一种铁路雨棚三维结构测量与形变分析方法技术

本发明专利技术提供了一种铁路雨棚三维结构测量与形变分析方法，包括以下步骤：部署多个检测点检测铁路雨棚三维结构，每个检测点部署有横向转动舵机、纵向转动舵机、激光雷达测距仪和控制主板；激光雷达测距仪绑定在横向转动舵机和纵向转动舵机上，在动态测量点位时，根据横向转动舵机和纵向转动舵机的转动进行不同点位的测距；横向转动舵机和纵向转动舵机的数据控制线分别与控制主板连接；控制主板通过网线和交换机的配合与服务端上位机连接，并由服务端上位机进行控制；在控制主板上配置与服务端上位机连接的下位机，包括自身的IP、端口；本发明专利技术可实时查看铁路雨棚的当前状态，并且能提前根据分析数据进行预警，以三维的方式显示给用户进行参考。户进行参考。户进行参考。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路雨棚三维结构测量与形变分析方法


[0001]本专利技术涉及雨棚三维结构测量方式和形变分析
，具体是一种铁路雨棚三维结构测量与形变分析方法。

技术介绍

[0002]铁路雨棚的结构形式随着铁路建设的发展以及建筑技术材料的进步而不断发展变化。目前，无法实时查看铁路雨棚的当前状态，在使用过程中具有较大安全隐患。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种铁路雨棚三维结构测量与形变分析方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种铁路雨棚三维结构测量与形变分析方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一、部署多个检测点检测铁路雨棚三维结构，每个检测点部署有横向转动舵机、纵向转动舵机、激光雷达测距仪和控制主板；
[0007]激光雷达测距仪绑定在横向转动舵机和纵向转动舵机上，在动态测量点位时，根据横向转动舵机和纵向转动舵机的转动进行不同点位的测距；横向转动舵机和纵向转动舵机的数据控制线分别与控制主板连接；
[0008]控制主板通过网线和交换机的配合与服务端上位机连接，并由服务端上位机进行控制；
[0009]在控制主板上配置与服务端上位机连接的下位机，包括自身的IP、端口；
[0010]步骤二、检测点部署完毕，服务端上位机再根据下位机设置的IP与端口进行连接后，即可对点位下发控制命令进行测距和数据回传；
[0011]步骤三、服务端上位机发送检测命令，命令所有点位开始扫描铁路雨棚三维结构，并实时返回扫描的信息点；
[0012]根据返回的信息点，进行分析和三维成像绘制，每次返回的信息点存入数据库，用于后续分析和历史记录；
[0013]步骤四、下位机接收到命令后，控制横向转动舵机和纵向转动舵机转动，根据下位机设定的测量角度信息进行测量；
[0014]步骤五、下位机得到每个数据点后，通过UDP通讯传输给服务端上位机，并告知所在点位。
[0015]步骤六、服务端上位机在得到下位机的数据后进行存储，并开始进行分析，根据历史点位数据和当前测量数据开始分析处理，处理方式如下：
[0016]根据所有检测点位返回的数据点，对这些点信息使用点云数据方式传递给绘制控件进行三维的成像绘制，每次测距返回后更新绘制；
[0017]结构形变分析算法具体如下：
[0018]根据当前返回的数据点，与设定的前几次进行点位差距比较，在设定精度范围内进行判断；
[0019]如果超过正负误差值则进入二次校验并确定误差情况，如果仍然超出设定精度范围，则进行告警并通知前端进行显示和记录；
[0020]而提前预测结构形变的方式则对所有历史测量记录进行对比，并分析点位的差距，并对分析结果进行趋势图形式展现；
[0021]测距校验算法具体如下：
[0022]均值校验算法，多次测量的所有数据均存储在一个队列，并根据这些值的均值得到一个校验值，根据校验值进行判断，校验当前值是否超出校验值判断范围，得到的范围取绝对值后对精度进行判断是否超出精度范围；校验算法如下：
[0023]|SUM(A)/C
–
D|>F
[0024]其中，A＝所有测量值，C＝测量值个数，D＝待校验值，F＝精度范围。
[0025]作为本专利技术进一步的方案：下位机对自身高度、所在位置进行设置，以便在所有点位绘制时确定该检测点的位置。
[0026]作为本专利技术进一步的方案：精度范围默认正负2毫米。
[0027]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0028]本专利技术采用方法后，可实时查看铁路雨棚的当前状态，并且能提前根据分析数据进行预警，以三维的方式显示给用户进行参考。本专利技术采用服务端上位机连接通讯下位机下发消息进行检测的方式，可以达到实时监控的模式，并根据发送到各检测点的通讯协议命令，每个数据点会分别进行处理并在得到结果后返回给服务端上位机。本专利技术通过线上操控下位机的方式大幅度的降低了人工检测的耗时，无需人工去各检测点进行单独检测。
[0029]本专利技术主要对铁路雨棚的形变检测进行了实时的监控，并在能达到实时监控的基础上对设备的损耗、以及部署的复杂程度都进行了大幅度的降低，而核心工作都交给了进行分析处理的上位机服务端。
[0030]本专利技术利用现场传感器采集有关铁路雨棚环境、形变、装饰面变化、荷载等状态参数，经由物联网传送到系统数据中心。数据中心对铁路雨棚进行数据建模，通过对采集的状态参数进行算法处理，对雨棚的运行态势做出分析和预测，并以数据图表等形式呈现给用户，实现全面有效的安全评估，根据设定的预案和数值，系统可以进一步对存在的安全隐患发出预警并给出处理建议，使铁路雨棚可基于状态进行智能维护。
附图说明
[0031]图1为一种铁路雨棚三维结构测量与形变分析方法的流程图。
具体实施方式
[0032]下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
[0033]请参阅图1，一种铁路雨棚三维结构测量与形变分析方法，包括以下步骤：
[0034]步骤一、部署多个检测点检测铁路雨棚三维结构，每个检测点部署有横向转动舵机、纵向转动舵机、激光雷达测距仪和控制主板；
[0035]激光雷达测距仪绑定在横向转动舵机和纵向转动舵机上，在动态测量点位时，根
据横向转动舵机和纵向转动舵机的转动进行不同点位的测距；横向转动舵机和纵向转动舵机的数据控制线分别与控制主板连接，用于带动激光雷达测距仪进行扫描测距；
[0036]控制主板通过网线和交换机的配合与服务端上位机连接，并由服务端上位机进行控制；
[0037]在控制主板上配置与服务端上位机连接的下位机，包括自身的IP、端口等；
[0038]下位机对自身高度、所在位置进行设置，以便在所有点位绘制时确定该检测点的位置；
[0039]步骤二、检测点部署完毕，服务端上位机再根据下位机设置的IP与端口进行连接后，即可对点位下发控制命令进行测距和数据回传；
[0040]步骤三、服务端上位机发送检测命令，命令所有点位开始扫描铁路雨棚三维结构，并实时返回扫描的信息点；
[0041]根据返回的信息点，进行分析和三维成像绘制，每次返回的信息点存入数据库，用于后续分析和历史记录；
[0042]步骤四、下位机接收到命令后，控制横向转动舵机和纵向转动舵机转动，根据下位机设定的测量角度信息进行测量；
[0043]步骤五、下位机得到每个数据点后，通过UDP通讯传输给服务端上位机，并告知所在点位，所在下位机可以部署多个位置点。
[0044]步骤六、服务端上位机在得到下位机的数据后进行存储，并开始进行分析，根据历史点位数据和当前测量数据开始分析处理，处理方式如下：
[0045]根据所有测距点位返回的数据点，对这些点信息使用点云数据方式传递给绘制控件进行三维的成像绘制，每次测距返回后更新绘制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路雨棚三维结构测量与形变分析方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、部署多个检测点检测铁路雨棚三维结构，每个检测点部署有横向转动舵机、纵向转动舵机、激光雷达测距仪和控制主板；激光雷达测距仪绑定在横向转动舵机和纵向转动舵机上，在动态测量点位时，根据横向转动舵机和纵向转动舵机的转动进行不同点位的测距；横向转动舵机和纵向转动舵机的数据控制线分别与控制主板连接；控制主板通过网线和交换机的配合与服务端上位机连接，并由服务端上位机进行控制；在控制主板上配置与服务端上位机连接的下位机，包括自身的IP、端口；步骤二、检测点部署完毕，服务端上位机再根据下位机设置的IP与端口进行连接后，即可对点位下发控制命令进行测距和数据回传；步骤三、服务端上位机发送检测命令，命令所有点位开始扫描铁路雨棚三维结构，并实时返回扫描的信息点；根据返回的信息点，进行分析和三维成像绘制，每次返回的信息点存入数据库，用于后续分析和历史记录；步骤四、下位机接收到命令后，控制横向转动舵机和纵向转动舵机转动，根据下位机设定的测量角度信息进行测量；步骤五、下位机得到每个数据点后，通过UDP通讯传输给服务端上位机，并告知所在点位。步骤六、服务端上位机在得到下位机的数据后进行存储，并开始进行分析，根据历史点位数据和当前测量数据开始...

【专利技术属性】
技术研发人员：耿天军，王丽芳，任孝明，
申请(专利权)人：大秦铁路股份有限公司太原铁路房建段，
类型：发明
国别省市：