一种过山车轨道在役检测系统技术方案

本发明专利技术涉及游乐设施安全检测技术领域，公开了一种过山车轨道在役检测系统，包括轨道损伤磁记忆检测模块、轨道激光轮廓测量模块、磁记忆探头位移检测模块、IMU轨迹跟踪检测模块、数据采集模块、数据处理模块和数据传输模块；轨道损伤磁记忆检测模块检测轨道上测点的磁信号；轨道激光轮廓测量模块通过激光轮廓传感器检测轨道轮廓；磁记忆探头位移检测模块对轨道损伤磁记忆检测模块的磁记忆探头偏离初始位置的位移进行检测；IMU轨迹跟踪检测模块获取轨道上测点的IMU信号；数据采集模块对各模块检测数据进行数据采集；数据处理模块对采集数据进行存储和处理并将处理后的数据发送至云服务器。本发明专利技术使轨道检测更加准确、高效、经济且安全。济且安全。济且安全。

【技术实现步骤摘要】
一种过山车轨道在役检测系统


[0001]本专利技术涉及游乐设施安全检测
，特别涉及一种过山车轨道在役检测系统。

技术介绍

[0002]近年来，全国各地建起了许多游乐园或主题乐园。过山车由于其对感官的强烈刺激性吸引了大量游客。然而过山车作为大型游乐设施其对游客带来的离心力、加速度以及失重感等刺激是由于其在轨道上高速运行产生的。在长时间的高速运行过程中，由于过山车及游客载荷会对轨道施加周期性的高载荷。会导致轨道出现疲劳损伤变形。一旦过山车的轨道变形超过允许范围或出现疲劳断裂就会导致过山车脱轨事故的发生，造成严重的人员伤亡。为此对大型游乐设施过山车的轨道进行在役检测极为必要。
[0003]现有技术中过山车轨道的检测主要通过每日过山车运行前，人工使用尺子等量具对过山车轨道的轨距进行手动检测，根据检测结果对比标准要求来检测过山车轨道的安全状态。对轨道的自动检测主要集中在火车轨道的检测上，对于过山车轨道的检测极少见诸报道。然而，在利用这种方式进行检测时，需要设计单独的检测小车、成本高，不能实现过山车运行过程中的轨道在役检测；需要对不同规格的轨道设计不同尺寸的检测车，应用范围窄；使用CCD检测轨距误差较大、需要使用算法进行校正；使用CCD检测轨道表面轮廓，仅能对轨道表面的损伤进行检测，不能检测轨道内部缺陷，且检测需要人工对缺陷进行辨识，效率低，对微观缺陷检测效果较差。同时现有检测的结果不能远程实时查看。
[0004]因此，业内亟需一种可以解决上述技术问题的技术方案。

技术实现思路

[0005]鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本专利技术提供了一种过山车轨道在役检测系统，可以使过山车轨道的检测更加准确、高效、经济且安全。
[0006]本专利技术的一个方面，提供了一种过山车轨道在役检测系统，包括：轨道损伤磁记忆检测模块、轨道激光轮廓测量模块、磁记忆探头位移检测模块、IMU轨迹跟踪检测模块、数据采集模块、数据处理模块和数据传输模块；其中，轨道损伤磁记忆检测模块，用于检测过山车轨道上每个测点的磁信号，并将检测数据发送至数据采集模块；轨道激光轮廓测量模块，用于通过激光轮廓传感器对过山车轨道的轮廓进行检测，并将检测数据输出至数据采集模块；磁记忆探头位移检测模块，用于对检测过程中轨道损伤磁记忆检测模块的磁记忆探头偏离初始位置的位移进行检测，并将检测数据输出至数据采集模块；IMU轨迹跟踪检测模块，用于获取过山车轨道上每个测点的IMU信号，并将检测数据输出至数据采集模块；数据采集模块，用于对上述各个模块的检测数据进行数据采集，并将采集数据输
出至数据处理模块；数据处理模块，用于对采集数据进行存储和处理，并将处理后获得的过山车轨道状态数据和采集数据经由数据传输模块发送至云服务器。
[0007]进一步的，本专利技术的检测系统还包括：云服务器，用于对数据传输模块发送的数据进行存储和分析，以及响应客户端的查询操作，将不同区域、不同过山车轨道的实时状态及历史状态发送至客户端；客户端，用于查询云服务器中存储的过山车轨道检测数据和状态数据，并接收云服务器发送的信息。
[0008]进一步的，轨道损伤磁记忆检测模块包括设置于检测系统箱体两侧的左轨道磁记忆检测探头和右轨道磁记忆检测探头；其中，左轨道磁记忆检测探头包括：左轨道磁记忆传感器组、左轨道磁记忆传感器滑杆和左轨道弹簧；左轨道弹簧沿着左轨道磁记忆传感器滑杆推动左轨道磁记忆传感器组与左轨道贴紧，左轨道磁记忆传感器组可沿着左轨道磁记忆传感器滑杆移动；左轨道磁记忆传感器滑杆与左轨道垂直；右轨道磁记忆检测探头包括：右轨道磁记忆传感器组、右轨道磁记忆传感器滑杆和右轨道弹簧；右轨道弹簧沿着右轨道磁记忆传感器滑杆推动右轨道磁记忆传感器组与右轨道贴紧，右轨道磁记忆传感器组可沿着右轨道磁记忆传感器滑杆移动；右轨道磁记忆传感器滑杆与右轨道垂直；左轨道磁记忆传感器组和右轨道磁记忆传感器组的曲率半径分别与左轨道和右轨道的外径相同。
[0009]进一步的，磁记忆探头位移检测模块包括左轨道磁记忆传感器位移检测探头和右轨道磁记忆传感器位移检测探头；其中，左轨道磁记忆传感器位移检测探头设置于检测系统箱体左侧立板和左轨道磁记忆检测探头之间，用于检测左轨道磁记忆检测探头偏离初始位置的位移；右轨道磁记忆传感器位移检测探头设置于检测系统箱体右侧立板和右轨道磁记忆检测探头之间，用于检测右轨道磁记忆检测探头偏离初始位置的位移。
[0010]进一步的，轨道激光轮廓测量模块包括：左轨道激光2D轮廓测量探头和右轨道激光2D轮廓测量探头；其中，左轨道激光2D轮廓测量探头设置于检测系统箱体左侧立板上，其探测方向与左轨道垂直，用于检测左轨道的内侧轮廓；右轨道激光2D轮廓测量探头设置于检测系统箱体右侧立板上，其探测方向与右轨道垂直，用于检测右轨道的内侧轮廓。
[0011]进一步的，数据处理模块或云服务器用于：根据过山车在每个测点处的IMU信号，计算过山车的运行轨迹，并根据运动轨迹确定不同时刻过山车所处的位置，进而确定测点在轨道上的位置；根据过山车轨道上每个测点的磁信号，计算过山车轨道上的磁场分布信息；根据过山车轨道上每个测点的轮廓数据和磁记忆探头位移数据，计算过山车轨道的轨距分布信息、轨道变形信息和轨道表面损伤信息；基于测点在轨道上的位置信息、磁场分布信息、轨距分布信息、轨道变形信息和轨
道表面损伤信息，获取过山车轨道的评估结果。
[0012]进一步的，数据处理模块或云服务器用于：根据每个测点的左轨道内侧轮廓和右轨道内侧轮廓，拟合出该测点的左轨道内侧轮廓的第一圆心和右轨道内侧轮廓的第二圆心；计算第一圆心与轨道激光轮廓测量模块的左轨道激光2D轮廓测量探头之间的第一距离、第二圆心与轨道激光轮廓测量模块的右轨道激光2D轮廓测量探头之间的第二距离；将左轨道激光2D轮廓测量探头和右轨道激光2D轮廓测量探头之间的距离作为第三距离；并将第三距离与第一距离、第二距离之和作为每个测点处的轨距分布信息。
[0013]进一步的，数据处理模块或云服务器用于：将每个测点处的轨道损伤磁记忆检测模块的左轨道磁记忆检测探头偏离初始位置的位移作为第一距离；将每个测点处的轨道损伤磁记忆检测模块的右轨道磁记忆检测探头偏离初始位置的位移作为第二距离；将左轨道磁记忆检测探头和右轨道磁记忆检测探头之间的初始距离作为第三距离；将第三距离与第一距离、第二距离之差作为每个测点处的轨距分布信息。
[0014]进一步的，数据处理模块或云服务器用于：根据每个测点的左轨道内侧轮廓和右轨道内侧轮廓，拟合出该测点的左轨道内侧轮廓的第一圆心和右轨道内侧轮廓的第二圆心；计算第一圆心与轨道激光轮廓测量模块的左轨道激光2D轮廓测量探头之间的第一距离、第二圆心与轨道激光轮廓测量模块的右轨道激光2D轮廓测量探头之间的第二距离；将左轨道激光2D轮廓测量探头和右轨道激光2D轮廓测量探头之间的距离作为第三距离；将第三距离、第一距离和第二距离之和作为每个测点处的第一轨距分布信息；将每个测点处的轨道损伤磁记忆检测模块的左轨道磁记忆检测探头偏离初始位置的位移作为第一距离；将每个测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种过山车轨道在役检测系统，其特征在于，包括：轨道损伤磁记忆检测模块、轨道激光轮廓测量模块、磁记忆探头位移检测模块、IMU轨迹跟踪检测模块、数据采集模块、 数据处理模块和数据传输模块；所述轨道损伤磁记忆检测模块，用于检测过山车轨道上每个测点的磁信号，并将检测数据发送至所述数据采集模块；所述轨道激光轮廓测量模块，用于通过激光轮廓传感器对过山车轨道的轮廓进行检测，并将检测数据输出至所述数据采集模块；所述磁记忆探头位移检测模块，用于对检测过程中所述轨道损伤磁记忆检测模块的磁记忆探头偏离初始位置的位移进行检测，并将检测数据输出至所述数据采集模块；所述IMU轨迹跟踪检测模块，用于获取过山车轨道上每个测点的IMU信号，并将检测数据输出至所述数据采集模块；所述数据采集模块，用于对各个模块的检测数据进行数据采集，并将采集数据输出至所述数据处理模块；所述数据处理模块，用于对所述采集数据进行存储和处理，并将处理后获得的过山车轨道状态数据和所述采集数据经由所述数据传输模块发送至云服务器。2.根据权利要求1所述的一种过山车轨道在役检测系统，其特征在于，还包括：云服务器，用于对所述数据传输模块发送的数据进行存储和分析，以及响应客户端的查询操作，将不同区域、不同过山车轨道的实时状态及历史状态发送至客户端；客户端，用于查询所述云服务器中存储的过山车轨道检测数据和状态数据，并接收所述云服务器发送的信息。3.根据权利要求1所述的一种过山车轨道在役检测系统，其特征在于：所述轨道损伤磁记忆检测模块包括设置于检测系统箱体两侧的左轨道磁记忆检测探头和右轨道磁记忆检测探头；所述左轨道磁记忆检测探头包括：左轨道磁记忆传感器组、左轨道磁记忆传感器滑杆和左轨道弹簧；所述左轨道弹簧沿着所述左轨道磁记忆传感器滑杆推动所述左轨道磁记忆传感器组与左轨道贴紧，所述左轨道磁记忆传感器组可沿着所述左轨道磁记忆传感器滑杆移动；所述左轨道磁记忆传感器滑杆与左轨道垂直；所述右轨道磁记忆检测探头包括：右轨道磁记忆传感器组、右轨道磁记忆传感器滑杆和右轨道弹簧；所述右轨道弹簧沿着所述右轨道磁记忆传感器滑杆推动所述右轨道磁记忆传感器组与右轨道贴紧，所述右轨道磁记忆传感器组可沿着所述右轨道磁记忆传感器滑杆移动；所述右轨道磁记忆传感器滑杆与右轨道垂直；所述左轨道磁记忆传感器组和右轨道磁记忆传感器组的曲率半径分别与左轨道和右轨道的外径相同。4.根据权利要求3所述的一种过山车轨道在役检测系统，其特征在于：所述磁记忆探头位移检测模块包括左轨道磁记忆传感器位移检测探头和右轨道磁记忆传感器位移检测探头；所述左轨道磁记忆传感器位移检测探头设置于检测系统箱体左侧立板和所述左轨道磁记忆检测探头之间，用于检测左轨道磁记忆检测探头偏离初始位置的位移；所述右轨道磁记忆传感器位移检测探头设置于检测系统箱体右侧立板和所述右轨道
磁记忆检测探头之间，用于检测右轨道磁记忆检测探头偏离初始位置的位移。5.根据权利要求1所述的一种过山车轨道在役检测系统，其特征在于：所述轨道激光轮廓测量模块包括：左轨道激光2D轮廓测量探头和右轨道激光2D轮廓测量探头；所述左轨道激光2D轮廓测量探头设置于检测系统箱体左侧立板上，其探测方向与左轨道垂直，用于检测左轨道的内侧轮廓；所述右轨道激光2D轮廓测量探头设置于检测系统箱体右侧立板上，其探测方向与右轨道垂直，用于检测右轨道的内侧轮廓。6.根据权利要求2所述的一种过山车轨道在役检测系统，其特征在于：所述数据处理模块或云服务器用于：根据过山车在每个测点处的IMU信号，计算过山车的运行轨迹，并根据运动轨迹确定不同时刻过山车所处的位置，进而确定测点在轨道上的位置；根据所述过山车轨道上每个测点的磁信号，计算所述过山车轨道上的磁场分布信息；根据所述过山...

【专利技术属性】
技术研发人员：代濠源，汪杉，康健，张继信，李乐冉，廉刚宇，连毓杰，祝静，由博雯，荆艺琳，王盛楠，张杰，
申请(专利权)人：北京石油化工学院，
类型：发明
国别省市：