一种基于飞行器的轨道车辆车底检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于飞行器的轨道车辆车底检测系统，包括彼此间通过数据链路系统连接的飞行器、终端服务器和激光定位系统；激光定位系统实时采集飞行器的状态信息，将采集到的状态信息发送至终端服务器；终端服务器根据状态信息对飞行器的飞行状态进行调整，控制飞行器在轨道车辆车底往返飞行，以及采集轨道车辆车底的数据信息，根据飞行器将采集到的数据信息判断轨道车辆车底是否发生故障。上述基于飞行器的轨道车辆车底检测系统无需大量土建，无需对既有现场进行改造，基于无接触式机器视觉的检测，节省人力、物力同时提高了检修效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于飞行器的轨道车辆车底检测系统
本技术涉及一种基于飞行器的轨道车辆车底检测系统，尤其为一种飞行器检测系统，属于轨道车辆检修

技术介绍
目前铁路库内的检修系统大多数为人工检修作业，劳动强度大，工作环境差，耗费大量的人力物力。除此外还有5T系统(一、THDS红外轴温探测系统；二、TFDS货车运行故障动态图像检测系统、TVDS客车运行故障动态图像检测系统；三、TADS滚动轴承早起故障轨边升学诊断系统；四、TPDS铁路客货车通用运行品质轨边动态检测系统；五、TCDS客车运行安全监控系统)配合人工检修作业。基于传统的检修工艺，需要设置轨旁检测设备，需要改土建，对场地改造、施工都有严格的要求。即使有5T也不能完全替代人工检修，而且无法消除对段、站改造，无法解决车顶作业安全问题，包括消除人员触电、高空摔伤等现象。并且，地沟工作空间狭小，大概尺寸宽1300mm左右，高1800mm左右，现有技术中基于铺设轨道的车底检测智能车，不仅需要大量土建，而且不能与人同时工作。一些特殊地方需要人检修的地方，对人行走构成障碍。
技术实现思路
针对上述技术问题，本技术提供一种无需土建，部署简单，使用方便，占用空间小的基于飞行器的轨道车辆车底检测系统。为解决上述技术问题，本技术所采取的技术方案是：提供一种基于飞行器的轨道车辆车底检测系统，包括彼此间通过数据链路系统连接的飞行器、终端服务器和激光定位系统；所述激光定位系统实时采集所述飞行器的状态信息，将采集到的状态信息发送至终端服务器；所述终端服务器根据所述状态信息对所述飞行器的飞行状态进行调整，控制所述飞行器在轨道车辆车底往返飞行，以及采集轨道车辆车底的数据信息，根据所述飞行器将采集到的数据信息判断轨道车辆车底是否发生故障。较优的，在上述技术方案中，所述激光定位系统包括激光跟踪仪和定位球，所述激光跟踪仪安装在地沟的一端，沿地沟方向发射激光；所述定位球安装在飞行器底部，将接收到的激光沿原路返回至所述激光跟踪仪；所述激光跟踪仪根据接收到的激光信号，确定所述飞行器在以所述激光跟踪仪为原点的世界坐标系中的位置信息。位置信息包括位姿和坐标，定位球的位姿和坐标通过终端服务器处理转换成飞行器的位姿和坐标，进一步地，所述终端服务器根据当前飞行器状态和任务控制飞行器下一步动作。较优的，在上述技术方案中，还包括停靠系统，所述停靠系统包括停机坪和充电系统，较优的方案为将停机坪设置于地沟中，所述充电系统设置在所述停机坪上，所述停机坪用于飞行器起飞、降落，所述充电系统用于对所述飞行器进行充电和向终端服务器发送充电过程中的数据信息，所述数据信息包括充电飞行器当前电量和所需充电时间。较优的，在上述技术方案中，所述飞行器包括壳体、至少2个飞行螺旋桨、检测传感器组以及至少4个激光测距传感器，所述壳体的中部设置有上下贯穿的安装孔，安装孔内安装有二自由度电动云台系统，所述检测传感器组安装在所述二自由度电动云台系统上，至少2个飞行螺旋桨对称安装在所述壳体上，并位于所述安装孔的左右两侧，至少4个所述激光测距传感器安装在所述壳体的左右两侧和上下两侧，较优的为6个所述激光传感器，安装在飞行器的前、后、左、右、上、下六个面。所述二自由度电动云台系统包括第一电机、第二电机、环形转盘，所述第一电机安装在所述壳体内，其输出端与所述环形转盘传动连接，带动所述环形转盘圆周转动，所述第二电机安装在所述环形转盘内，所述第二电机的输出轴上固定安装有搭载板，所述搭载板上固定安装有检测传感器组。所述检测传感器组包括但不限于图像采集器、辅助照明LED光源、报警单元、控制器。所述图像采集器包括但不限于高频率高分辨率相机。所述飞行器还包括防护圈，所述防护圈设置在所述壳体的周侧。所述防护圈为轻质具有弹性的柔性材质，具有360度中空结构的高韧性材质的防护圈，将机体包裹，坠落后缓冲回弹，保护飞行器无损伤，即使在列车上方飞行时坠落也不对车体表面划伤。所述终端服务器包括预设路径模块、图像分析模块、数据库、报警模块、处理器，所述图像分析模块通过数据链路系统与检测传感器组连接，用于比对分析图像采集器生成的数据信息与预存的数据信息，并将生成的数据报告上传至上一级管理系统服务器。所述终端服务器，通过数据链路系统与飞行器连接，用于对飞行器上的控制器发送指令与接收飞行器当前状态信息，所述终端服务器与飞行器之间的数据信息传输包括但不限于飞行器的位姿、坐标、速度、偏移角、加速度、电量、二自由度电动云台旋转角度等信息。所述终端服务器可以同时控制多个飞行器，对多列车同时进行检修工作。本技术采用以上技术方案，达到的技术效果为：无需土建，部署简单，使用方便，占用空间小，任务定制化，无需工作人员大量干预。附图说明下面结合附图对本技术作进一步说明：图1为本申请提供的飞行器的结构示意图；图2为本申请提供的飞行器检测轨道车辆坐标系统及结构示意图；图3为本申请提供的基于飞行器的轨道车辆车底检测系统数据传输关系图；图中：1，飞行器；2，激光跟踪仪；3，终端服务器；4，停靠系统；5，激光测距传感器；6，控制器；7，防护圈；8，图像采集器；9，图像处理器；10，螺旋桨；11，第一电机；12，第二电机；13，搭载板；14，检测传感器组。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1至图2所示，本技术提供的基于飞行器的轨道车辆车底检测系统，包括彼此间通过数据链路系统连接的飞行器1、终端服务器3和激光定位系统；激光定位系统实时采集飞行器1的状态信息，将采集到的状态信息发送至终端服务器3；终端服务器3根据状态信息对飞行器1的飞行状态进行调整，控制飞行器1在轨道车辆车底往返飞行，以及采集轨道车辆车底的数据信息，根据飞行器1将采集到的数据信息判断轨道车辆车底是否发生故障。基于飞行器的轨道车辆车底检测系统，激光定位系统包括激光跟踪仪2和定位球，激光跟踪仪2安装在地沟的一端，沿地沟方向发射激光；定位球安装在飞行器1底部，将接入射的激光沿原路返回至激光跟踪仪2；激光跟踪仪2根据接收到的激光信号，确定飞行器1在以激光跟踪仪2为原点的世界坐标系中的位置信息。位置信息包括位姿和坐标，定位球的位姿和坐标通过终端服务器3处理转换成飞行器1的位姿和坐标，进一步地，终端服务器3根据当前飞行器1状态和任务控制飞行器1下一步动作。作为一种可实施方式，基于飞行器的轨道车辆车底检测系统还包括停靠系统4，停靠系统4包括停机坪、充电系统，为方便飞行器1起飞降落以及数据转换，较优的方案为将停机坪设置于地沟中。停机坪较优的方案为立方体，底部一边与轨道方向平行，底部相邻另一直角边与轨道方向垂直，飞行器1的坐标系x轴与轨道方向平行设置，飞行器1以起飞点为原点，即停机坪上标识位置。停机坪上表面被柔性材质覆盖，带有明显的标识，用于飞行器1停落时方向和位置的调整和坐标的校准。本实施例中，以激光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于飞行器的轨道车辆车底检测系统，其特征在于，包括彼此间通过数据链路系统连接的飞行器、终端服务器和激光定位系统；所述激光定位系统实时采集所述飞行器的状态信息，将采集到的状态信息发送至终端服务器；所述终端服务器根据所述状态信息对所述飞行器的飞行状态进行调整，控制所述飞行器在轨道车辆车底往返飞行，以及采集轨道车辆车底的数据信息，根据所述飞行器将采集到的数据信息判断轨道车辆车底是否发生故障。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于飞行器的轨道车辆车底检测系统，其特征在于，包括彼此间通过数据链路系统连接的飞行器、终端服务器和激光定位系统；所述激光定位系统实时采集所述飞行器的状态信息，将采集到的状态信息发送至终端服务器；所述终端服务器根据所述状态信息对所述飞行器的飞行状态进行调整，控制所述飞行器在轨道车辆车底往返飞行，以及采集轨道车辆车底的数据信息，根据所述飞行器将采集到的数据信息判断轨道车辆车底是否发生故障。


2.如权利要求1所述的基于飞行器的轨道车辆车底检测系统，其特征在于，所述激光定位系统包括定位球和激光跟踪仪，所述激光跟踪仪安装在地沟的一端，沿地沟方向发射激光；所述定位球安装在飞行器上，将接收到的激光沿原路返回至所述激光跟踪仪；所述激光跟踪仪根据接收到的激光信号，确定所述飞行器在以所述激光跟踪仪为原点的世界坐标系中的位置信息。


3.如权利要求1所述的基于飞行器的轨道车辆车底检测系统，其特征在于，还包括停靠系统，所述停靠系统包括停机坪和充电系统，所述停机坪设置在地沟内，所述充电系统设置在所述停机坪上，用于对所述飞行器进行充电。


4.如权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：金强，李炜，张天浩，窦伟，孙红芳，刘利君，
申请(专利权)人：唐山百川智能机器股份有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13