声屏障的在线测量方法和系统技术方案

本发明专利技术实施例提供了一种声屏障的在线测量方法和系统。所述声屏障的在线测量方法，包括：步骤一，当列车行驶时，激光视觉传感器获取声屏障的相对位移量；步骤二，判断所述相对位移量是否大于位移阈值，生成判断结果；步骤三，当所述相对位移量大于所述位移阈值时，则所述判断结果为：所述声屏障存在松脱隐患；步骤四，输出所述判断结果。本发明专利技术能够实现高速铁路声屏障松动故障的智能化检测，克服了人工巡查检查效率低、受主观因素影响等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光电检测领域，尤其涉及一种声屏障的在线测量方法和系统。
技术介绍
近几年，我国高铁产业迅速发展。然而，在列车速度提升的同时，也面临着越来越 严重的噪音污染问题。高速铁路沿线很可能会经过人口密集的城市及地区，噪声影响较大， 声屏障是控制铁路噪声影响的重要措施之一。由于声屏障距离铁路线路较近，当列车高速 通过时，将在铁路线路两侧声屏障构件的表面上产生较大的气动力。高速铁路车流密度较 大，气动力会持久作用在声屏障上，导致声屏障振动，此时声屏障主体部件极可能会发生松 脱。当松脱达到一定程度时，部件可能被车辆通过时产生的强气流卷入撞击车体，从而造成 重大事故，成为危及行车安全的重要隐患之一。 现有的高速铁路声屏障的检测手段存在着一些不足： (1)松脱现象在无气流扰动状态下不明显，导致人工上线对静止屏障进行检查难 以发现具体问题。 (2)声屏障紧固结构局部松脱时，只有列车高速通过（300km/h)所产生的强气流 才会引起人眼能感知到的摆动，因此人工以及低速车辆开行通过时的肉眼观察都很难发现 具体问题。 (3)关键紧固结构安装在屏障外侧，某些路段如桥梁处不具备直接对关键部件进 行检修的条件，对于是否存在松脱隐患无法确认。因此，目前尚无精确高效的声屏障松动故障检测手段。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种声屏障的在线测量方法和系统，能够实现高速铁路声 屏障松动故障的智能化检测。 一种声屏障的在线测量方法，包括： 步骤一，当列车行驶时，激光视觉传感器获取声屏障的相对位移量； 步骤二，判断所述相对位移量是否大于位移阈值，生成判断结果； 步骤三，当所述相对位移量大于所述位移阈值时，则所述判断结果为：所述声屏障 存在松脱隐患； 步骤四，输出所述判断结果。 当所述激光视觉传感器为第一激光视觉传感器时，所述激光视觉传感器获取声屏 障的相对位移量的步骤包括：所述第一激光视觉传感器分别获取声屏障的不同位置到车体 的距离；对所述距离做差分，得到所述第一激光视觉传感器先后经过所述声屏障的不同位 置时，所述声屏障的所述不同位置处的相对位移量；或者 当所述激光视觉传感器为第一激光视觉传感器时，所述激光视觉传感器获取声屏 障的相对位移量的步骤包括：所述第一激光视觉传感器分别获取声屏障的同一位置在不同 时刻到车体的距离；对所述距离做差分，得到所述第一激光视觉传感器在不同时刻经过所 述声屏障的同一位置时，所述声屏障的同一位置处的相对位移量；或者 当所述激光视觉传感器包括第一激光视觉传感器和第二激光视觉传感器时，所述 激光视觉传感器获取声屏障的相对位移量的步骤包括：所述第一激光视觉传感器和所述第 二激光视觉传感器分别获取同一声屏障的同一位置到车体的距离；对所述距离做差分，得 到所述第一激光视觉传感器和所述第二激光视觉传感器先后经过所述声屏障时，所述声屏 障的同一位置处的相对位移量。 所述对所述距离做差分的步骤包括： 对所述距离进行校正，以补偿所述列车晃动带来的误差； 对校正后的所述距离做差分。 所述步骤一之前，所述方法还包括： 第三激光视觉传感器检测是否所述列车当前是否经过声屏障； 当经过声屏障时，则执行所述步骤一。 所述步骤一之前，所述方法还包括： 获取列车的当前速度； 判断所述列车的当前速度是否大于速度阈值； 如果所述列车的当前速度大于所述速度阈值，则执行所述步骤一。 -种声屏障的在线测量系统，包括：激光视觉传感器和数据处理装置； 所述激光视觉传感器用于，当列车行驶时，获取声屏障的相对位移量； 所述数据处理装置，判断所述相对位移量是否大于位移阈值，生成判断结果；当所 述相对位移量大于所述位移阈值时，则所述判断结果为：所述声屏障存在松脱隐患，并输出 所述判断结果。 所述的系统，还包括：时空同步装置、控制装置； 所述时空同步装置用于，获取列车的当前速度； 所述控制装置用于，判断所述列车的当前速度是否大于速度阈值；如果所述列车 的当前速度大于速度阈值，则控制所述激光视觉传感器工作。 所述的系统，还包括： 第三激光视觉传感器，用于检测是否所述列车当前是否经过声屏障；当经过声屏 障时，则控制所述激光视觉传感器工作。 当所述激光视觉传感器为第一激光视觉传感器时，所述第一激光视觉传感器用 于，分别获取声屏障的不同位置到车体的距离；所述数据处理装置还用于，对所述距离做差 分，得到所述第一激光视觉传感器先后经过所述声屏障的不同位置时，所述声屏障的所述 不同位置处的相对位移量；或者 当所述激光视觉传感器为第一激光视觉传感器时，所述第一激光视觉传感器用 于：所述第一激光视觉传感器分别获取声屏障的同一位置在不同时刻到车体的距离；所述 数据处理装置还用于，对所述距离做差分，得到所述第一激光视觉传感器在不同时刻经过 所述声屏障的同一位置时，所述声屏障的同一位置处的相对位移量；或者 当所述激光视觉传感器包括第一激光视觉传感器和第二激光视觉传感器时，所述 第一激光视觉传感器和所述第二激光视觉传感器用于，分别获取同一声屏障的同一位置到 车体的距离；所述数据处理装置还用于，对所述距离做差分，得到所述第一激光视觉传感器 和所述第二激光视觉传感器先后经过所述声屏障时，所述声屏障的同一位置处的相对位移 量。 所述激光视觉传感器包括：水平方向依次设置的线激光器、第一反射镜、第二反射 镜、相机，所述激光视觉传感器还包括：处理器； 所述线激光器用于，产生与列车行进方向不平行的线结构光，使得所述线结构光 照射在所述第一反射镜上； 所述第一反射镜，用于第一次反射所述线结构光，使得经过第一次反射后的所述 线结构光射到所述声屏障，形成一个光条；所述声屏障第一次漫反射所述光条，漫反射的所 述光条照射到所述第二反射镜； 所述第二反射镜，用于第二次漫反射所述光条，使得经过第二次漫反射后的所述 光条进入所述相机的镜头； 所述相机，根据进入的所述光条，形成光条图像； 所述处理器，根据物像的三角关系，计算在声屏障的一位置处到车体的距离。由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术的基于激光视觉的高速 铁路声屏障在线检测系统，在列车运行过程中，即可对其两侧的声屏障进行实时的智能化 检测，判断声屏障是否存在松动故障。 本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变 得明显，或通过本专利技术的实践了解到。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。 图1为本专利技术一种声屏障的在线测量方法的流程示意图； 图2为本专利技术一种声屏障的在线测量系统的结构示意图；图3为本专利技术一种基于激光视觉的高速铁路声屏障在线测量系统的结构示意图；图4为本专利技术一种基于激光视觉的高速铁路声屏障在线测量系统中激光视觉传 感器的结构示意图； 图5为本专利技术一种基于激光视觉的高速铁路声屏障在线测量系统中视觉传感器 的测量原理示意图；图6为本专利技术的一种声屏障的在线测量系统中直射式激光三角法的原理图。【具体实施方式】<当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种声屏障的在线测量方法，其特征在于，包括：步骤一，当列车行驶时，激光视觉传感器获取声屏障的相对位移量；步骤二，判断所述相对位移量是否大于位移阈值，生成判断结果；步骤三，当所述相对位移量大于所述位移阈值时，则所述判断结果为：所述声屏障存在松脱隐患；步骤四，输出所述判断结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邵双运，冯其波，刘冰倩，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京;11