一种路基沉降检测装置以及延长其电池更换周期的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种路基沉降检测装置以及延长其电池更换周期的方法，该装置包括远程控制终端以及安装于枕木上的多个监测机；每个监测机包括传输模块、图像传感模块、激光发射模块、控制组件和电池组件；传输模块接收远程控制终端下发的开机指令，根据开机指令控制电池组件为监测机供电；设备受电开机后，控制组件反馈开机信号给传输模块，传输模块采集图像传感模块捕获的靶板图像并上传至远程控制终端；远程控制终端在接收到靶板图像后下发关机指令，传输模块响应于关机指令控制电池组件停止为设备供电；本发明专利技术通过网络通讯控制监测机中的传输模块开启或关闭工作电源，使监测机保持间歇性工作，减少监测机因长期待机工作带来的电量损耗。电量损耗。电量损耗。

【技术实现步骤摘要】
一种路基沉降检测装置以及延长其电池更换周期的方法


[0001]本专利技术属于铁路路基监测
，更具体地，涉及一种路基沉降检测装置以及延长其电池更换周期的方法。

技术介绍

[0002]随着我国铁路交通建设事业的高速发展，高速铁路的广泛修建已经成为我国铁路交通事业发展的必然趋势。路基作为轨道交通工程中的关键部位，是轨道结构、列车载荷的基础承载体系，若存在结构变形不仅会造成轨道发生形变，进而还会造成列车振动严重，甚至出现安全事故问题。因此，为了保证列车安全运营要采取有效措施精确控制铁路无砟轨道线下工程的工后沉降变形问题。
[0003]传统的监测方法有观测桩法、沉降板法、沉降水杯法和传感器监测法等，这些方法虽然安装方便，但需要人工逐点测量，不能自动监测且成本较高。目前提出了基于激光的接力测量形变的方法，这是一种新型的、非接触式的即刻式沉降测量方法。利用点激光的准直特性及图像检测技术获取清晰且高质量的激光光斑图像，并通过精确定位光斑图像的中心来反映相对于基准点的路基沉降变形。由于针对铁路路基沉降变形的监测是长期且自动的，但目前的监测系统均是采用电池进行供电，当监测系统长期运行在工作状态时电能消耗很快，需要频繁的更换电池，带来大量的资源浪费和人工消耗。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的至少一个缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种路基沉降检测装置以及延长其电池更换周期的方法，远程控制终端通过网络通讯方式控制监测机中的传输模块开启或关闭监测机工作电源，间歇性地获取铁路路基的变化数据信息；传输模块将采集的图像数据信息通过网络方式发送至远程控制终端，远程控制终端通过对所有路基断面相对位移数据进行融合与分析，最终得到某一断面在整个铁路路基区间内的绝对位移。
[0005]为实现上述目的，按照本专利技术的一个方面，提供了一种路基沉降检测装置，包括远程控制终端以及安装于枕木上的多个监测机；每个所述监测机包括传输模块、图像传感模块、激光发射模块、控制组件和电池组件；
[0006]所述传输模块用于接收所述远程控制终端下发的开机指令，根据所述开机指令控制所述电池组件为图像传感模块、激光发射模块和控制组件供电；
[0007]所述图像传感模块、激光发射模块和控制组件受电开机后，该控制组件生成开机信号并发送给传输模块，传输模块采集图像传感模块捕获的靶板图像并将其上传至远程控制终端；
[0008]所述远程控制终端在接收到传输模块上传的所述靶板图像后下发关机指令，传输模块响应于所述关机指令控制电池组件停止为图像传感模块、激光发射模块和控制组件供电。
[0009]优选的，上述路基沉降检测装置，每个监测机中的图像传感模块包括激光靶板以
及对准所述激光靶板的摄像机；
[0010]所述摄像机在传输模块的触发下间歇性的捕获前一监测机中的激光发射模块所发射的激光照射在所述激光靶板上形成的靶板图像。
[0011]优选的，上述路基沉降检测装置，其特征在于，所述远程控制终端对接收的所述靶板图像进行处理，得到激光光斑中心的坐标并将其与基准坐标或同一监测机前一次采集的激光光斑中心的坐标进行对比，得到所述激光光斑中心的偏移量，作为相邻路基断面间的相对位移。
[0012]优选的，上述路基沉降检测装置，其特征在于，所述远程控制终端获取所述激光光斑中心的坐标的方法为：
[0013]从所述靶板图像中确定激光照射区域的靶面图像，采用轮廓检索的方法根据所述靶面图像确定激光光斑的边缘位置信息；以及，根据所述激光光斑的边缘位置信息，采用拟合处理求坐标的方法来确定激光光斑中心的相对坐标值。
[0014]优选的，上述路基沉降检测装置，其特征在于，所述远程控制终端从所述靶板图像中确定激光照射区域的靶面图像之前还用于：
[0015]对所述靶板图像进行图像预处理，所述图像预处理包括去噪处理、直方图均衡化、阈值化处理中的至少一项或多项。
[0016]优选的，上述路基沉降检测装置，其特征在于，所述远程控制终端还通过将单个监测机测得的激光光斑中心的偏移量与其他监测机对应的激光光斑中心的偏移量进行求和，得到每个监测机对应的路基端面的实际沉降数据。
[0017]优选的，上述路基沉降检测装置，其特征在于，所述传输模块为4G网络继电器，具有指令指令功能和数据传输功能。
[0018]优选的，上述路基沉降检测装置，其特征在于，所述4G网络继电器通过4G-LTE网络TCP/IP协议与远程控制终端进行交互。
[0019]按照本专利技术的另一个方面，还提供了一种延长路基沉降检测装置的电池更换周期的方法，包括以下步骤：
[0020]S1：当满足检测条件时，远程控制终端下发开机指令给监测机中的传输模块，所述传输模块响应于所述开机指令控制监测机中的电池组件的输出端子闭合，为监测机供电；
[0021]S2：受电开机后，监测机中的控制组件反馈开机信号给传输模块，由传输模块采集监测机中的图像传感模块捕获的靶板图像并将其上传至远程控制终端；
[0022]S3：所述远程控制终端在接收到传输模块上传的所述靶板图像后下发关机指令，传输模块响应于所述关机指令控制电池组件的输出端子断开，停止为图像传感模块、激光发射模块和控制组件供电；
[0023]S4：监测机停止工作。
[0024]优选的，上述延长路基沉降检测装置的电池更换周期的方法，所述传输模块为4G网络继电器，具有指令指令功能和数据传输功能；所述4G网络继电器通过4G-LTE网络TCP/IP协议与远程控制终端进行交互。
[0025]总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0026]本专利技术提供的路基沉降检测装置以及延长路基沉降检测装置的电池更换周期的
方法，远程控制终端下发开启或者关闭指令给传输模块，通过传输模块控制监测机电源的开启或关闭，使监测机保持间歇性工作，减少了监测机因为长期待机工作带来的电量损耗，以及频繁更换电池所需要的人工消耗。通过这种间歇性的电源开启工作方式，大大降低了监测机闲时的电池负载功耗，提高了电池的使用时长，延长了人工更换监测机电池的工作周期。
附图说明
[0027]图1是本专利技术实施例提供的路基沉降检测装置的总体结构示意图；
[0028]图2是本专利技术实施例提供的监测机的组成结构示意图；
[0029]图3是本专利技术实施例提供的传输模块的工作原理示意图；
[0030]图4是本专利技术实施例提供的图像数据处理流程的示意图；
[0031]图5是本专利技术实施例提供的轮廓检索的原理示意图；
[0032]图6是本专利技术实施例提供的监测点的偏移情况示意图；
[0033]图7是本专利技术实施例提供的多个监测机的布局示意图。
具体实施方式
[0034]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路基沉降检测装置，其特征在于，包括远程控制终端以及安装于枕木上的多个监测机；每个所述监测机包括传输模块、图像传感模块、激光发射模块、控制组件和电池组件；所述传输模块用于接收所述远程控制终端下发的开机指令，根据所述开机指令控制所述电池组件为图像传感模块、激光发射模块和控制组件供电；所述图像传感模块、激光发射模块和控制组件受电开机后，该控制组件反馈开机信号给传输模块，传输模块采集图像传感模块捕获的靶板图像并将其上传至远程控制终端；所述远程控制终端在接收到传输模块上传的所述靶板图像后下发关机指令，传输模块响应于所述关机指令控制电池组件停止为图像传感模块、激光发射模块和控制组件供电。2.如权利要求1所述的路基沉降检测装置，其特征在于，每个监测机中的图像传感模块包括激光靶板以及对准所述激光靶板的摄像机；所述摄像机在传输模块的触发下间歇性的捕获前一监测机中的激光发射模块所发射的激光照射在所述激光靶板上形成的靶板图像。3.如权利要求1所述的路基沉降检测装置，其特征在于，所述远程控制终端对接收的所述靶板图像进行处理，得到激光光斑中心的坐标并将其与基准坐标或同一监测机前一次采集的激光光斑中心的坐标进行对比，得到所述激光光斑中心的偏移量，作为相邻路基断面间的相对位移。4.如权利要求3所述的路基沉降检测装置，其特征在于，所述远程控制终端获取所述激光光斑中心的坐标的方法为：从所述靶板图像中确定激光照射区域的靶面图像，采用轮廓检索的方法根据所述靶面图像确定激光光斑的边缘位置信息；以及，根据所述激光光斑的边缘位置信息，采用拟合处理求坐标的方法来确定激光光斑中心的相对坐标值。5.如权利要求4所述的路基沉降检...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳，杨龙，谢芳，王胜，张庆滨，檀心泉，李岳，
申请(专利权)人：孝感华中精密仪器有限公司，
类型：发明
国别省市：