收装置1104、所述信息处理模块1105、所述光源模块1106电连接,在光源模块1106内设置电源和激光射灯,所述感应接收装置1104呈竖直状布置;所述反射单元12包括第二安装支架1201,在所述第二安装支架1201的一侧设置第三安装板1202、第四安装板1203,在所述第三安装板1202与所述第四安装板1203之间设置反射模块1204,所述反射模块1204正对所述感应接收装置1104设置,所述光源模块1106向反射模块1204发射激光射灯并被反射模块1204反射至感应接收装置1104上,感应接收装置1104将接收到的反射激光灯位置信息反馈至信息处理模块1105,所述信息处理模块1105通过通信模块将上述位置信息上传至云端3。作为本发明的示例,所述第一安装支架1101、所述第二安装支架1201安装在所述轨道6的轨腰上,所述第一安装支架1101、所述第二安装支架1201靠近所述轨道6轨腰的平面呈平面状布置,所述第一安装板1102和第二安装板1103设置在所述第一安装支架1101远离所述轨道6轨腰的平面上,所述第三安装板1202、所述第四安装板1203设置在所述第二安装支架1201远离所述轨道6轨腰的平面上。作为优选,所述光源模块1106内的电源为蓄电池、锂电池、储电单元、风力发电供电模块、太阳能供电模块、电网系统供电模块中的任意一种或者几种的组合,所述光源模块1106内激光射灯为红外激光射灯,所述感应接收装置1104通过反射回的红外激光灯源的温度变化确定接收点位置。通过在轨道6的轨腰上上设置的上述轨上传感器系统1,结构合理,在轨道6施工完成并且验收通车后,将轨上传感器系统1中的射灯发射单元11、反射单元12对应安装在轨道6上,并且在初次运行时确定感应接收装置1104接收到的反射灯源信息,获取轨道的形变标准信息,然后根据经验参数,确定轨道6外侧的形变阈值数据。在实际运行中,当轨道6在长期使用或者外力破坏导致轨道6发生弯折、扭曲、凹凸等形变变形时,射灯发射单元11发出的光源经反射单元12反射至感应接收装置1104上时,反射灯源的接收位置会发生变化,结合激光射灯的位置、发射角度以及反射模块
1204、感应接收装置1104的位置以及间距,检测中心4进过计算系统计算轨道6的变化值,并且确定感应接收装置1104上的接收位置是否在预设的接收阈值范围位置之内,若是,则说明轨道6的形变满足安规要求,否则,则说明轨道6形变异常。
69.本发明所述的轨上传感器系统1,结构合理,利用射灯光源凝聚以及射灯光源反射的作用,结构较小,成本较低,反应灵敏,能够快速、精准的判断出轨道6的形变是否异常,大幅降低了轨道监测系统的成本,提高行车安全的可靠监测。
70.作为本发明的较佳示例,所述光源模块1106固定在所述第二安装板1103的上表面,所述第二安装板1103呈倾斜状布置,所述第二安装板1103的上表面与水平面的夹角为α,α的取值范围为0.2
°
~5
°
。作为优选,本发明所述的第二安装板1103上表面沿着所述激光射灯的发射方向呈逐渐向上的倾斜状布置,α的取值范围为0.5
°
~1.2
°
,所述反射模块1204与所述感应接收装置1104之间水平间距为50mm~1000mm。
71.该设置通过将光源模块1106中的激光射灯在初始发射状态下即呈倾斜状发射,进一步提高轨上传感器系统1进行轨道6形变异常检测的精度。
72.作为本发明的较佳示例,所述信息处理模块1105安装在所述第一安装板1102的下表面,所述感应接收装置1104包括接收板11041和第一支撑架11046,所述第一支撑架11046用于支撑固定所述接收板11041,所述接收板11041设置在所述第一支撑架11046靠近所述反射单元12的侧面上,所述第一支撑架11046靠近下端的位置设置第三连接板11042,所述第三连接板11042套设在所述光源模块1106上,在所述第三连接板11042下方相对两端的外侧设置底部支撑板11047,所述支撑板11047抵接在所述第二安装板1103的上表面,所述光源模块1106的右端抵接在接收板11041上,在所述接收板11041上对应激光射灯的位置设置避让孔11043,所述激光射灯穿过所述避让孔11043朝向反射模块1204发出射灯光线。作为本发明的具体示例,所述第一支撑架11046包括呈格栅状布置的筋条,所述第一支撑架11046的上端通过第一连接螺栓11044与信息处理模块1105固定连接,所述第三连接板11042与所述光源模块1106通过第二连接螺栓11045连接。该设置保证了感应接收装置1104的结构强度以及其连接稳定性,进一步提高轨上传感器系统1检测精度。
73.作为优选,所述第一安装板1102包括第一板体11021,在所述第一板体11021的下表面设置导向槽11022,对应的,在所述第一支撑架11046的上端设置导向柱11048,所述导向柱11048能够插入所述导向槽11022内导向滑动,所述导向柱11048与所述第一板体11021通过第三连接螺栓11049固定连接。作为本发明的示例,所述导向槽11022、所述导向柱11048沿着所述导向柱11048滑动方向垂直截面呈弧形或者半圆形设置。该设置便于感应接收装置1104的安装固定,且进一步提高了所述感应接收装置1104的连接稳定性。
74.作为本发明的较佳示例,所述第一安装支架1101包括第一连接板11011,在所述第一安装板1102上方的第一连接板11011上设置第一连接孔11012和第一定位孔11013。作为本发明的示例,所述第一定位孔11013设置两个,两个所述第一定位孔11013设置在所述第一连接孔11012的上方,所述第一连接孔11012的中心设置在所述第一连接板11011竖直方向的中心线上,两个所述第一定位孔11013、所述第一连接孔11012呈等腰三角形布置。作为优选,所述第一连接孔11012的直径大于所述第一定位孔11013的直径。
75.该设置保证了第一安装支架1101与轨道6安装的便捷性和连接的稳定性,从而实现第一安装支架1101快速的竖直状固定。
76.作为本发明的较佳示例,在所述第一安装板1102下方的第一连接板11011上设置温度检测单元1108,所述信息处理模块1105、所述光源模块1106、所述温度检测单元1108通过过线管1107连接。该设置用于检测轨上传感器系统1所处的环境,结合云端3中存储的温度影响因子权重,调节对应温度下的形变阈值数据,避免温度带来的热胀冷缩变形对轨道6的影响。作为优选,所述温度检测单元1108能够穿过所述第一连接板11011抵接在所述轨道6的轨腰上。该设置使得温度检测单元1108直接能够检测轨道6的温度,进一步保证了温度因素影响轨道6变形进行校正的可靠性。
77.本发明所述的轨上传感器系统1,将所述感应接收装置1104、所述信息处理模块1105、光源模块1106、温度检测单元1108均设置在所述第一安装板1102与所述第二安装板1103之间,进一步保证了上述电器元件使用的可靠性,避免雨雪天气带来的影响,有效提高其使用寿命。
78.作为本发明的较佳示例,所述光源模块1106、所述所述信息处理模块1105上设置有多个信号指示灯,例如包括电源电量指示灯、工作信号指示灯等,便于无人机检测系统中无人机快速检测过程中的信号识别。
79.作为本发明的较佳示例,在所述第三安装板1202的下表面设置第一滑槽12021,在所述第四安装板1203的上表面设置第二滑槽12031,所述反射模块1204包括反射板体12041和第二支撑架12042,所述第二支撑架12042用于支撑所述反射板体12041,所述反射板体12041设置在所述第二支撑架12042上靠近所述射灯发射单元11的侧面上,所述反射板体12041的上下两端分别伸入所述第一滑槽12021、第二滑槽12031内滑动,在所述第二支撑架12042的上端与所述第三安装板1202的下表面之间形成避让空间1205,同理,在所述第二支撑架12042的下端与所述第四安装板1203的上表面之间形成避让空间1205,在所述避让空间1205内填充弹性塞1206。
80.该设置公开了一种反射模块1204的结构及安装方式,结构简单,安装便捷,连接稳定,第二支撑架12042的结构与所述第一支撑架11046的结构类似,避免反射板体12041在使用时由于长时间悬垂设置导致结构变形,从而保证轨上传感器系统1使用时数据采集的精度。
81.作为本发明的较佳示例,所述第二安装支架1201包括第二连接板12011,所述第四安装板1203设置在所述第二连接板12011的下端,所述第三安装板1202设置在所述第二连接板12011靠近中部的位置,在所述第三安装板1202上方的第二连接板12011上设置第二连接孔12012和第二定位孔12013。所述第二连接孔12012、所述第二定位孔12013在所述第二连接板12011上的设置位置和结构与所述第一定位孔11013、所述第一连接孔11012在所述第一连接板11011上的设置结果相同,在此不在重复赘述。
82.作为本发明的较佳示例,所述轨道车体21通过两组轨道车轮22分别在第一铁轨61、第二铁轨62上运行,在所述第一铁轨61与所述第二铁轨62之间设置有连接横梁23,在所述连接横梁23中心位置的下端设置安装架24,所述安装架24呈等腰三角形布置,所述摄像模块25包括第一摄像模组2501和第二摄像模组2502,所述第一摄像模组2501、所述第二摄像模组2502分别设置在所述安装架24的两条等腰边上,所述第一摄像模组2501、所述第二摄像模组2502分别用于检测第一铁轨61、第二铁轨62内侧的图形和/或动画数据。作为优选,所述摄像模块25的拍摄角度覆盖轨道车轮22与轨道6接触位置以及轨道6与轨枕连接处
位置。
83.作为本发明的较佳示例,在所述无人机上设置第三摄像模组,作为优选,所述无人机可以采用mantaray40等航程在100km左右的无人机,所述无人机在控制中心指令作用下能够在轨道6的任意位置悬停。所述轨上传感器系统1中的信息处理模块1105、所述轨道车检测系统2中的摄像模块25、所述无人机中的第三摄像模组均通过无线通信模块与云端3相连。
84.通过采用无人机进行轨道6上形变异常点的快速确认,由于无人机飞行系统速度较快,且基于5g通信系统以及北斗导航系统的快速发展,为无人机的飞行路径精准制导以及拍摄视频的快速传输提供可能,从而为轨道形变异常的快速确认和快速校正提供可靠保证。
85.作为本发明的示例,所述摄像模块25在所述连接横梁23下端沿着长度方向设置多组,每组所述摄像模块25在轨道车的行进过程中进行固定角度拍摄轨道6内侧的图形和/或动画,多组所述摄像模块25完成所述轨道6内侧图像的多角度拍摄,所述无人机上的第三摄像模组在上帝视角作用下进行形变异常点的多角度拍摄和提取。
86.通过所述摄像模块25以及无人机上的第三摄像模组拍摄的图像传输至检测中心4进行数据处理时,结合多角度拍摄的图片,根据曝光强度进行排序,选取中间值作为其它图像的曝光补偿的依据,调整至相同的曝光强度后,将原始标准的轨道6结构作为背景,利用二值化技术实现背景消除,采用梯度滤波器进行边缘检测,将相邻点右侧的灰度值检测相邻点左侧的灰度值作为该点的灰度值,如果该检测点的灰度值与背景中的灰度值存在较大差异,则说明该点形变异常。
87.本发明所述的轨道监测系统,通过一种新型的图像异常检测手段,大大减少了判断和计算时处理的数据量,提高检测判断的效率,并且确保检测精度精准、可靠。
88.作为本发明的示例,所述轨道车检测系统2可以安装在轨道车上进行检测,也可以安装在部分运营的列车上进行检测,运营的列车通过设置轨道车检测系统2将行进过程中拍摄的图像上传至云端3,再对应传输至相应的检测中心4进行处理,从而在运营车行驶过程中即可完成轨道形变异常监测,进一步降低了轨道监测系统的成本,提高行车安全监测的可靠性。
89.本发明还公开了一种轨道监测方法,应用于上述轨道监测系统,包括如下步骤:
90.s1:在轨道6空载时,每个所述轨道板单元601上设置的传感器装置,定时上传检测数据至云端3,检测中心4根据处理的数据判断轨道6外侧的形变数据是否大于形变阈值数据,若是,则标记并进入s5,否则,则进入s2;
91.s2:在运营列车经过轨道6上时,相连两个轨道板单元601连接处设置的传感器装置启动并将检测数据上传至云端3,检测中心4根据处理的数据判断轨道6外侧的形变数据是否大于形变阈值数据,若是,则标记并进入s5,否则,则进入s3;
92.s3:根据运营列车或者轨道车上设置的轨道车检测系统2,轨道车检测系统2中的摄像模块25在行驶过程中多角度拍摄轨道6内侧的图像上传至云端3,检测中心4根据处理的图形信息判断轨道6内侧的形变数据是否大于形变阈值数据,若是,则标记并进入s5,否则,则进入s4;
93.s4:判断为轨道6形变正常,再次进入s1;
94.s5:检测中心4获取被标记的形变节点位置,启动无人机检测系统5中的无人机,对标记节点进行多角度的图像拍摄并上传至云端3,检测中心4根据处理的图形信息判断轨道6内外侧的形变数据是否大于形变阈值数据,若是,则发出校正提醒,若否,则进入s4。
95.本发明所述的轨道监测方法,分别利用空载、运营阶段轨道6上的轨上传感器系统1进行轨道外侧形变数据检测,在发出异常通知时即启动无人机检测系统5对异常节点进行快速巡检,对于轨上传感器系统检测正常的节点也需要通过轨道车检测系统进一步精准判断,大大提高了轨道安全监测的效率和精准性,提高工作效率,保证轨道监测方法的智能化、网络化运行,保障列车的运行安全。
96.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些

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