一種軌道狀態(tài)智能檢測平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種軌道狀態(tài)智能檢測平臺，包括沿軌道運行的檢測載體，還包括相互連接且均固定設置于檢測載體上的控制裝置和檢測裝置，檢測裝置在控制裝置的控制下采集軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出以便檢測。本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，可以將上述檢測載體搭載各種檢測裝置，諸如巡檢裝置、鋼軌超聲波檢測裝置、軌道幾何測量裝置等等的其中一種或幾種，構建成一個綜合的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，通過系統(tǒng)化的檢測手段，實現(xiàn)多種軌道檢測的兼容，高效、智能、全面的實現(xiàn)了軌道線路檢測與維修。
【專利說明】
-種軌道狀態(tài)智能檢測平臺
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及軌道檢測技術領域，特別是一種能夠高效、精確檢測軌道狀態(tài)的智能檢測平臺。
【背景技術】
[0002]鐵路作為綜合交通運輸體系的重要組成部分和重大民生工程，為我國經(jīng)濟社會發(fā)展做出了重要貢獻。根據(jù)我國《“十二五”綜合交通運輸體系規(guī)劃》，到2015年底，以“四縱四橫”高速鐵路為骨架的國家快速鐵路網(wǎng)基本建成，中西部路網(wǎng)骨架加快形成。全國鐵路營業(yè)里程達12萬公里以上，位居世界第二，其中高速鐵路約1.9萬公里，占世界高鐵營業(yè)里程的50%以上，居世界第一。同時我國的城軌交通也正在迅速發(fā)展，截止2014年末，我國累計有22個城市擁有了城軌，運營線路達到101條，長度3155公里，其中地鐵2438公里，輕軌239公里;預計到2020年全國擁有城軌交通的城市將達到50個，規(guī)模將達到6000公里。軌道是鐵路線路、城軌線路的重要組成部分，是鐵路運輸、城軌交通的基礎設備，其性能直接關系到行車的舒適性和安全性，還關系到鐵路線路、城軌線路以及機車車輛的使用壽命。由于軌道設備常年暴露在大自然的各種環(huán)境中，經(jīng)受著各種天氣、氣候等自然條件的考驗，同時還經(jīng)受著列車隨機荷載的反復使用，因而軌道的幾何尺寸將不斷變化，道床及其他基礎結構將不斷產(chǎn)生變形，更甚者，鋼軌、軌枕、連接零件及其他設備等將不斷損壞，導致軌道線路各設備、結構狀態(tài)惡化。目前，軌道線路檢測維修包括軌道幾何參數(shù)檢測、軌道狀態(tài)巡檢、鋼軌超聲波探傷、軌旁設備狀態(tài)檢測等多個檢測系統(tǒng)。軌道線路檢測維修主要采用兩種方式:人工巡道檢測方式和大型檢測車動態(tài)檢測方式。使用人工巡道方式時，受檢測人員行走速度限制，檢測效率較低，且檢測結果受巡檢人員的經(jīng)驗、責任心以及天氣等因素影響，檢測結果不能采用數(shù)字化存儲，影響后續(xù)數(shù)據(jù)分析，不能有效發(fā)現(xiàn)基礎設施缺陷的變化趨勢，存在檢測效率低、檢查不全面的問題，無法滿足軌道線路維修部門的需求和維修技術規(guī)范的要求。軌道線路檢測維修方式通常采用大型軌道檢測車搭載各個檢測系統(tǒng)，通過邊快速運行邊檢測來查找軌道傷損缺陷情況，通常不能實現(xiàn)精細化檢測，同時大型軌道檢測車的運用復雜，涉及面廣，每執(zhí)行一次檢測任務，需要多個部門協(xié)調(diào)才能進行，并且大型軌道檢測車通常屬于抽檢設備，無法滿足現(xiàn)場日常維修檢測要求。因此軌道線路維修檢測亟需一種檢測效率較高、可方便快速上下道的檢測裝置設備以滿足日常檢測任務和需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術中人工巡道方式檢測效率低、效果差且檢查不全面，以及大型檢測車巡道方式使用復雜，且無法實現(xiàn)日常、高精度檢測等問題，提出了一種軌道狀態(tài)智能檢測平臺，可以將檢測載體搭載各種檢測裝置，諸如巡檢裝置、鋼軌超聲波檢測裝置、軌道幾何測量裝置等等的其中一種或幾種，構建成一個綜合的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，通過系統(tǒng)化的檢測手段，實現(xiàn)多種軌道檢測的兼容，高效、智能、全面的實現(xiàn)了軌道線路檢測與維修，提高了軌道狀態(tài)智能檢測的全面化和智能化。
[0004]本發(fā)明的技術方案如下:
[0005]—種軌道狀態(tài)智能檢測平臺，其特征在于，包括沿軌道運行的檢測載體，還包括相互連接且均固定設置于所述檢測載體上的控制裝置和檢測裝置，所述檢測裝置在控制裝置的控制下采集軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出以便檢測;所述采集軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出以便檢測包括采集軌道平面圖像數(shù)據(jù)和軌道垂向位移數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出實際軌道狀態(tài)的三維透視圖以便巡檢，和/或采集鋼軌內(nèi)部傷損數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出實際鋼軌內(nèi)部狀態(tài)以便探傷，和/或采集軌道幾何數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出實際軌道幾何狀態(tài)以便軌檢。
[0006]所述檢測裝置包括巡檢裝置和/或探傷裝置和/或軌檢裝置以便巡檢和/或探傷和/或軌檢，
[0007]所述巡檢裝置包括均固定設置于所述檢測載體上的巡檢攝像單元和巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元，所述巡檢攝像單元包括均固定設置于所述檢測載體上光源、線陣相機和激光位移傳感器，所述線陣相機、激光位移傳感器均分別與控制裝置和巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元相連接，所述控制裝置還與巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元相連接;在檢測載體沿軌道運行過程中，由所述光源提供照明，所述線陣相機在控制裝置的控制下拍照采集軌道平面圖像數(shù)據(jù)，所述激光位移傳感器在控制裝置的控制下采集軌道垂向位移數(shù)據(jù);所述巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元在控制裝置的控制下接收采集的所述軌道平面圖像數(shù)據(jù)和軌道垂向位移數(shù)據(jù)，并采用3D建模技術將軌道平面圖像數(shù)據(jù)和軌道垂向位移數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)合成以生成軌道透視模型從而輸出實際軌道狀態(tài)的三維透視圖以便巡檢；
[0008]所述探傷裝置包括固定設置于所述檢測載體上的鋼軌超聲波檢測裝置，所述鋼軌超聲波檢測裝置與控制裝置相連接，所述鋼軌超聲波檢測裝置在控制裝置的控制下利用超聲波檢測技術探測并采集軌道內(nèi)部傷損數(shù)據(jù)從而輸出實際軌道內(nèi)部狀態(tài)以便探傷；
[0009]所述軌檢裝置包括固定設置于所述檢測載體上的軌道幾何測量裝置，所述軌道幾何測量裝置與控制裝置相連接，所述軌道幾何測量裝置在控制裝置的控制下采用接觸式和/或非接觸式采集軌道幾何數(shù)據(jù)從而輸出實際軌道幾何狀態(tài)以便軌檢。
[0010]所述檢測載體包括檢測載體主框架部、以及均設置于所述檢測載體主框架部上的行走部、控制裝置安裝部和用于容納操作人員的操作位，所述行走部包括均具有列車車輪形狀的兩個前車輪和兩個后車輪，且所述兩個后車輪均設置輪輞電機;所述控制裝置安裝部設置于所述檢測載體主框架部后部且用于固定設置控制裝置；
[0011 ]當檢測裝置包括巡檢裝置時，所述檢測載體還包括巡檢裝置安裝部，所述巡檢裝置安裝部包括巡檢攝像單元安裝部和巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元安裝部，所述巡檢攝像單元安裝部設置至少兩個且利用懸掛結構左右對稱設置于所述檢測載體主框架部前部或后部兩端并用于固定設置所述巡檢攝像單元中的光源、線陣相機和激光位移傳感器，所述巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元安裝部設置于所述檢測載體主框架部前部或后部并用于固定設置所述巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元；
[0012]當檢測裝置包括探傷裝置時，所述檢測載體還包括設置于所述檢測載體主框架部上的探傷裝置安裝部，所述探傷裝置安裝部包括用于固定設置鋼軌超聲波檢測裝置的鋼軌超聲波檢測裝置安裝部;所述鋼軌超聲波檢測裝置安裝部設置至少兩個，所述鋼軌超聲波檢測裝置安裝部左右對稱設置于檢測載體主框架部中部兩端且利用懸掛結構設置于操作位下方；
[0013]當檢測裝置包括軌檢裝置時，所述檢測載體還包括設置于所述檢測載體主框架部上的軌檢裝置安裝部，所述軌檢裝置安裝部包括用于固定設置軌道幾何測量裝置的軌道幾何測量裝置安裝部;所述軌道幾何測量裝置安裝部設置至少兩個，所述軌道幾何測量裝置安裝部左右對稱設置于檢測載體主框架部中部兩端且利用懸掛結構設置于操作位下方。
[0014]當檢測裝置包括軌檢裝置時，所述軌道幾何測量裝置當采用接觸式時，所述軌道幾何測量裝置包括軌檢幾何測量儀，所述軌檢幾何測量儀固定設置于所述檢測載體上且與控制裝置相連接，所述軌檢幾何測量儀在控制裝置的控制下接觸采集軌道幾何數(shù)據(jù);所述軌道幾何測量裝置當采用非接觸式時，所述軌道幾何測量裝置包括軌檢攝像單元，所述軌檢攝像單元固定設置于所述檢測載體上且與控制裝置相連接，所述軌檢攝像單元在控制裝置的控制下拍照采集軌道幾何數(shù)據(jù)。
[0015]當所述檢測裝置包括巡檢裝置、探傷裝置和軌檢裝置時，所述軌道狀態(tài)智能檢測平臺還包括顯示裝置，所述顯示裝置為觸摸屏顯示器，所述觸摸屏顯示器分別與巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元、鋼軌超聲波檢測裝置、軌道幾何測量裝置和控制裝置相連接;所述檢測載體還包括顯示裝置安裝部，所述顯示裝置安裝部設置于所述檢測載體主框架部前部且用于固定設置所述觸摸屏顯示器并將所述觸摸屏顯示器面對所述操作位設置;所述觸摸屏顯示器用于在控制裝置控制下實時瀏覽顯示所述巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元輸出的實際軌道狀態(tài)的三維透視圖，和/或?qū)崟r瀏覽顯示所述鋼軌超聲波檢測裝置采集的軌道內(nèi)部傷損數(shù)據(jù)，和/或?qū)崟r瀏覽顯示所述軌檢幾何測量裝置采集的軌道幾何數(shù)據(jù)；
[0016]和/或，所述軌道狀態(tài)智能檢測平臺還包括數(shù)據(jù)存儲單元，所述檢測載體還包括周圍組件安裝部，所述數(shù)據(jù)存儲單元分別與巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元、鋼軌超聲波檢測裝置、軌道幾何測量裝置和控制裝置相連接，所述周圍組件安裝部設置于所述檢測載體主框架部后部且用于固定數(shù)據(jù)存儲單元;所述數(shù)據(jù)存儲單元用于在控制裝置下接收所述巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元生成的軌道透視模型數(shù)據(jù)生成自定義大文件存儲，和/或接收所述鋼軌超聲波檢測裝置采集的鋼軌內(nèi)部傷損數(shù)據(jù)并存儲;和/或接收所述軌道幾何測量裝置采集的軌道幾何數(shù)據(jù)并存儲；
[0017]和/或，所述軌道狀態(tài)智能檢測平臺還包括網(wǎng)絡通信模塊，所述網(wǎng)絡通信模塊分別與巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元、鋼軌超聲波檢測裝置、軌道幾何測量裝置和控制裝置相連接，所述網(wǎng)絡通信模塊設置于周圍組件安裝部;所述網(wǎng)絡通信模塊用于在控制裝置控制下通過網(wǎng)絡連接終端服務器，將所述巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元輸出的實際軌道狀態(tài)的三維透視圖進行終端瀏覽顯示和/或終端自定義大文件存儲管理和/或軌道傷損識別和/或采用大數(shù)據(jù)分析技術進行終端數(shù)據(jù)管理;和/或在控制裝置控制下將所述鋼軌超聲波檢測裝置采集的鋼軌內(nèi)部傷損數(shù)據(jù)進行終端瀏覽顯示和/或終端數(shù)據(jù)管理;和/或在控制裝置控制下將所述軌道幾何測量裝置采集的軌道幾何數(shù)據(jù)進行終端瀏覽顯示和/或終端數(shù)據(jù)管理。
[0018]所述軌道狀態(tài)智能檢測平臺還包括軸頭編碼器，所述軸頭編碼器與控制裝置相連接，所述軸頭編碼器設置于所述后車輪上，所述控制裝置采集軸頭編碼器生成的正交差分信號作為觸發(fā)信號控制線陣相機和激光位移傳感器;和/或所述控制裝置采集軸頭編碼器生成的正交差分信號作為觸發(fā)信號控制鋼軌超聲波檢測裝置;和/或所述控制裝置采集軸頭編碼器生成的正交差分信號作為觸發(fā)信號控制軌道幾何測量裝置。
[0019]所述軌道狀態(tài)智能檢測平臺還包括里程定位模塊，所述里程定位模塊與控制裝置相連接，所述里程定位模塊設置于所述檢測載體主框架部前部，所述里程定位模塊在控制裝置的控制下進行自動里程定位及校正。
[0020]所述里程定位模塊包括北斗/GPS定位模塊和/或RFID閱讀器模塊，所述北斗/GPS定位模塊與控制裝置相連接，所述北斗/GPS定位模塊設置于所述顯示裝置安裝部的上方，所述北斗/GPS定位模塊在控制裝置的控制下接收衛(wèi)星定位信息以進行自動里程定位及校正;所述RFID閱讀器模塊與控制裝置相連接，所述RFID閱讀器模塊設置于所述顯示裝置安裝部的下方，所述RFID閱讀器模塊在控制裝置的控制下接收電子標簽信息以進行自動里程定位及校正。
[0021]本發(fā)明的技術效果如下:
[0022]本發(fā)明涉及一種軌道狀態(tài)智能檢測平臺，檢測載體搭載各種檢測裝置，諸如巡檢裝置、鋼軌超聲波檢測裝置、軌道幾何測量裝置等等，構建成一個綜合的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，通過系統(tǒng)化的檢測手段，實現(xiàn)多種軌道檢測的兼容，高效、智能、全面的實現(xiàn)了軌道線路檢測與維修，例如包括軌道狀態(tài)巡檢、鋼軌超聲波檢測即鋼軌超聲波探傷、軌道幾何測量即軌道幾何參數(shù)檢測、以及更進一步的軌旁設備狀態(tài)檢測等多種針對特殊目的性的軌道檢測。
[0023]本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，檢測裝置可以包括巡檢裝置，巡檢裝置包括均固定設置于檢測載體上的巡檢攝像單元和巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元，巡檢攝像單元包括均固定設置于檢測載體上光源、線陣相機和激光位移傳感器，采用集成特定的激光位移傳感器等器件的巡檢攝像單元，在檢測載體沿軌道運行過程中，激光位移傳感器采集軌道垂向位移可以準確地區(qū)分軌道傷損(例如鋼軌表面擦傷、扣件缺陷、軌枕缺陷、道床缺陷等)，即其可以依據(jù)采集的垂向位移數(shù)據(jù)(即傷損深度)精確判斷此處是否存在軌道傷損，從而排除諸如油污等偽傷損信息，即通過動態(tài)采集軌道表面圖像(并可進一步結合智能識別)，可準確檢查定位出鋼軌表面擦傷、軌枕缺陷、鋼軌扣件異常(包括扣件缺失、移位、折斷、螺栓松動等)、道床斷面異常等軌道傷損，提高了軌道巡檢的效率和準確性，有效地為安全行車排除了隱患，提供了安全保障；同時封裝了高拍攝頻率的線陣相機，更進一步結合巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元，建立數(shù)學模型合成上述兩種數(shù)據(jù)信息輸出實際軌道狀態(tài)的三維透視圖，也就是說，獲得軌道斷面的高清3D數(shù)字信息可以數(shù)學模型方式還原出完整連續(xù)的實際軌道狀態(tài)，以便智能巡檢，進一步提高了軌道巡檢的效率、準確性和精確度，實現(xiàn)了軌道巡檢的自動化和智能化。本發(fā)明提出的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，利用沿軌道運行的檢測載體可以搭載不同的檢測裝置/設備，實現(xiàn)對鐵路基礎設施全面的動態(tài)連續(xù)檢測、鐵路智能化檢測，與傳統(tǒng)采用大型檢測車檢測的方式相比，具有成本低，上線檢測靈活方便，省去了調(diào)度、排圖環(huán)節(jié)，可實現(xiàn)日常、高精度、高密度的檢測，更好地保障了日常行車安全，檢測方式更加多樣化、檢測精度更高，并且非常適用于日常軌道線路巡檢應用；與傳統(tǒng)人工巡道方式相比，檢測更加全面、高效，數(shù)字化的檢測結構能夠更加準確分析故障發(fā)生的原因并進行故障預測，檢測效率更高，檢測結果更為準確，減少了軌道巡檢的人工輸出，降低了日常巡檢成本，提高了故障檢出的效率和準確性，并且實現(xiàn)了自動化和智能化功能操作，有效地解決夜間軌道設備巡檢和設備維修的難題。
[0024]進一步，本發(fā)明提出的軌道狀態(tài)智能檢測平臺還可以包括均固定設置于檢測載體上的鋼軌超聲波檢測裝置和/或軌道幾何測量裝置，鋼軌超聲波檢測裝置在控制裝置的控制下利用超聲波檢測技術探測并采集鋼軌內(nèi)部傷損從而輸出實際軌道內(nèi)部狀態(tài)以便探傷；軌道幾何測量裝置在控制裝置的控制下采用接觸式和/或非接觸式采集軌道幾何數(shù)據(jù)從而輸出實際軌道幾何狀態(tài)以便軌檢。本發(fā)明提出的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，兼容實現(xiàn)了利用實際軌道內(nèi)部狀態(tài)以及實際軌道幾何狀態(tài)的軌道檢測，進一步提高了軌道狀態(tài)智能檢測的全面化和智能化。
[0025]進一步，本發(fā)明提出的軌道狀態(tài)智能檢測平臺還可以包括網(wǎng)絡通信模塊(有線或無線)，可以通過終端/云數(shù)據(jù)中心進行高級圖像處理、模式識別和檢測應用以及信息管理等功能，可以通過車地無線傳輸將軌道傷損的典型病害傳輸至地面調(diào)度中心和/或維修手持終端進行報警和即時處理;本發(fā)明提出的軌道狀態(tài)智能檢測平臺還可以包括諸如北斗/GPS定位和/或RFID位置定位的里程定位模塊，在控制裝置的控制下接收衛(wèi)星定位信息以進行自動里程定位及校正，或接收電子標簽信息以進行自動里程定位及校正。綜上本發(fā)明提出的軌道狀態(tài)智能檢測平臺適應于新一代的物聯(lián)網(wǎng)、云中心的應用推廣。
【附圖說明】
[0026]圖1是本發(fā)明軌道狀態(tài)智能檢測平臺的結構示意圖。
[0027]圖2是本發(fā)明軌道狀態(tài)智能檢測平臺的第一種優(yōu)選結構示意圖。
[0028]圖3是本發(fā)明軌道狀態(tài)智能檢測平臺的第二種優(yōu)選結構示意圖。
[0029]圖4是本發(fā)明涉及的檢測載體的一種優(yōu)選結構示意圖。
[0030]圖5是本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺的第三種優(yōu)選結構示意圖。
[0031 ]圖6是本發(fā)明涉及的軌道傷損識別的流程示意圖。
[0032]圖7是圖5中涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺的數(shù)據(jù)流示意圖。
[0033]圖中各標號列示如下:
[0034]I 一檢測載體；101 —檢測載體主框架部；102 —車輪；103—控制裝置安裝部；104 —巡檢攝像單元安裝部；105—巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元安裝部；106—鋼軌超聲波檢測單元安裝部；107—軌檢幾何測量儀安裝部；108 —軌檢攝像單元安裝部；109—操作位；1010—顯示裝置安裝部；1011—周圍組件安裝部。
【具體實施方式】
[0035]下面結合附圖對本發(fā)明進行說明。
[0036]如圖1所示，本發(fā)明涉及一種軌道狀態(tài)智能檢測平臺，包括沿軌道運行的檢測載體，還包括相互連接且均固定設置于檢測載體上的控制裝置和檢測裝置，檢測裝置在控制裝置的控制下采集軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出以便檢測。其中，采集軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出以便檢測包括:采集軌道平面圖像數(shù)據(jù)和軌道垂向位移數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出實際軌道狀態(tài)的三維透視圖以便巡檢，和/或，采集鋼軌內(nèi)部傷損數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出實際鋼軌內(nèi)部狀態(tài)以便探傷，和/或，采集軌道幾何數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出實際軌道幾何狀態(tài)以便軌檢。本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，可以將上述檢測載體搭載各種檢測裝置，諸如搭載巡檢裝置，或搭載鋼軌超聲波檢測裝置、或搭載軌道幾何測量裝置等等，或搭載上述的各種軌道檢測裝置的其中一種或幾種，構建成一個綜合的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，通過系統(tǒng)化的檢測手段，實現(xiàn)多種軌道檢測的兼容，高效、智能、全面的實現(xiàn)了軌道線路檢測與維修，例如包括利用上述巡檢裝置實現(xiàn)的軌道狀態(tài)巡檢、利用上述軌道幾何測量裝置實現(xiàn)的軌道幾何測量即軌道幾何參數(shù)檢測、利用上述鋼軌超聲波檢測裝置實現(xiàn)的鋼軌超聲波檢測即鋼軌超聲波探傷、以及其他針對軌道狀態(tài)的諸如軌旁設備狀態(tài)檢測等一系列各種針對特殊目的性的軌道檢測。此外，本發(fā)明檢測載體搭載的各檢測裝置的安裝角度可以根據(jù)實際應用進行調(diào)整，例如，當其安裝角度設置為面向軌道時，可以進行各種實際軌道狀態(tài)檢測；當其安裝角度設置為面向接觸網(wǎng)和隧道(即背向軌道)時，可以進行各種實際接觸網(wǎng)和隧道狀態(tài)檢測。
[0037]本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺的第一種優(yōu)選結構示意圖如圖2所示，包括沿軌道運行的檢測載體，還包括相互連接且均固定設置于檢測載體上的控制裝置和巡檢裝置，巡檢裝置包括均固定設置于檢測載體上的巡檢攝像單元和巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元，巡檢攝像單元包括均固定設置于檢測載體上光源、線陣相機和激光位移傳感器，線陣相機、激光位移傳感器均分別與控制裝置和巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元相連接，控制裝置還與巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元相連接;在檢測載體沿軌道運行過程中，由光源提供照明，優(yōu)選可以為大功率線形光源以提供大功率線形強光照明光源進行補光，以保證獲得清晰的圖像;線陣相機在控制裝置的控制下拍照采集軌道平面圖像數(shù)據(jù)(即2D圖像數(shù)據(jù)，也可以認為是X和Y軸數(shù)據(jù))，優(yōu)選可以為線陣CCD相機或線陣CMOS相機，并且優(yōu)選為1*1024、1*2048或2*4096等像素陣列的高清線陣相機，其拍攝的曝光時間可達到微秒級，以進一步保證獲得清晰的圖像，舉例來說，該線陣相機每秒最尚可完成10萬次拍攝，即每秒可最尚輸出200,000*4,096像素的圖像數(shù)據(jù)，按前進方向0.3mm/像素進行拍攝;激光位移傳感器在控制裝置的控制下采集軌道垂向位移數(shù)據(jù)(即Z軸數(shù)據(jù))；巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元在控制裝置的控制下接收采集的軌道平面圖像數(shù)據(jù)和軌道垂向位移數(shù)據(jù)，并采用3D建模技術將軌道平面圖像數(shù)據(jù)和軌道垂向位移數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)合成以生成軌道透視模型從而輸出實際軌道狀態(tài)的三維透視圖以便巡檢。本發(fā)明提出的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，采用集成特定的激光位移傳感器器件的巡檢攝像單元，激光位移傳感器采集軌道垂向位移可以準確地區(qū)分軌道傷損(例如鋼軌表面擦傷、扣件缺陷、軌枕缺陷、道床缺陷等)，即其可以依據(jù)采集的垂向位移數(shù)據(jù)(即傷損深度)精確判斷此處是否存在軌道傷損，從而排除諸如油污等偽傷損信息，提高了軌道巡檢的效率和準確性，有效地為安全行車排除隱患；同時封裝了高拍攝頻率的線陣相機，更進一步結合數(shù)據(jù)分析處理單元，建立數(shù)學模型合成上述兩種數(shù)據(jù)信息，獲得軌道斷面的高清3D數(shù)字信息，這些以0.03mm為采集間隔的3D軌道斷面組合模型即軌道透視模型，可以數(shù)學模型方式還原出完整連續(xù)的實際軌道狀態(tài)，輸出非常直觀的實際軌道狀態(tài)的三維透視圖，進一步提高了軌道巡檢的效率、準確性和精確度，同時實現(xiàn)了軌道巡檢的自動化和智能化，為軌道巡檢領域提供了一種高效率、高可靠性和安全性的檢測手段。本發(fā)明提出的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，將各模塊/組件均固定安裝至一個結構精巧、經(jīng)濟實用的檢測載體上，適用于日常軌道狀態(tài)智能檢測的推廣與應用;該檢測載體優(yōu)選為可沿軌道運行的用于巡檢的裝置/設備，如現(xiàn)有的或者特定結構的巡檢車或其它類似裝置上，隨著巡檢車沿軌道的運行，由本發(fā)明的軌道狀態(tài)智能檢測平臺進行智能巡檢，極其適用于軌道線路的夜間日常檢測，整體結構簡單精巧，容易操作，體積小重量輕，同時有效保證了軌道巡檢的檢測效率，準確性、可靠性和靈活性。
[0038]本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺的第二種優(yōu)選結構示意圖如圖3所示，該實施例涉及的智能檢測平臺包括圖2中的所有模塊/組件外，還包括探傷裝置和軌檢裝置，SP該實施例的檢測裝置同時包括巡檢裝置、探傷裝置和軌檢裝置以便實現(xiàn)巡檢、探傷和軌檢，具體地，探傷裝置包括固定設置于檢測載體上的鋼軌超聲波檢測裝置，軌檢裝置包括固定設置于檢測載體上的軌道幾何測量裝置，鋼軌超聲波檢測裝置和軌道幾何測量裝置分別與控制裝置相連接，鋼軌超聲波檢測裝置在控制裝置的控制下利用超聲波檢測技術探測并采集軌道內(nèi)部傷損數(shù)據(jù)從而輸出實際軌道內(nèi)部狀態(tài)以便探傷;軌道幾何測量裝置在控制裝置的控制下采用接觸式和/或非接觸式采集軌道幾何數(shù)據(jù)從而輸出實際軌道幾何狀態(tài)(即幾何變形)以便軌檢，從而實現(xiàn)對軌道表面、側(cè)面等全斷面連續(xù)動態(tài)軌檢。參考圖3具體來說即，當采用接觸式時，軌道幾何測量裝置包括軌檢幾何測量儀，軌檢幾何測量儀固定設置于檢測載體上且與控制裝置相連接，軌檢幾何測量儀在控制裝置的控制下接觸采集軌道幾何數(shù)據(jù);接觸式多用于根據(jù)測量儀的變化量檢測長距離軌道的凹陷等。當采用非接觸式時，軌道幾何測量裝置包括軌檢攝像單元，軌檢攝像單元固定設置于檢測載體上且與控制裝置相連接，軌檢攝像單元在控制裝置的控制下拍照采集軌道幾何數(shù)據(jù)(可以為波形數(shù)據(jù)或圖像數(shù)據(jù))；非接觸式多用于根據(jù)拍照的波形數(shù)據(jù)或圖像數(shù)據(jù)檢測短距離軌道的變形等。圖3中所示的本發(fā)明提出的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，兼容實現(xiàn)了利用實際鋼軌內(nèi)部狀態(tài)的軌道探傷以及實際軌道幾何狀態(tài)的軌道軌檢等多功能檢測，進一步提高了軌道狀態(tài)智能檢測的全面化和智能化。
[0039]圖4是本發(fā)明涉及的檢測載體I的一種優(yōu)選結構示意圖，如圖4所示，該檢測載體I包括檢測載體主框架部101、行走部(車輪102，具體包括兩個前車輪和兩個后車輪)、控制裝置安裝部103、巡檢攝像單元安裝部104、巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元安裝部105、鋼軌超聲波檢測裝置安裝部106、軌檢幾何測量儀安裝部107、軌檢攝像單元安裝部108、操作位109、顯示裝置安裝部1010以及周圍組件安裝部1011。其中，檢測載體主框架部101可以由鋁合金或高強度碳鋼材制造而成，重量小于120kg，輕便靈活，僅需兩人即可在軌道旁抬上抬下;檢測載體主框架部101框架各部分可以采用無縫接合技術連接，堅固、不易變形，承重可達300kg;行走部、控制裝置安裝部103、巡檢攝像單元安裝部104、巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元安裝部105、鋼軌超聲波檢測裝置安裝部106、軌檢幾何測量儀安裝部107、軌檢攝像單元安裝部108、操作位109、顯示裝置安裝部1010以及周圍組件安裝部1011均固定設置在檢測載體主框架部101上，行走部包括均具有列車車輪形狀的兩個前車輪102和兩個后車輪102，且兩個后車輪102均設置輪輞電機且配置鋰電池供電，以實現(xiàn)自帶動力且在軌道上最高行駛速度為30km/h;四個車輪102均可以采用材質(zhì)堅固的樹脂制作而成，可使檢測平臺與軌道保持絕緣狀態(tài)，以滿足鐵路工具使用要求，四個車輪102與檢測載體主框架部101的連接部分優(yōu)選安裝緩沖部件，可有效起到減震作用，確保檢測平臺在軌道上的平穩(wěn)運行，車輪102外形具有結合列車車輪的外形要求，能夠?qū)ε渲玫碾p輪輞電機的輸出差異起到平衡作用，有利于檢測平臺的穩(wěn)定和自動正中作用。本發(fā)明的檢測平臺開放空間大，便于承載、懸掛各種檢測裝置/設備，控制裝置安裝部103設置于檢測載體主框架部101的后部且用于固定設置控制裝置(例如用于集中安裝檢測裝置/設備主機及控制系統(tǒng)機箱等，即控制裝置、計算機等設備)，可以具有統(tǒng)一的供電接口、走線盒等，其供電接口可以采用模塊化結構設計，完成處理存儲檢測數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)采集控制、平臺行走控制等功能;控制裝置安裝部103配置有鎖扣結構，可以方便的拆卸、安裝、固定控制裝置;巡檢攝像單元安裝部104設置于檢測載體主框架部101的前部且用于固定設置巡檢攝像單元中的光源、線陣相機和激光位移傳感器，此外還可以搭載安裝多種軌道、隧道、接觸網(wǎng)等傳感器檢測單元，并且進一步可安裝照明、設備補光等光源裝置，滿足檢測平臺在夜間使用的照明需求;巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元安裝部105設置于檢測載體主框架部101的前部且用于固定設置巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元;鋼軌超聲波檢測裝置安裝部106設置于檢測載體主框架部101的中部且用于固定設置鋼軌超聲波檢測裝置，軌檢幾何測量儀安裝部107設置于檢測載體主框架部101的中部且用于固定設置軌檢幾何測量儀，軌檢攝像單元安裝部108設置于檢測載體主框架部101的中部且用于固定設置軌檢攝像單元；如圖4所示的檢測載體I還包括至少兩個用于容納操作人員的操作位109，正常工作時僅需兩人操作運行，兩個操作位109可以左右對稱設置于檢測載體主框架部101的中部兩端。此夕卜，巡檢攝像單元安裝部104可以設置至少兩個且利用懸掛結構左右對稱設置于檢測載體主框架部101前部或后部兩端;鋼軌超聲波檢測裝置安裝部106可以設置至少兩個，兩個鋼軌超聲波檢測裝置安裝部106左右對稱設置于檢測載體主框架部101中部兩端且利用懸掛結構設置于操作位下方;軌檢幾何測量儀安裝部107可以設置至少兩個，兩個軌檢幾何測量儀安裝部107左右對稱設置于檢測載體主框架部101中部兩端且利用懸掛結構設置于操作位下方;軌檢攝像單元安裝部108可以設置至少兩個，兩個軌檢攝像單元安裝部108左右對稱設置于檢測載體主框架部101中部兩端且利用懸掛結構設置于操作位下方。
[0040]參考圖5中的本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺的第三種優(yōu)選結構示意圖，本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺還可以包括顯示裝置，該顯示裝置可以為觸摸屏顯示器，該觸摸屏顯示器分別與巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元、鋼軌超聲波檢測裝置(圖5中未示出)、軌檢幾何測量儀(圖5中未示出)、軌檢攝像單元(圖5中未示出)和控制裝置相連接;相應地，如圖4所示的檢測載體I還包括顯示裝置安裝部1010，顯示裝置安裝部1010設置于檢測載體主框架部101的前部且用于固定設置該觸摸屏顯示器，且該觸摸屏顯示器面對操作位109布置以便操作人員觀察和操作該觸摸屏顯示器;該觸摸屏顯示器用于在控制裝置控制下實時瀏覽顯示巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元輸出的實際軌道狀態(tài)的三維透視圖，和/或?qū)崟r瀏覽顯示鋼軌超聲波檢測裝置采集的軌道內(nèi)部損傷數(shù)據(jù)，和/或?qū)崟r瀏覽顯示軌檢幾何測量儀采集的軌道幾何數(shù)據(jù)，和/或?qū)崟r瀏覽軌檢攝像單元采集的軌道幾何數(shù)據(jù)(可以為波形數(shù)據(jù)或圖像數(shù)據(jù))。
[0041]參考圖5中的本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺的第三種優(yōu)選結構示意圖，本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺還可以包括數(shù)據(jù)存儲單元，數(shù)據(jù)存儲單元分別與巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元、鋼軌超聲波檢測裝置(圖5中未示出)、軌檢幾何測量儀(圖5中未示出)、軌檢攝像單元(圖5中未示出)和控制裝置相連接，相應地，如圖4所示的檢測載體I還包括周圍組件安裝部1011，數(shù)據(jù)存儲單元設置于檢測載體主框架部101的后部的周圍組件安裝部1011上;數(shù)據(jù)存儲單元用于在控制裝置下接收巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元生成的軌道透視模型數(shù)據(jù)生成自定義大文件存儲，和/或接收鋼軌超聲波檢測裝置采集的軌道內(nèi)部損傷數(shù)據(jù)并存儲，和/或接收軌檢幾何測量儀采集的軌道幾何數(shù)據(jù)并存儲，和/或接收軌檢攝像單元采集的軌道幾何數(shù)據(jù)并存儲。
[0042]本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺還可以包括網(wǎng)絡通信模塊(如GPRS無線通信模塊)，網(wǎng)絡通信模塊分別與巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元、鋼軌超聲波檢測裝置、軌檢幾何測量儀、軌檢攝像單元和控制裝置相連接，網(wǎng)絡通信模塊設置于如圖4所示的檢測載體主框架部101的后部的周圍組件安裝部1011上；網(wǎng)絡通信模塊用于在控制裝置控制下通過網(wǎng)絡連接終端服務器，將巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元輸出的實際軌道狀態(tài)的三維透視圖進行終端瀏覽顯示和/或終端自定義大文件存儲管理和/或軌道傷損識別和/或采用大數(shù)據(jù)分析技術進行終端數(shù)據(jù)管理;和/或在控制裝置控制下將鋼軌超聲波檢測裝置采集的軌道內(nèi)部損傷數(shù)據(jù)進行終端瀏覽顯示和/或終端數(shù)據(jù)管理;和/或在控制裝置控制下將軌檢幾何測量儀采集的軌道幾何數(shù)據(jù)和/或軌檢攝像單元采集的軌道幾何圖像數(shù)據(jù)進行終端瀏覽顯示和/或終端數(shù)據(jù)管理;更進一步，網(wǎng)絡通信模塊如GPRS無線通信模塊可以通過分析處理實時RFID位置信息和衛(wèi)星定位系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，并將此信息發(fā)送至地面手持終端裝置/設備中開發(fā)的基于GIS地理信息系統(tǒng)的平臺控制軟件，進而實現(xiàn)對軌道狀態(tài)智能檢測平臺的遠程駕駛控制和遠程數(shù)據(jù)采集控制，從而實現(xiàn)無人駕駛的功能要求。
[0043]參考圖5中的本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺的優(yōu)選結構示意圖，本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺還包括軸頭編碼器，該軸頭編碼器與控制裝置相連接且軸頭編碼器設置于后車輪102上，控制裝置采集軸頭編碼器生成的正交差分信號作為觸發(fā)信號控制線陣相機和激光位移傳感器，具體來說即，本發(fā)明涉及的線陣相機通常采用極短的快門時間，以保證高速動態(tài)的圖像掃描且不會發(fā)生拖影，因此為了保證線陣相機和激光位移傳感器進行同步掃描，控制裝置可以采集軸頭編碼器生成的正交差分信號作為觸發(fā)信號控制線陣相機和激光位移傳感器，通過標定和同步信號觸發(fā)，可以使其同步采集軌道同一斷面的平面圖像信息和垂向位移信息，控制裝置對軸頭編碼器生成的同步信號進行差分濾波、分頻等處理后控制線陣相機的線掃描曝光和激光位移傳感器的采集。當然，控制裝置還可以采集軸頭編碼器生成的正交差分信號作為觸發(fā)信號控制鋼軌超聲波檢測裝置和/或軌檢幾何測量儀和/或軌檢攝像單元。
[0044]參考圖5中的本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺的優(yōu)選結構示意圖，軌道狀態(tài)智能檢測平臺還包括里程定位模塊，里程定位模塊與控制裝置相連接，里程定位模塊設置于檢測載體主框架部101的前部，里程定位模塊在控制裝置的控制下進行自動里程定位及校正，以獲得精確的里程坐標信息。具體來說即，里程定位模塊可以包括北斗/GPS定位模塊和/或RFID閱讀器模塊，北斗/GPS定位模塊與控制裝置相連接，北斗/GPS定位模塊可以設置于顯示裝置安裝部1010的上方(即衛(wèi)星天線設置于顯示裝置安裝部1010的上方)，北斗/GPS定位模塊可同時接收北斗、GPS、GL0NASS衛(wèi)星，在控制裝置的控制下接收衛(wèi)星定位信息，自動識別軌道線路的衛(wèi)星定位點以進行自動里程定位及校正，準確實時獲取檢測過程中本發(fā)明軌道狀態(tài)智能檢測平臺的位置信息與速度信息，實現(xiàn)對檢測平臺的精準定位;RFID閱讀器模塊與控制裝置相連接，RFID閱讀器模塊可以設置于顯示裝置安裝部1010的下方，RFID閱讀器模塊在控制裝置的控制下接收電子標簽信息，RFID里程修正點以進行自動里程定位及校正，可以實現(xiàn)在高強度干擾環(huán)境條件下的對本發(fā)明軌道狀態(tài)智能檢測平臺的準確定位，獲取檢測平臺的運行情況和所在位置的里程信息；還可以與衛(wèi)星定位系統(tǒng)結合實現(xiàn)雙重定位，不僅可以提高定位精度，也可以有效彌補在隧道或樹林密集區(qū)，沒有衛(wèi)星信號時，對檢測平臺里程、位置信息獲取的準確性。
[0045]參考圖5，本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺具體說明如下:
[0046]如圖5所示，在檢測載體沿軌道運行過程中，在控制裝置的控制下，光源用于提供照明用線形光源，巡檢攝像單元用于對軌道進行連續(xù)圖像掃描，即，線陣相機對軌道進行線掃描以采集軌道平面圖像的X和Y軸數(shù)據(jù)，激光位移傳感器采集軌道垂向位移的Z軸數(shù)據(jù)，巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元接收采集的軌道平面圖像數(shù)據(jù)和軌道垂向位移數(shù)據(jù)，將軌道平面圖像數(shù)據(jù)和軌道垂向位移數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)合成以生成軌道透視模型從而輸出實際軌道狀態(tài)的三維透視圖；巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元可采用集成的數(shù)據(jù)處理芯片，具體工作說明為:將軌道平面圖像的X和Y軸數(shù)據(jù)進行空間映射獲得2D圖像像素點，并且依據(jù)相同軌道位置的軌道垂向位移數(shù)據(jù)即Z軸數(shù)據(jù)一一映射相應的像素點的灰度值作為第三維數(shù)據(jù)，即根據(jù)垂向位移數(shù)據(jù)的大小調(diào)節(jié)像素點灰度值大小，通常垂向位移數(shù)值越大則像素點灰度值越大，進而進行數(shù)據(jù)合成以生成軌道透視模型并輸出實際軌道狀態(tài)的三維透視圖。隨后，可以利用觸摸屏顯示器在控制裝置的控制下接收巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元輸出的實際軌道狀態(tài)的三維透視圖，進行本地實時瀏覽顯示檢測;還可以利用數(shù)據(jù)存儲單元在控制裝置的控制下接收巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元生成的軌道透視模型數(shù)據(jù)生成自定義大文件存儲以備后續(xù)檢測處理;也就是說，在進行采集軌道圖像過程中，對于檢測到的軌道圖像數(shù)據(jù)可以選擇兩種輸出處理方式，一種進行圖像實時瀏覽，用于實時監(jiān)控軌道狀態(tài)以及整個智能檢測平臺的運行狀態(tài)，另一種進行圖像存儲處理，將原始圖像數(shù)據(jù)(即巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元生成的軌道透視模型數(shù)據(jù))進行標準JPG壓縮后加入檢測線路、檢測時間等信息頭，最后寫入自定義大文件中完成存儲，數(shù)據(jù)存儲單元通過存儲電路或存儲器實現(xiàn)。上述兩種處理方式可以任選其一，當然也可以如圖5中所示的兩者兼容，以實現(xiàn)初步檢測和精確檢索的雙重應用需求，提高了軌道巡檢的檢測效率，以及可靠性、靈活性。如圖5所示，本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺的巡檢攝像單元還可以實現(xiàn)各關鍵組件/器件的工作溫度監(jiān)控和光強監(jiān)控，溫控模塊實質(zhì)為溫控電路，即在溫控模塊的控制下，第一半導體溫控器件實時監(jiān)測光源的工作溫度且將其控制在光源工作溫度標準范圍內(nèi)，第二半導體溫控器件實時監(jiān)測線陣相機的工作溫度且將其控制在線陣相機工作溫度標準范圍內(nèi)；在控制裝置的控制下，光強反饋控制模塊(也可稱為光強反饋控制電路)實時監(jiān)測光源的強度，并依據(jù)監(jiān)測到的強度在控制裝置的控制下實時調(diào)節(jié)光源的強度和/或線陣相機采集參數(shù)，例如感光模式、曝光模式、曝光時間/快門時間等。
[0047]本發(fā)明涉及的軌道狀態(tài)智能檢測平臺還可以采用圖像處理和模式識別技術自動識別鋼軌軌道表面擦傷、扣件缺陷、軌枕缺陷、道床缺陷等異常狀態(tài)。在控制裝置的控制下，將巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元生成的軌道透視模型數(shù)據(jù)與標準樣本數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行比對以識別出各種軌道傷損，并將識別出的各種軌道傷損數(shù)據(jù)更新入傷損樣本數(shù)據(jù)庫，如圖6所示，具體的識別流程以表面擦傷舉例說明如下:首先提取包含有用信息的子圖像(即巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元生成/輸出的軌道透視模型/實際軌道狀態(tài)的三維透視圖中潛在存在擦傷的子模型/子圖像)，然后可以對該子圖像進行圖像壓縮、圖像增強等預處理，進而依據(jù)標準樣本數(shù)據(jù)庫比對識別出各種擦傷，再進行擦傷矩形圖像提取，進一步進行邊緣輪廓提取，進而將提出識別出的傷損數(shù)據(jù)輸出以備后續(xù)處理(例如更新入傷損樣本數(shù)據(jù)庫或?qū)崟r顯示瀏覽)。隨后，可以進行傷損檢索處理即根據(jù)傷損識別輸出的各種軌道傷損標識索引檢索傷損樣本數(shù)據(jù)庫中的軌道傷損樣本且生成軌道傷損透視模型從而輸出實際軌道損傷的三維透視圖，在進行采集軌道圖像以及傷損識別過程中，對于檢測到的軌道圖像數(shù)據(jù)和軌道傷損特殊圖像數(shù)據(jù)可以選擇兩種輸出處理方式，參考如圖7的數(shù)據(jù)流所示，一路進行實時檢測監(jiān)控，用于實時監(jiān)控實際軌道狀態(tài)和實際軌道損傷信息(以及進一步還可以實時監(jiān)控整個智能檢測平臺的運行狀態(tài))，另一路進行圖像存儲處理，將原始圖像數(shù)據(jù)(即巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元生成的軌道透視模型數(shù)據(jù)以及傷損檢索處理生成的軌道傷損透視模型)進行標準JPG壓縮后加入檢測線路、檢測時間等信息頭，寫入自定義大文件中完成存儲，以備之后的可以通過終端/云數(shù)據(jù)中心進行高級圖像處理、模式識別和檢測應用。圖7所示具有軌道的左軌和右軌圖像數(shù)據(jù)，在圖像數(shù)據(jù)流中，輸出的實際軌道狀態(tài)的三維透視圖，均可通過圖像瀏覽模塊進行實時瀏覽顯示，同時通過傷損識別分別進行左軌圖像識別和右軌圖像識別，再分別進行大文件數(shù)據(jù)寫入和讀取;在傷損信息流中，通過傷損檢索處理進一步處理，其輸出的實際軌道傷損的三維透視圖通過圖像瀏覽模塊進行實時瀏覽顯示。
[0048]在此說明，圖2、3和5中的箭頭僅表示光線方向示意，不限制其光線方向和角度，其實際光線方向和光線覆蓋角度根據(jù)實際應用情況而定。
[0049]如本領域普通技術人員的理解范圍可知，本發(fā)明的軌道狀態(tài)智能檢測平臺中的如控制裝置、巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元、數(shù)據(jù)存儲單元和光強反饋控制模塊等，可采取完全硬件實施例、完全軟件實施例(包括計算機固件、駐留軟件、微代碼等)、軟硬件組合實施例的形式。
[0050]應當指出，以上所述【具體實施方式】可以使本領域的技術人員更全面地理解本發(fā)明創(chuàng)造，但不以任何方式限制本發(fā)明創(chuàng)造。因此，盡管本說明書參照附圖和實施例對本發(fā)明創(chuàng)造已進行了詳細的說明，但是，本領域技術人員應當理解，仍然可以對本發(fā)明創(chuàng)造進行修改或者等同替換，總之，一切不脫離本發(fā)明創(chuàng)造的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發(fā)明創(chuàng)造專利的保護范圍當中。
【主權項】
1.一種軌道狀態(tài)智能檢測平臺，其特征在于，包括沿軌道運行的檢測載體，還包括相互連接且均固定設置于所述檢測載體上的控制裝置和檢測裝置，所述檢測裝置在控制裝置的控制下采集軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出以便檢測;所述采集軌道狀態(tài)數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出以便檢測包括采集軌道平面圖像數(shù)據(jù)和軌道垂向位移數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出實際軌道狀態(tài)的三維透視圖以便巡檢，和/或采集鋼軌內(nèi)部傷損數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出實際鋼軌內(nèi)部狀態(tài)以便探傷，和/或采集軌道幾何數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)處理和輸出實際軌道幾何狀態(tài)以便軌檢。2.根據(jù)權利要求1所述的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，其特征在于，所述檢測裝置包括巡檢裝置和/或探傷裝置和/或軌檢裝置以便巡檢和/或探傷和/或軌檢， 所述巡檢裝置包括均固定設置于所述檢測載體上的巡檢攝像單元和巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元，所述巡檢攝像單元包括均固定設置于所述檢測載體上光源、線陣相機和激光位移傳感器，所述線陣相機、激光位移傳感器均分別與控制裝置和巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元相連接，所述控制裝置還與巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元相連接;在檢測載體沿軌道運行過程中，由所述光源提供照明，所述線陣相機在控制裝置的控制下拍照采集軌道平面圖像數(shù)據(jù)，所述激光位移傳感器在控制裝置的控制下采集軌道垂向位移數(shù)據(jù);所述巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元在控制裝置的控制下接收采集的所述軌道平面圖像數(shù)據(jù)和軌道垂向位移數(shù)據(jù)，并采用3D建模技術將軌道平面圖像數(shù)據(jù)和軌道垂向位移數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)合成以生成軌道透視模型從而輸出實際軌道狀態(tài)的三維透視圖以便巡檢； 所述探傷裝置包括固定設置于所述檢測載體上的鋼軌超聲波檢測裝置，所述鋼軌超聲波檢測裝置與控制裝置相連接，所述鋼軌超聲波檢測裝置在控制裝置的控制下利用超聲波檢測技術探測并采集軌道內(nèi)部傷損數(shù)據(jù)從而輸出實際軌道內(nèi)部狀態(tài)以便探傷； 所述軌檢裝置包括固定設置于所述檢測載體上的軌道幾何測量裝置，所述軌道幾何測量裝置與控制裝置相連接，所述軌道幾何測量裝置在控制裝置的控制下采用接觸式和/或非接觸式采集軌道幾何數(shù)據(jù)從而輸出實際軌道幾何狀態(tài)以便軌檢。3.根據(jù)權利要求2所述的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，其特征在于，所述檢測載體包括檢測載體主框架部、以及均設置于所述檢測載體主框架部上的行走部、控制裝置安裝部和用于容納操作人員的操作位，所述行走部包括均具有列車車輪形狀的兩個前車輪和兩個后車輪，且所述兩個后車輪均設置輪輞電機;所述控制裝置安裝部設置于所述檢測載體主框架部后部且用于固定設置控制裝置； 當檢測裝置包括巡檢裝置時，所述檢測載體還包括巡檢裝置安裝部，所述巡檢裝置安裝部包括巡檢攝像單元安裝部和巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元安裝部，所述巡檢攝像單元安裝部設置至少兩個且利用懸掛結構左右對稱設置于所述檢測載體主框架部前部或后部兩端并用于固定設置所述巡檢攝像單元中的光源、線陣相機和激光位移傳感器，所述巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元安裝部設置于所述檢測載體主框架部前部或后部并用于固定設置所述巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元； 當檢測裝置包括探傷裝置時，所述檢測載體還包括設置于所述檢測載體主框架部上的探傷裝置安裝部，所述探傷裝置安裝部包括用于固定設置鋼軌超聲波檢測裝置的鋼軌超聲波檢測裝置安裝部;所述鋼軌超聲波檢測裝置安裝部設置至少兩個，所述鋼軌超聲波檢測裝置安裝部左右對稱設置于檢測載體主框架部中部兩端且利用懸掛結構設置于操作位下 方； 當檢測裝置包括軌檢裝置時，所述檢測載體還包括設置于所述檢測載體主框架部上的軌檢裝置安裝部，所述軌檢裝置安裝部包括用于固定設置軌道幾何測量裝置的軌道幾何測量裝置安裝部;所述軌道幾何測量裝置安裝部設置至少兩個，所述軌道幾何測量裝置安裝部左右對稱設置于檢測載體主框架部中部兩端且利用懸掛結構設置于操作位下方。4.根據(jù)權利要求2所述的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，其特征在于，當檢測裝置包括軌檢裝置時，所述軌道幾何測量裝置當采用接觸式時，所述軌道幾何測量裝置包括軌檢幾何測量儀，所述軌檢幾何測量儀固定設置于所述檢測載體上且與控制裝置相連接，所述軌檢幾何測量儀在控制裝置的控制下接觸采集軌道幾何數(shù)據(jù);所述軌道幾何測量裝置當采用非接觸式時，所述軌道幾何測量裝置包括軌檢攝像單元，所述軌檢攝像單元固定設置于所述檢測載體上且與控制裝置相連接，所述軌檢攝像單元在控制裝置的控制下拍照采集軌道幾何數(shù)據(jù)。5.根據(jù)權利要求1至4之一所述的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，其特征在于，當所述檢測裝置包括巡檢裝置、探傷裝置和軌檢裝置時，所述軌道狀態(tài)智能檢測平臺還包括顯示裝置，所述顯示裝置為觸摸屏顯示器，所述觸摸屏顯示器分別與巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元、鋼軌超聲波檢測裝置、軌道幾何測量裝置和控制裝置相連接;所述檢測載體還包括顯示裝置安裝部，所述顯示裝置安裝部設置于所述檢測載體主框架部前部且用于固定設置所述觸摸屏顯示器并將所述觸摸屏顯示器面對所述操作位設置;所述觸摸屏顯示器用于在控制裝置控制下實時瀏覽顯示所述巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元輸出的實際軌道狀態(tài)的三維透視圖，和/或?qū)崟r瀏覽顯示所述鋼軌超聲波檢測裝置采集的軌道內(nèi)部傷損數(shù)據(jù)，和/或?qū)崟r瀏覽顯示所述軌檢幾何測量裝置采集的軌道幾何數(shù)據(jù)； 和/或，所述軌道狀態(tài)智能檢測平臺還包括數(shù)據(jù)存儲單元，所述檢測載體還包括周圍組件安裝部，所述數(shù)據(jù)存儲單元分別與巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元、鋼軌超聲波檢測裝置、軌道幾何測量裝置和控制裝置相連接，所述周圍組件安裝部設置于所述檢測載體主框架部后部且用于固定數(shù)據(jù)存儲單元;所述數(shù)據(jù)存儲單元用于在控制裝置下接收所述巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元生成的軌道透視模型數(shù)據(jù)生成自定義大文件存儲，和/或接收所述鋼軌超聲波檢測裝置采集的鋼軌內(nèi)部傷損數(shù)據(jù)并存儲;和/或接收所述軌道幾何測量裝置采集的軌道幾何數(shù)據(jù)并存儲； 和/或，所述軌道狀態(tài)智能檢測平臺還包括網(wǎng)絡通信模塊，所述網(wǎng)絡通信模塊分別與巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元、鋼軌超聲波檢測裝置、軌道幾何測量裝置和控制裝置相連接，所述網(wǎng)絡通信模塊設置于周圍組件安裝部;所述網(wǎng)絡通信模塊用于在控制裝置控制下通過網(wǎng)絡連接終端服務器，將所述巡檢數(shù)據(jù)分析處理單元輸出的實際軌道狀態(tài)的三維透視圖進行終端瀏覽顯示和/或終端自定義大文件存儲管理和/或軌道傷損識別和/或采用大數(shù)據(jù)分析技術進行終端數(shù)據(jù)管理;和/或在控制裝置控制下將所述鋼軌超聲波檢測裝置采集的鋼軌內(nèi)部傷損數(shù)據(jù)進行終端瀏覽顯示和/或終端數(shù)據(jù)管理;和/或在控制裝置控制下將所述軌道幾何測量裝置采集的軌道幾何數(shù)據(jù)進行終端瀏覽顯示和/或終端數(shù)據(jù)管理。6.根據(jù)權利要求5所述的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，其特征在于，所述軌道狀態(tài)智能檢測平臺還包括軸頭編碼器，所述軸頭編碼器與控制裝置相連接，所述軸頭編碼器設置于所述后車輪上，所述控制裝置采集軸頭編碼器生成的正交差分信號作為觸發(fā)信號控制線陣相機和激光位移傳感器;和/或所述控制裝置采集軸頭編碼器生成的正交差分信號作為觸發(fā)信號控制鋼軌超聲波檢測裝置;和/或所述控制裝置采集軸頭編碼器生成的正交差分信號作為觸發(fā)信號控制軌道幾何測量裝置。7.根據(jù)權利要求6所述的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，其特征在于，所述軌道狀態(tài)智能檢測平臺還包括里程定位模塊，所述里程定位模塊與控制裝置相連接，所述里程定位模塊設置于所述檢測載體主框架部前部，所述里程定位模塊在控制裝置的控制下進行自動里程定位及校正。8.根據(jù)權利要求7所述的軌道狀態(tài)智能檢測平臺，其特征在于，所述里程定位模塊包括北斗/GPS定位模塊和/或RFID閱讀器模塊，所述北斗/GPS定位模塊與控制裝置相連接，所述北斗/GPS定位模塊設置于所述顯示裝置安裝部的上方，所述北斗/GPS定位模塊在控制裝置的控制下接收衛(wèi)星定位信息以進行自動里程定位及校正;所述RFID閱讀器模塊與控制裝置相連接，所述RFID閱讀器模塊設置于所述顯示裝置安裝部的下方，所述RFID閱讀器模塊在控制裝置的控制下接收電子標簽信息以進行自動里程定位及校正。
【文檔編號】E01B35/00GK106049210SQ201610556692
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月14日
【發(fā)明人】徐偉華, 朱清, 劉強
【申請人】北京鷹路科技有限公司