一种铁路线路状态巡检系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种铁路线路状态巡检系统和方法，该系统包括：速度检测模块，设置在列车的车轮轴端或电机齿轮箱上，用于检测列车的车速；道岔检测模块，包括多个道岔摄像头，设置在列车底部，用于根据车速和预先存储的公里标信息在铁路道岔处分别采集道岔的轨内侧图像和轨外侧图像；图像处理模块，用于根据所采集的道岔的轨内侧图像和轨外侧图像以及预先存储的正常图像并采用预先设定的深度学习目标检测模型，判断道岔的轨内侧和/或轨外侧是否存在故障。通过本发明专利技术提供的技术方案，可以实现无人值守模式的巡检，不仅能够快速正确地识别检测线路的各种缺陷，而且复核便捷，可以为故障隐患预警、科学制定养护计划提供决策依据。科学制定养护计划提供决策依据。科学制定养护计划提供决策依据。

【技术实现步骤摘要】
一种铁路线路状态巡检系统和方法


[0001]本专利技术涉及铁路线路状态巡检技术，特别地，涉及一种铁路线路状态巡检系统和方法。

技术介绍

[0002]目前针对道岔及环线的巡检作业状况和作业质量记录主要依靠人工，这种方式可追溯性较低，道岔及环线状态受外界及磨耗等因素的影响，铁路线路容易出现各种缺陷。若在车辆运行过程中不能及时发现道岔及环线的缺陷，很可能会造成严重的安全隐患。至于人工检测，受到巡检作业人员的专业和疏漏的影响,很可能导致追踪信息混乱，因此，检修作业的方式已经难以满足日益增强的铁路线路安全防范管理的要求。
[0003]综上所述，目前针对道岔和环线图像巡视分析及状态情况由人工进行检测，当前检修方式占用了很多人力物力，同时人工检测的质量也得不到保证。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种铁路线路状态巡检系统和方法，用以解决现有技术中人工巡检质量得不到保证的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了一种铁路线路状态巡检系统，该系统包括：速度检测模块，设置在列车的车轮轴端或电机齿轮箱上，用于检测所述列车的车速；道岔检测模块，包括多个道岔摄像头，设置在列车底部，用于根据所述车速和预先存储的公里标信息在铁路道岔处分别采集所述道岔的轨内侧图像和轨外侧图像；以及图像处理模块，用于根据所采集的所述道岔的轨内侧图像和轨外侧图像以及预先存储的正常图像并采用预先设定的深度学习目标检测模型，判断道岔的轨内侧和/或轨外侧是否存在故障。
[0006]优选地，所述铁路线路状态巡检系统还包括：环线检测模块，包括环线摄像头，设置在列车底部，用于实时采集环线图像；其中，所述图像处理模块还用于根据实时采集的环线图像和预先存储的环线初始状态判断环线是否存在缺陷。
[0007]优选地，所述道岔检测模块包括：列车位置判定单元，用于根据所述车速和所述公里标信息判定列车所处位置，从而确定列车到达道岔位置的时间；以及道岔图像采集单元，包括多个道岔摄像头，用于根据列车到达道岔位置的时间在列车到达道岔位置的情况下采集所述道岔的轨内侧图像和轨外侧图像。
[0008]优选地，所述道岔图像采集单元包括：第一道岔摄像头，用于采集位于道岔的第一条钢轨的轨外侧图像；第二道岔摄像头，用于采集位于道岔的第一条钢轨的轨内侧图像；第三道岔摄像头，用于采集位于道岔的第二条钢轨的轨内侧图像；以及第四道岔摄像头，用于采集位于道岔的第二条钢轨的轨外侧图像。
[0009]优选地，所述铁路线路状态巡检系统还包括：报警模块，用于在所述道岔的轨内侧和/或轨外侧存在故障的情况下进行报警，并用于在环线存在缺陷的情况下进行报警。
[0010]相应地，本专利技术还提供了一种铁路线路状态巡检方法，该方法包括：检测列车的车
速；根据所述车速和预先存储的公里标信息在铁路道岔处采用多个道岔摄像头分别采集所述道岔的轨内侧图像和轨外侧图像；以及根据所采集的所述道岔的轨内侧图像和轨外侧图像以及预先存储的正常图像并采用预先设定的深度学习目标检测模型，判断道岔的轨内侧和/或轨外侧是否存在故障。
[0011]优选地，所述铁路线路状态巡检方法还包括：实时采集环线图像；以及根据实时采集的环线图像和预先存储的环线初始状态判断环线是否存在缺陷。
[0012]优选地，所述根据所述车速和预先存储的公里标信息在铁路道岔处分别采集所述道岔的轨内侧图像和轨外侧图像包括：根据所述车速和所述公里标信息判定列车所处位置，从而确定列车到达道岔位置的时间；以及根据列车到达道岔位置的时间在列车到达道岔位置的情况下采用多个道岔摄像头采集所述道岔的轨内侧图像和轨外侧图像。
[0013]优选地，所述采用多个道岔摄像头采集所述道岔的轨内侧图像和轨外侧图像包括：采用第一道岔摄像头采集位于道岔的第一条钢轨的轨外侧图像；采用第二道岔摄像头采集位于道岔的第一条钢轨的轨内侧图像；采用第三道岔摄像头采集位于道岔的第二条钢轨的轨内侧图像；以及采用第四道岔摄像头采集位于道岔的第二条钢轨的轨外侧图像。
[0014]优选地，所述铁路线路状态巡检方法还包括：在所述道岔的轨内侧和/或轨外侧存在故障的情况下进行报警，并用于在环线存在缺陷的情况下进行报警。
[0015]本专利技术通过检测得到的列车车速和预先存储的公里标信息实现在铁路道岔处采集道岔的轨内侧图像和轨外侧图像，并根据所采集的所述道岔的轨内侧图像和轨外侧图像以及预先存储的正常图像利用深度学习目标检测算法，判断道岔的轨内侧和/或轨外侧是否存在故障，通过本专利技术提供的技术方案，可以实现无人值守模式的巡检，不仅能够快速正确地识别检测线路的各种缺陷，而且复核便捷，可以为故障隐患预警、科学制定养护计划提供决策依据。
附图说明
[0016]附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：
[0017]图1是本专利技术提供的铁路线路状态巡检系统的框图；
[0018]图2是本专利技术提供的另一铁路线路状态巡检系统的框图；以及
[0019]图3是本专利技术提供的铁路线路状态巡检方法的流程图。
具体实施方式
[0020]以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术的范围。
[0021]图1是本专利技术提供的铁路线路状态巡检系统的框图，如图1所示，该系统包括速度检测模块10、道岔检测模块20和图像处理模块30。
[0022]速度检测模块10设置在列车的车轮轴端或电机齿轮箱上，用于检测所述列车的车速。速度检测模块可以利用传感器，例如速度传感器。
[0023]道岔检测模块20包括多个道岔摄像头，设置在列车底部，用于根据车速和预先存
储的公里标信息在铁路道岔处分别采集道岔的轨内侧图像和轨外侧图像。道岔检测模块20首先根据速度检测模块10得到的车速和预先存储的公里标信息计算得到列车所处的位置，也就是判断列车是否位于道岔或何时位于道岔，然后在列车位于道岔的情况下通过多个道岔摄像头分别采集道岔的轨内侧图像和轨外侧图像。道岔摄像头应当在列车运行过程中能够对道岔的可视部件进行高清图像采集，在选取摄像头的时候应当注意选取可适应车速为120km/h的摄像头。
[0024]设置在列车底部的多个道岔摄像头应当设置在可以拍摄到道岔的轨内侧图像和轨外侧图像的位置，具体设置在列车底部的哪个位置，可以根据实际情况进行设定。
[0025]图像处理模块30用于根据所采集的道岔的轨内侧图像和轨外侧图像以及预先存储的正常图像并采用深度学习目标检测模型，判断道岔的轨内侧和/或轨外侧是否存在故障。预先存储的正常图像包括已知没有故障情况下的轨内侧图像和轨外侧图像，本专利技术中采用深度学习目标检测模型通过对所采集的道岔的轨内侧图像和轨外侧图像与没有故障情况下的轨内侧图像和轨外侧图像进行对比分析，判断得到道岔是否存在故障，例如道岔结构外观本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁路线路状态巡检系统，其特征在于，该系统包括：速度检测模块，设置在列车的车轮轴端或电机齿轮箱上，用于检测所述列车的车速；道岔检测模块，包括多个道岔摄像头，设置在列车底部，用于根据所述车速和预先存储的公里标信息在铁路道岔处分别采集所述道岔的轨内侧图像和轨外侧图像；以及图像处理模块，用于根据所采集的所述道岔的轨内侧图像和轨外侧图像以及预先存储的正常图像并采用预先设定的深度学习目标检测模型，判断道岔的轨内侧和/或轨外侧是否存在故障。2.根据权利要求1所述的铁路线路状态巡检系统，其特征在于，该系统还包括：环线检测模块，包括环线摄像头，设置在列车底部，用于实时采集环线图像；其中，所述图像处理模块还用于根据实时采集的环线图像和预先存储的环线初始状态判断环线是否存在缺陷。3.根据权利要求1或2所述的铁路线路状态巡检系统，其特征在于，所述道岔检测模块包括：列车位置判定单元，用于根据所述车速和所述公里标信息判定列车所处位置，从而确定列车到达道岔位置的时间；以及道岔图像采集单元，包括多个道岔摄像头，用于根据列车到达道岔位置的时间在列车到达道岔位置的情况下采集所述道岔的轨内侧图像和轨外侧图像。4.根据权利要求3所述的铁路线路状态巡检系统，其特征在于，所述道岔图像采集单元包括：第一道岔摄像头，用于采集位于道岔的第一条钢轨的轨外侧图像；第二道岔摄像头，用于采集位于道岔的第一条钢轨的轨内侧图像；第三道岔摄像头，用于采集位于道岔的第二条钢轨的轨内侧图像；以及第四道岔摄像头，用于采集位于道岔的第二条钢轨的轨外侧图像。5.根据权利要求2所述的铁路线路状态巡检系统，其特征在于，该系统还包括：报警模块，用于在所述道岔的轨内侧和/或轨外侧存在故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈微，黄子辉，辛骥，耿雪菲，王增，刘洋，李晓茵，克高兵，肖旭慧，郑文彬，
申请(专利权)人：北京京天威科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：