一种多源融合电务制造技术

本发明专利技术涉及铁路电务

【技术实现步骤摘要】
一种多源融合电务LKJ、列控数据定测系统和方法


[0001]本专利技术涉及铁路电务
LKJ、
列控数据定测
，具体为一种多源融合电务
LKJ、
列控数据定测系统和方法
。

技术介绍

[0002]LKJ
基础数据是控制行车的重要数据，其精确度是监控列车安全运行的重要前提条件和保障，为了确保列车控制安全，需要对全线信号机
、
轨道区段长度
、
应答器位置
、
分相区位置进行测量，以满足列车监控和控制需求
。
目前各施工单位在数据测量时一般使用测距小独轮推车进行人工测量，钢尺作为测距小独轮推车验证工具和辅助工具
。
测量精度受测量工具和人员操作影响很大，初测和复测数据往往有较大误差，造成多次重复测量
。
而在数据编制阶段，因测量数据整理全靠技术人员计算，经常出现计算错误
。
基于卫星的定位测试技术虽然已经有所研究，但没有成熟可实现的设备定型，特别是既有线改造涉及的提前定位测量，始终拘泥于传统测试模式
。
[0003]因此，本领域技术人员提供了一种多源融合电务
LKJ、
列控数据定测系统和方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种多源融合电务
LKJ、
列控数据定测系统和方法，通过数据转化软件的建立结合高精度测量设备和无线定位系统数据采集，提高了数据测量准确度并减少或避免重复测量工作，实现电务
LKJ
现场测量数据准确完整，高精度定测的自动化和智能化
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种多源融合电务
LKJ、
列控数据定测系统，由车载智能处理板
、
移动底盘驱动板
、
激光雷达
、
深度相机
、
轮速计
、
惯性测量单元
、RTK
实时差分定位单元
、
电机
、
电源
、
测量小车和
LKJ
终端显示设备组成
。
[0007]车载智能处理板通过
USB
接口与激光雷达
、
深度相机和轮速计连接，通过网口与移动底盘驱动板连接，通过
WiFi
与系统服务器连接
。
移动底盘驱动板通过串口与惯性测量单元
、
电机
、RTK
实时差分定位单元连接
。
电源单元为系统供电
。
[0008]车载智能处理板采用
NVIDIA Jetson AGX Xavier
开发板，搭载
ROS
操作系统，实现主从机通信和对测量小车硬件控制，同时进行多源数据融合建立高精度三维点云图
。
采用
NVIDIA Jetson AGX Xavier
开发板是由于在实现自主探索
、
二维地图构建系统
、
三维建图时存在较大的计算量，且测量小车移动底盘的载重
、
尺寸是有限，
NVIDIA Jetson AGX Xavier
的读写算力最高可以达到
750Gbps
，且尺寸小，易于安装在测量小车上
。
[0009]移动底盘驱动板采用
STM32F
系列
ARM
微处理器
。
[0010]深度相机采用
RGB
‑
D
相机，不仅可以获取场景纹理信息，还可以获取深度信息，即场景的绝对尺度信息，无需利用三角视差测距法获取场景相对尺度信息，减少了相关计算
量，同时对室内场景的三维建模精细度更高，更加灵活，扩展性更强
。
[0011]激光雷达采用多线阵列激光雷达传感器进行数据采集
。
[0012]利用轮速计数据估算机器人位姿变化，其精度更高，且计算量较小
。
[0013]深度相机
、
激光雷达和轮速计通过
USB
接口传输场景探测数据至车载智能处理板，
RTK
实时差分定位单元获取里程数据传输给车载智能处理板，移动底盘驱动板获取惯性测量单元的姿态数据，通过网口上传至车载智能处理板，并接受车载智能处理板控制命令驱动电机转动
。
[0014]系统供电方式为
12V
锂电池，通过
12V
‑
19V
升压器为车载智能处理板提供
19V4A
的直流电压，移动底盘由另一块
12V
锂电池供电
。
其余传感器均由车载智能处理板通过
USB
接口提供
5V
直流电压
。
[0015]测量小车设计成三层，包括底盘板
、
中间层板
、
顶层板，层板之间采用支柱隔开
。
四个车轮设计为铁路车轮，可以在铁轨上运行，四个车轮由四个电机驱动行走
。
底盘板上安装移动底盘驱动板锂电池
、
载智能处理板锂电池
、
四个电机
、
移动底盘驱动板
、
车载智能处理板；中间层板上安装雷达
、
深度摄像头
、
轮速计
、RTK
实时差分定位单元
、
惯性测量单元；顶层板上安装智能终端显示设备和
RTK
实时差分定位单元天线
。
[0016]LKJ
终端显示设备为
PC
机
、
笔记本电脑
、
平板等终端设备，用以显示测量小车从轨道上运动后绘制的铁路沿线全局栅格地图及需要测量的电务
LKJ
数据结果
。
[0017]基于多源融合电务
LKJ、
列控数据定测方法是：
[0018](1)
深度相机获取图像信息和深度信息传输给
ROS
系统
。
[0019](2)
轮速计采集四元数和绝对坐标传输给
ROS
系统
。
[0020](3)
雷达激光束测算场景深度信息传输给
ROS
系统，构建二维局部栅格地图
。
[0021](4)RTK
实时差分定位单元采集经
、
纬度及高程信息，传输给
ROS
系统
。
[0022](5)
深度相机
、
轮速计
、
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种多源融合电务
LKJ、
列控数据定测系统，其特征在于，系统由车载智能处理板
、
移动底盘驱动板
、
激光雷达
、
深度相机
、
轮速计
、
惯性测量单元
、RTK
实时差分定位单元
、
电机
、
电源
、
测量小车和
LKJ
终端显示设备组成；车载智能处理板通过
USB
接口与激光雷达
、
深度相机和轮速计连接
、
通过网口与移动底盘驱动板连接
、
通过
WiFi
与系统服务器连接；移动底盘驱动板通过串口与惯性测量单元
、
电机
、RTK
实时差分定位单元连接；电源单元与各部件电性连接；测量小车设计成三层，包括底盘板
、
中间层板
、
顶层板，层板之间采用支柱隔开
。2.
根据权利要求1所述的一种多源融合电务
LKJ、
列控数据定测系统，其特征在于，
LKJ
终端显示设备为
PC
机
、
笔记本电脑
、
平板类终端设备
。3.
根据权利要求1所述的一种多源融合电务
LKJ、
列控数据定测系统，其特征在于，激光雷达采用多线阵列激光雷达传感器
。4.
根据权利要求1所述的一种多源融合电务
LKJ、
列控数据定测系统，其特征在于，测量小车的四个车轮设计为铁路车轮
。5.
根据权利要求1所述的一种多源融合电务
LKJ、
列控数据定测系统，其特征在于，底盘板上安装移动底盘驱动板锂电池
、
载智能处理板锂电池
、
四个电机
、
移动底盘驱动板
、
车载智能处理板；中间层板上安装雷达
、
深度摄像头
、
轮速计
、RTK
实时差分定位单元
、
惯性测量单元；顶层板上安装智能终端显示设备和
RTK
实时差分定位单元天线
。6.
根据权利要求1所述的一种多源融合电务
LKJ、
列控数据定测系统，其特征在于，深度相机采用
RGB
‑
D
相机
。7.
根据权利要求1所述的一种多源融合电务
LKJ、
列控数据定测系统，其特征在于，系统供电方式为
12V
锂电池，通过
12V
‑
19V
升压器为车载智能处理板提供
19V4A

【专利技术属性】
技术研发人员：张勇，贾玉磊，汪伟建，杨林宇，郭婧，李进民，王珍，李文龙，张庆学，邓海涛，钮飞跃，邓毅，
申请(专利权)人：中铁二十二局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：