【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及轨道测量，具体涉及一种自行走式综合性工务自动检测设备。
技术介绍
1、随着科技的飞速发展和人们生活水平的提高，地铁、高铁、动车等出行方式已经作为人们出行首选工具之一，轨道线路的良好状态是确保列车安全、稳定运行的关键所在。但由于轨道线路长期经受各种天气、气候等自然条件的考验，同时还受列车随机荷载和多种附加应力的影响，在使用过程中线路容易发生变形或是路基下沉等线路病害，会对列车正常的运行带来较大的影响，所以需要做好线路的维护工作，及时发现线路中存在的隐患并进行解决，确保轨道行车安全。
2、工务检测为线路病害的原因分析及病害维护提供重要的实测数据。工务检测项目较多，在工务检测过程中，最重要检测手段就是轨道动静态检测，轨道动态检测通常采用大型轨道检测车、高速综合检测列车和相关检测设备，在规定测试速度下对全线各系统进行综合检测，存在体积大，设备复杂，成本高，灵活度低且小线路不方便检测等缺点。轨道静态检测指在没有列车荷载作用时，运用检测工具或设备对轨道进行的检查，轨道检查负责人需要对各个路段进行检测，重点检查轨道薄弱环节，保证路线检测精准限度，目前工务静态检测各种项目还都是使用各自的检测设备分别进行人工检测，存在检测效率低、检测耗时长、工人劳动强度大、需要人员多等缺点。
技术实现思路
1、针对目前工务检测技术存在的检测效率低、工人劳动强度大、需要人员多、体积大、设备复杂以及灵活度低等问题，本专利技术提供一种自动化程度高、设备小巧灵活、检测功能多样，可大大提高检测效率并
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，包括沿轨道行进的自行走平台以及均设置于自行走平台的轨道几何检测系统、轨道巡检系统、轨道波浪磨耗检测系统、工控机和供电电源，所述供电电源分别与自行走平台、轨道几何检测系统、轨道巡检系统、轨道波浪磨耗检测系统和工控机相连，所述轨道几何检测系统、轨道巡检系统和轨道波浪磨耗检测系统均与工控机相连；
4、所述轨道几何检测系统包括第一激光摄像组件、惯性测量组件和第一控制主板，所述第一激光摄像组件包括在自行走平台左右两侧均设置的面向待测轨道内侧壁的第一相机和第一激光传感器，所述第一相机和第一激光传感器均与所述第一控制主板相连，所述第一控制主板与所述工控机相连，通过第一控制主板控制第一激光传感器每隔一段时间向轨道内侧壁发射激光线，再控制第一相机采集轨道上激光线形成的轨道轮廓线图像数据，第一相机将采集的轨道轮廓线图像数据经第一控制主板传输至工控机，所述工控机根据所述轨道轮廓线图像数据采用轨顶点提取算法计算出轨距；所述惯性测量组件与所述第一控制主板相连，所述惯性测量组件在第一控制主板的控制下采集若干轨道几何参数，采集的若干轨道几何参数经控制主板传输至工控机，所述工控机根据所述若干轨道几何参数基于惯性计算原理进行非接触式轨道几何检测；
5、所述轨道巡检系统包括第二激光摄像组件和第二控制主板，所述第二激光摄像组件包括在自行走平台前端两侧均设置的面向待测轨道表面的第二相机和第二激光传感器，所述第二相机和第二激光传感器均与所述第二控制主板相连，所述第二控制主板与所述工控机相连，通过第二控制主板控制第二激光传感器每隔一段时间向轨道表面发射激光线，再控制第二相机采集轨道上激光线形成的轨道俯视平面图像数据，第二相机将采集的轨道俯视平面图像数据经第二控制主板传输至工控机，所述工控机将轨道俯视平面图像数据进行数据拟合以输出实际轨道状态的二维或三维轨道平面图进行非接触式轨道巡检；
6、所述轨道波浪磨耗检测系统包括波浪磨耗检测组件和第三控制主板，所述波浪磨耗检测组件包括在自行走平台两侧均设置的滑动架、固定于滑动架的非接触传感器以及与滑动架上方连接的压紧结构，所述非接触传感器与第三控制主板相连，所述第三控制主板与所述工控机相连，所述滑动架底部设置有接触轨道并与自行走平台一起沿轨道行进的行进结构，所述压紧结构对滑动架施加向下的力使得滑动架的行进结构行进时是时刻接触轨道，通过所述第三控制主板控制非接触传感器采集轨道表面波浪磨耗数据，所述轨道表面波浪磨耗数据经第三控制主板传输至工控机，所述工控机将轨道表面波浪磨耗数据定量分析进行非接触式轨道波浪磨耗检测。
7、优选地，所述的自行走式综合性工务自动检测设备还包括限界检测系统，所述限界检测系统分别连接工控机和供电电源；所述限界检测系统包括在自行走平台后端设置的互相连接的探测组件和第四控制主板，所述第四控制主板与所述工控机相连，通过所述第四控制主板控制探测组件采集轨道限界数据，所述轨道限界数据经第四主板传输至工控机，所述工控机将轨道限界数据和预设限界阈值比对分析进行非接触式限界检测。
8、优选地，所述的自行走式综合性工务自动检测设备还包括隧道检测系统，所述隧道检测系统分别连接工控机和供电电源；所述隧道检测系统包括第三激光摄像组件和第五控制主板，所述第三激光摄像组件包括在自行走平台两侧均设置的面向待测隧道内壁的第三相机和第三激光传感器，所述第三相机和第三激光传感器均与所述第五控制主板相连，所述第五控制主板与所述工控机相连，通过第五控制主板控制第三激光传感器每隔一段时间向隧道内壁发射激光线，再控制第三相机采集隧道内壁激光线形成的隧道图像数据，所述隧道图像数据经第五控制主板传输至工控机，所述工控机将隧道图像数据与基准图像比对缺陷分析进行非接触式隧道检测。
9、优选地，所述的自行走式综合性工务自动检测设备还包括同步触发源，所述同步触发源分别与各检测系统中的相应控制主板相连，所述同步触发源还与供电电源相连；所述同步触发源包括设置在自行走平台车轮内的脉冲信号传感器，用于采集车轮转动时输出的脉冲信号，并将脉冲信号传输至各相应控制主板中；
10、第一控制主板收到作为触发信号的脉冲信号后，控制第一激光摄像组件中的第一激光传感器根据脉冲信号的数量按周期向两侧的轨道内侧壁分别发射激光线，以及控制惯性测量组件根据脉冲信号的数量按周期采集若干轨道几何参数；所述第二控制主板收到作为触发信号的脉冲信号后，控制第二激光摄像组件中的第二激光传感器根据脉冲信号的数量按周期向两侧的轨道表面分别发射激光线；所述第三控制主板收到作为触发信号的脉冲信号后，控制非接触传感器根据脉冲信号的数量按周期采集轨道表面波浪磨耗数据。
11、优选地，所述轨道波浪磨耗检测系统中，所述压紧结构包括压紧弹簧和固定架，所述压紧弹簧安装在固定架与滑动架之间，所述压紧弹簧的上端固定连接所述固定架，所述压紧弹簧的下端固定连接所述滑动架的顶部，所述固定架和所述滑动架之间设置相匹配的导向结构使得滑动架相对于固定架沿竖直方向上下滑动。
12、优选地，所述轨道波浪磨耗检测系统中，所述固定架包括倒l型板体，所述滑动架从上往下依次固定设置第一竖板、第一横板、第二竖板和第二横板，所述第一横板和第二横板均沿轨道方向设置，所述第一竖板为沿轨道方向间隔设置的若干个，所述第二竖板本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，包括沿轨道行进的自行走平台以及均设置于自行走平台的轨道几何检测系统、轨道巡检系统、轨道波浪磨耗检测系统、工控机和供电电源，所述供电电源分别与自行走平台、轨道几何检测系统、轨道巡检系统、轨道波浪磨耗检测系统和工控机相连，所述轨道几何检测系统、轨道巡检系统和轨道波浪磨耗检测系统均与工控机相连；
2.根据权利要求1所述的自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，还包括限界检测系统，所述限界检测系统分别连接工控机和供电电源；所述限界检测系统包括在自行走平台后端设置的互相连接的探测组件和第四控制主板，所述第四控制主板与所述工控机相连，通过所述第四控制主板控制探测组件采集轨道限界数据，所述轨道限界数据经第四主板传输至工控机，所述工控机将轨道限界数据和预设限界阈值比对分析进行非接触式限界检测。
3.根据权利要求1所述的自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，还包括隧道检测系统，所述隧道检测系统分别连接工控机和供电电源；所述隧道检测系统包括第三激光摄像组件和第五控制主板，所述第三激光摄像组件包括在自行走平台两侧均设
4.根据权利要求1至3之一所述的自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，还包括同步触发源，所述同步触发源分别与各检测系统中的相应控制主板相连，所述同步触发源还与供电电源相连；所述同步触发源包括设置在自行走平台车轮内的脉冲信号传感器，用于采集车轮转动时输出的脉冲信号，并将脉冲信号传输至各相应控制主板中；
5.根据权利要4所述的自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，所述轨道波浪磨耗检测系统中，所述压紧结构包括压紧弹簧和固定架，所述压紧弹簧安装在固定架与滑动架之间，所述压紧弹簧的上端固定连接所述固定架，所述压紧弹簧的下端固定连接所述滑动架的顶部，所述固定架和所述滑动架之间设置相匹配的导向结构使得滑动架相对于固定架沿竖直方向上下滑动。
6.根据权利要求5所述的自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，所述轨道波浪磨耗检测系统中，所述固定架包括倒L型板体，所述滑动架从上往下依次固定设置第一竖板、第一横板、第二竖板和第二横板，所述第一横板和第二横板均沿轨道方向设置，所述第一竖板为沿轨道方向间隔设置的若干个，所述第二竖板为沿轨道方向间隔设置的若干个且各第二竖板的内部均容纳一个非接触传感器，所述第二横板的底部设置有所述行进结构，所述固定架的倒L型板体的横板、一个所述第一竖板的顶部之间均设置一个所述压紧弹簧，所述导向结构包括设置在滑动架的第一竖板的滑轮和设置在所述倒L型板体的竖板上匹配所述滑轮的沿竖直方向的滑轨。
7.根据权利要求4所述的自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，还包括显示器，所述显示器分别与工控机和供电电源相连，用于显示工控机运行状况和各检测系统的相应检测结果；
8.根据权利要求4所述的自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，所述轨道几何检测系统的惯性测量组件包括陀螺仪和加速度计并在第一控制主板的控制下采集若干轨道几何参数，所述若干轨道几何参数包括左右轨向、左右高低、水平、轨距变化率、超高、曲率。
9.根据权利要求1至3之一所述的自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，所述轨道几何检测系统包括第一外壳以及设置于第一外壳内的第一激光摄像组件和第一控制主板，所述第一外壳横跨自行走平台且第一外壳两端下方均设置有第一视窗，自行走平台的左右两侧均设有第一相机和第一激光传感器且第一相机和第一激光传感器均通过相应第一视窗面向待测轨道内侧壁；
10.根据权利要求4所述的自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，各检测系统中的相应控制主板均采用一主一从的控制机制，所述自行走平台左/右侧设置的相应相机和相应激光传感器为主组件，所述自行走平台右/左侧设置的相应相机和相应激光传感器为从组件，由主组件控制采集的频率和供电电源接入，所述从组件从主组件接收采集指令和取电。
...【技术特征摘要】
1.一种自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，包括沿轨道行进的自行走平台以及均设置于自行走平台的轨道几何检测系统、轨道巡检系统、轨道波浪磨耗检测系统、工控机和供电电源，所述供电电源分别与自行走平台、轨道几何检测系统、轨道巡检系统、轨道波浪磨耗检测系统和工控机相连，所述轨道几何检测系统、轨道巡检系统和轨道波浪磨耗检测系统均与工控机相连；
2.根据权利要求1所述的自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，还包括限界检测系统，所述限界检测系统分别连接工控机和供电电源；所述限界检测系统包括在自行走平台后端设置的互相连接的探测组件和第四控制主板，所述第四控制主板与所述工控机相连，通过所述第四控制主板控制探测组件采集轨道限界数据，所述轨道限界数据经第四主板传输至工控机，所述工控机将轨道限界数据和预设限界阈值比对分析进行非接触式限界检测。
3.根据权利要求1所述的自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，还包括隧道检测系统，所述隧道检测系统分别连接工控机和供电电源；所述隧道检测系统包括第三激光摄像组件和第五控制主板，所述第三激光摄像组件包括在自行走平台两侧均设置的面向待测隧道内壁的第三相机和第三激光传感器，所述第三相机和第三激光传感器均与所述第五控制主板相连，所述第五控制主板与所述工控机相连，通过第五控制主板控制第三激光传感器每隔一段时间向隧道内壁发射激光线，再控制第三相机采集隧道内壁激光线形成的隧道图像数据，所述隧道图像数据经第五控制主板传输至工控机，所述工控机将隧道图像数据与基准图像比对缺陷分析进行非接触式隧道检测。
4.根据权利要求1至3之一所述的自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，还包括同步触发源，所述同步触发源分别与各检测系统中的相应控制主板相连，所述同步触发源还与供电电源相连；所述同步触发源包括设置在自行走平台车轮内的脉冲信号传感器，用于采集车轮转动时输出的脉冲信号，并将脉冲信号传输至各相应控制主板中；
5.根据权利要4所述的自行走式综合性工务自动检测设备，其特征在于，所述轨道波浪磨耗检测系统中，所述压紧结构包括压紧弹簧和固定架，所述压紧弹簧安装在固定架与滑动架之间，所述压紧弹簧的上...
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