铁路道岔轨道检测系统和方法技术方案

本申请提供一种铁路道岔轨道检测系统和方法，铁路道岔轨道检测系统包括行走单元和检测单元。行走单元用于沿轨道的延伸方向行走于两根轨道上。检测单元包括基体以及设于基体上的处理器、线结构激光传感器、惯性测量单元、相机和电池模组，基体与行走单元连接；处理器同时与线结构激光传感器、惯性测量单元、相机和电池模组电连接；线结构激光传感器用于扫描轨道以获取轨道横断面轮廓数据；相机用于采集承载轨道的轨枕的图像；惯性测量单元用于为线结构激光传感器提供定位定姿状态数据以及提供加速度信息。自动化程度高，效率高，检测数据全面，检测结果准确性高。检测结果准确性高。检测结果准确性高。

【技术实现步骤摘要】
铁路道岔轨道检测系统和方法


[0001]本专利技术涉及轨道检测
，具体而言，涉及一种铁路道岔轨道检测系统和方法。

技术介绍

[0002]铁路是重要基础设施、国民经济大动脉和大众化交通工具，对我国社会经济又好又快发展和国防起着不可替代的全局性支撑作用。道岔作为轨道结构的薄弱环节，安全性相对较低。在线路上，道岔一旦出现故障将严重影响铁路的运营，甚至会发生灾难性的事故。我国目前尚无对道岔行之有效的检测手段，道岔的日常维护及故障检测大部分由人力完成。
[0003]经专利技术人研究发现，现有的道岔轨道结构检测系统存在如下缺点：
[0004]人工检测，效率低，误差大。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种铁路道岔轨道检测系统和方法，其能够提高自动化程度，提高检测效率，提高检测结果的准确性，进而提高道岔轨道系统使用的安全性。
[0006]本专利技术的实施例是这样实现的：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种铁路道岔轨道检测系统，包括：
[0008]行走单元，所述行走单元用于沿轨道的延伸方向行走于两根轨道上；
[0009]以及检测单元，所述检测单元包括基体以及设于所述基体上的处理器、线结构激光传感器、惯性测量单元、相机和电池模组，所述基体与所述行走单元连接；所述处理器同时与所述线结构激光传感器、所述惯性测量单元、所述相机和所述电池模组电连接；所述线结构激光传感器用于扫描轨道以获取轨道横断面轮廓数据；所述相机用于采集承载所述轨道的轨枕的图像；其中，所述横断面为垂直于轨道的延伸方向的断面。
[0010]在可选的实施方式中，所述线结构激光传感器设置为多个，多个所述线结构激光传感器均设于所述基体上且与所述处理器电连接，多个所述线结构激光传感器共同作用以获取所述轨枕和所述两根轨道的横断面轮廓数据。
[0011]在可选的实施方式中，多个所述线结构激光传感器包括至少两个第一线结构激光传感器、至少一个第二线结构激光传感器和至少两个第三线结构激光传感器，所述至少一个第二线结构激光传感器位于所述至少两个第一线结构激光传感器和所述至少两个第三线结构激光传感器之间；所述至少两个第一线结构激光传感器用于获取两根轨道中的一根轨道的横断面轮廓数据；所述至少两个第一线结构激光传感器、所述至少一个第二线结构激光传感器和所述至少两个第三线结构激光传感器共同配合用于获取所述轨枕的横断面轮廓数据；所述至少两个第三线结构激光传感器用于获取所述两根轨道中的另一根轨道的横断面轮廓数据。
[0012]在可选的实施方式中，所述相机设置为多个，多个所述相机均设于所述基体上且
与所述处理器电连接，多个所述相机共同配合以获取所述轨枕的图像。
[0013]在可选的实施方式中，所述电池模组包括锂电池以及与所述锂电池电连接的过载过压保护电路结构，所述锂电池与所述处理器电连接。
[0014]在可选的实施方式中，所述行走单元包括相连的车架和行走轮，所述行走轮用于行走于所述两根轨道上；所述基体与所述车架可拆卸地连接。
[0015]在可选的实施方式中，所述检测单元还包括报警器，所述报警器设于所述基体上，所述报警器与所述处理器通信连接，用于在所述处理器获取的参数信息不符合要求时发出警报。
[0016]在可选的实施方式中，所述检测单元还包括全球导航卫星系统，所述全球导航卫星系统设于所述基体上且与所述处理器通信连接。
[0017]在可选的实施方式中，所述检测单元还包括里程计，所述里程计设于所述基体上并与所述处理器通信连接，所述里程计用于获取所述行走单元行走的路程。
[0018]第二方面，本专利技术提供一种铁路道岔轨道检测方法，适用于前述实施方式中任一项所述的铁路道岔轨道检测系统，该方法包括：
[0019]在检测单元通过行走单元带动下沿轨道的延伸方向行走的过程中，利用线结构激光传感器获取轨道横断面轮廓数据并传输至处理器，以及利用相机采集轨枕的图像并将图像数据传输至所述处理器。
[0020]本专利技术实施例的有益效果是：
[0021]综上所述，本实施例提供的铁路道岔轨道检测系统，采用高精度三维激光技术与计算机处理技术，对道岔各部位进行实时、同步扫描，获取三维点云数据，通过软件进行高效、快速、可靠的分析，提取各部件检查项目，解算检查结果，同时，还能够对异常情况进行实时声光报警提示，同时将检测结果进行存储和输出，以数字化方式为道岔日常养护提供依据。在检测过程中，可以人工或者机械设备驱动行走单元在轨道上沿轨道的延伸方向行走，在行走过程中，检测单元随着行走单元一起移动，检测单元上的检测模块能够实时有效地对道岔结构进行检测，自动化程度高，效率高，检测结果准确性高。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例的铁路道岔轨道检测系统的一视角结构示意图；
[0024]图2为本专利技术实施例的铁路道岔轨道检测系统的另一视角结构示意图；
[0025]图3为本专利技术实施例的检测单元的结构示意图；
[0026]图4为本专利技术实施例的检测单元的控制流程图；
[0027]图5为本专利技术实施例的检测单元的部分结构示意图。
[0028]图标:
[0029]100
‑
行走单元；110
‑
车架；120
‑
行走轮；130
‑
扶手；200
‑
检测单元；210
‑ꢀ
基体；220
‑
处理器；230
‑
线结构激光传感器；231
‑
第一传感器；232
‑
第二传感器；233
‑
第三传感器；234
‑
第四传感器；235
‑
第五传感器；236
‑
第六传感器；237
‑
第七传感器；238
‑
第八传感器；240
‑
惯性测量单元；250
‑
相机；260
‑ꢀ
电池模组；270
‑
里程计；280
‑
GNSS；290
‑
报警器。
具体实施方式
[0030]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本专利技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0031]因此，以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路道岔轨道检测系统，其特征在于，包括：行走单元，所述行走单元用于沿轨道的延伸方向行走于两根轨道上；以及检测单元，所述检测单元包括基体以及设于所述基体上的处理器、线结构激光传感器、惯性测量单元、相机和电池模组，所述基体与所述行走单元连接；所述处理器同时与所述线结构激光传感器、所述惯性测量单元、所述相机和所述电池模组电连接；所述线结构激光传感器用于扫描轨道以获取轨道横断面轮廓数据；所述相机用于采集承载所述轨道的轨枕的图像；其中，所述横断面为垂直于轨道的延伸方向的断面。2.根据权利要求1所述的铁路道岔轨道检测系统，其特征在于：所述线结构激光传感器设置为多个，多个所述线结构激光传感器均设于所述基体上且与所述处理器电连接，多个所述线结构激光传感器共同作用以获取所述轨枕和所述两根轨道的横断面轮廓数据。3.根据权利要求2所述的铁路道岔轨道检测系统，其特征在于：多个所述线结构激光传感器包括至少两个第一线结构激光传感器、至少一个第二线结构激光传感器和至少两个第三线结构激光传感器，所述至少一个第二线结构激光传感器位于所述至少两个第一线结构激光传感器和所述至少两个第三线结构激光传感器之间；所述至少两个第一线结构激光传感器用于获取两根轨道中的一根轨道的横断面轮廓数据；所述至少两个第一线结构激光传感器、所述至少一个第二线结构激光传感器和所述至少两个第三线结构激光传感器共同配合用于获取所述轨枕的横断面轮廓数据；所述至少两个第三线结构激光传感器用于获取所述两根轨道中的另一根轨道的横断面轮廓数据。4.根据权利要求1所述的铁...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，李清泉，张立军，梁宏波，荆莹，王子豪，毛庆洲，郑继忠，李志明，王树国，徐玉坡，孙陶陶，司道林，
申请(专利权)人：武汉汉宁轨道交通技术有限公司中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所，
类型：发明
国别省市：