鐵路設(shè)施同步監(jiān)視系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及通過對(duì)沿相同的線路移動(dòng)的列車的移動(dòng)位置的準(zhǔn)確的測量，在利用由設(shè)置于列車的激光發(fā)生器、三維坐標(biāo)獲取用攝像頭、用于測量列車的振動(dòng)等的車輛裝置構(gòu)成的監(jiān)視裝置反復(fù)積累對(duì)鐵道、電車線及隧道構(gòu)筑物的測量數(shù)據(jù)并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的同時(shí)，監(jiān)視上述鐵路設(shè)施的系統(tǒng)。本發(fā)明提供一種鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)，包括：激光發(fā)生器200，具備在列車上；攝像頭100，與上述激光發(fā)生器聯(lián)動(dòng)工作，可監(jiān)視鐵路設(shè)施并獲取測量的影像信息數(shù)據(jù)；三維影像信息變換裝置110，利用從上述激光發(fā)生器和攝像頭獲取的影像信息數(shù)據(jù)變換為三維影像信息；位置確認(rèn)部300，確認(rèn)作為測量對(duì)象的鐵路設(shè)施的位置；信號(hào)處理裝置400，發(fā)出上述激光發(fā)生器或/及攝像頭的啟動(dòng)命令；綜合數(shù)據(jù)處理裝置500，加工、分析、解釋或保存從上述影像信息數(shù)據(jù)、三維影像信息或位置確認(rèn)部傳送的數(shù)據(jù)。另外，提供一種鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于：上述位置確認(rèn)部，包括：感測列車的移動(dòng)的動(dòng)態(tài)行動(dòng)檢測裝置310、測量列車的移動(dòng)位置的距離測量傳感器320、速度測量裝置330、高速精密時(shí)鐘340及處理從上述裝置或傳感器傳送獲得的信息的信息處理裝置350。另外，提供一種鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于：通過上述激光發(fā)生器200及攝像頭100獲取影像信息的鐵路設(shè)施為鐵道、電車線、枕木或隧道構(gòu)筑物中的一種以上。另外，提供一種鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于：對(duì)位置確認(rèn)部測量的距離信息及根據(jù)該距離信息的一定區(qū)間的鐵路設(shè)置的影像信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集（DAQ）。
【專利說明】鐵路設(shè)施同步監(jiān)視系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將沿線路移動(dòng)的列車的動(dòng)態(tài)特性和對(duì)鐵路設(shè)施的監(jiān)視數(shù)據(jù)與一定的移動(dòng)距離同步進(jìn)行監(jiān)視的鐵路監(jiān)視系統(tǒng)，尤其涉及在利用由設(shè)置于列車的激光發(fā)生器、三維坐標(biāo)獲取用攝像頭、用于測量列車的振動(dòng)等的車輛裝置構(gòu)成的監(jiān)視裝置反復(fù)積累對(duì)鐵道、電車線及隧道構(gòu)筑物的測量數(shù)據(jù)并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的同時(shí)，監(jiān)視上述鐵路設(shè)施的系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于地鐵及行駛在鐵道上的列車，考慮到列車脫軌的危險(xiǎn)，需對(duì)鐵道、電車線隨時(shí)進(jìn)行安全監(jiān)視，但因長的行駛距離和短暫的停駛檢查時(shí)間難以進(jìn)行完全的安全檢查，從而需要新的檢驗(yàn)方法。另外，對(duì)于行駛在地下隧道的地鐵，老化的隧道構(gòu)筑物成為重要的安全檢查項(xiàng)目。但老化的隧道的裂縫難以被發(fā)現(xiàn)。因此，需要可對(duì)上述鐵路設(shè)施隨時(shí)進(jìn)行安全檢查的方法。另外，即使測得對(duì)主要位置的數(shù)據(jù)，若不能達(dá)到對(duì)測量位置的同步，則難以進(jìn)行對(duì)基準(zhǔn)線的數(shù)據(jù)的比較及分析。
[0003]對(duì)鐵道、電車線及隧道構(gòu)筑物的檢查，只有在相同的測量位置獲取數(shù)據(jù)才能進(jìn)行對(duì)基準(zhǔn)線的嚴(yán)格的比較。即鐵道的細(xì)微變化可通過持續(xù)比較相同數(shù)據(jù)確認(rèn)其差異，但如果位置不固定，則難以通過數(shù)據(jù)比較確認(rèn)變化的差異。但是，現(xiàn)有技術(shù)有為確認(rèn)列車的位置而累加相對(duì)于車輪的旋轉(zhuǎn)速度的距離進(jìn)行推算的方法、通過加速度傳感器的積分推算距離的方法及通過影像確認(rèn)位置的方法等，但這導(dǎo)致使用者的不便。因此，經(jīng)常發(fā)生誤差，而為解除這些累積誤差，采用停車后進(jìn)行初始化的方法。
[0004]不固定的數(shù)據(jù)的測量，對(duì)確認(rèn)隧道的構(gòu)筑物的變化(產(chǎn)生裂縫、部分降落物等)等確認(rèn)大致位置的情況，其距離誤差的影響較小，但對(duì)于鐵道或電車線等，當(dāng)產(chǎn)生細(xì)微的變化時(shí)，距離誤差將對(duì)安全維護(hù)作業(yè)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。
[0005]另外，對(duì)于利用廣泛用作的測量裝置的攝像頭的影像處理，需為獲取影像提供高的光亮，而對(duì)于鐵道等金屬表面，需補(bǔ)正由反射產(chǎn)生的散射影響。另外，利用激光的掃描方法，在低速下可進(jìn)行有效的檢測，但對(duì)于高速移動(dòng)有速度限制。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)有注冊(cè)專利10-1111569號(hào)(“利用軌道車輛的鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)及方法”，下稱“先行技術(shù)”)，其提供一種鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于，包括:信息獲取裝置，在軌道車輛上安裝監(jiān)視攝像頭并移動(dòng)以獲取并保存隧道構(gòu)筑物、軌道及電車線影像，而且，保存通過安裝在軌道車輛的傳感器部搜集到的噪音及振動(dòng)數(shù)據(jù)；服務(wù)器部，傳送得到信息獲取裝置搜集到的數(shù)據(jù)保存于數(shù)據(jù)庫，并將保存于數(shù)據(jù)庫的影像及搜集數(shù)據(jù)提供給監(jiān)控室終端以進(jìn)行檢查。
[0007]但是，上述先行技術(shù)對(duì)鐵道、電車線、枕木及隧道構(gòu)筑物的相同測量位置的同步不完全。尤其是，對(duì)于鐵道、電車線等需要準(zhǔn)確的距離測量的重要項(xiàng)目，仍然不能解決距離誤差問題。
[0008]另外，攝像頭的影像不考慮列車的速度和移動(dòng)距離進(jìn)行拍攝，因此，相同影像的重復(fù)降低保存效率，而且，增加安全交叉所需時(shí)間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]但是，需解決上述先行技術(shù)中存在的問題，即對(duì)移動(dòng)距離的同步問題。
[0010]本發(fā)明的目的在于提供一種安全檢查監(jiān)視裝置，其為進(jìn)行對(duì)鐵道、電車線、枕木及隧道構(gòu)筑物的安全檢查，包括在以一定以上速度行駛的列車上設(shè)置多個(gè)帶狀激光發(fā)生器和圖像處理器以提供三維坐標(biāo)的攝像頭及確認(rèn)列車的振動(dòng)等的測量裝置。
[0011]本發(fā)明的另一目的在于提供一種安全檢查監(jiān)視裝置，其為控制主要測量項(xiàng)目始終位于相同的位置，以因滑動(dòng)多少存在誤差的車輪的旋轉(zhuǎn)速度作為參考數(shù)據(jù)，而測量使用固定設(shè)置于枕木的位置同步測量位置，從而提供對(duì)測量對(duì)象的非常準(zhǔn)確的測量位置。
[0012]本發(fā)明的又一目的在于提供一種安全檢查監(jiān)視裝置，其不僅在列車高速行駛時(shí)，而且還在列車低速行駛時(shí)，也可獲取對(duì)測量對(duì)象的準(zhǔn)確位置，以提供準(zhǔn)確的測量位置，從而提高對(duì)安全檢查數(shù)據(jù)的可靠性。
[0013]本發(fā)明的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0014]提供一種鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)，包括:激光發(fā)生器200，具備在列車上；攝像頭100，與上述激光發(fā)生器聯(lián)動(dòng)工作，可監(jiān)視鐵路設(shè)施并獲取測量的影像信息數(shù)據(jù)；三維影像信息變換裝置110，利用從上述激光發(fā)生器和攝像頭獲取的影像信息數(shù)據(jù)變換為三維影像信息；位置確認(rèn)部300，確認(rèn)作為測量對(duì)象的鐵路設(shè)施的位置；信號(hào)處理裝置400，發(fā)出上述激光發(fā)生器或/及攝像頭的啟動(dòng)命令；綜合數(shù)據(jù)處理裝置500，加工、分析、解釋或保存從上述影像信息數(shù)據(jù)、三維影像信息或位置確認(rèn)部傳送的數(shù)據(jù)。
[0015]另外，提供一種鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于:上述位置確認(rèn)部，包括:感測列車的移動(dòng)的動(dòng)態(tài)行動(dòng)檢測裝置310、測量列車的移動(dòng)位置的距離測量傳感器320、速度測量裝置330、高速精密時(shí)鐘340及處理從上述裝置或傳感器傳送獲得的信息的信息處理裝置350。
[0016]另外，提供一種鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于:通過上述激光發(fā)生器200及攝像頭100獲取影像信息的鐵路設(shè)施為鐵道、電車線、枕木或隧道構(gòu)筑物中的一種以上。
[0017]另外，提供一種鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于:對(duì)位置確認(rèn)部測量的距離信息及根據(jù)該距離信息的一定區(qū)間的鐵路設(shè)置的影像信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集(DAQ)。
[0018]本發(fā)明的位置確認(rèn)部具有測量鐵道、電車線、枕木或/及隧道構(gòu)筑物的準(zhǔn)確位置的作用，因此，較之現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)所獲取的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性得到顯著提高。
[0019]尤其是，對(duì)于鐵道、電車線等也幾乎不發(fā)生誤差，從而顯著提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
[0020]另外，本發(fā)明可在固定的測量位置積累數(shù)據(jù)，從而可為鐵路設(shè)施的安全檢查構(gòu)建有效的比較數(shù)據(jù)，提高設(shè)施管理的效率。
[0021]另外，本發(fā)明可隨時(shí)進(jìn)行檢查，從而將檢查所需的時(shí)間用于維護(hù)，增加的安全的維護(hù)時(shí)間。與此同時(shí)，數(shù)據(jù)的積累以三維影像信息數(shù)據(jù)的方式提供并變得形象化，從而較之現(xiàn)有的根據(jù)單純攝像頭影像的資料積累，顯著提高數(shù)據(jù)保存及加工性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1為本發(fā)明的鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的位置確認(rèn)部的結(jié)構(gòu)概念圖；
[0024]圖3為設(shè)置于列車的激光發(fā)生器及攝像頭示意圖；
[0025]圖4為對(duì)區(qū)劃的隧道構(gòu)筑物的激光發(fā)生器及攝像頭安裝概念圖。
[0026]符號(hào)標(biāo)記
[0027]100:攝像頭200:激光發(fā)生器
[0028]110:三維影像信息變換裝置 300:位置確認(rèn)部
[0029]310:動(dòng)態(tài)行動(dòng)檢測裝置320:距離測量傳感器
[0030]321:激光發(fā)生器322:計(jì)數(shù)器
[0031]323:傳送裝置330:速度測量裝置
[0032]340:高速精密時(shí)鐘350:信息處理裝置
[0033]400:信號(hào)處理裝置500:綜合數(shù)據(jù)處理裝置

【具體實(shí)施方式】
[0034]下面，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0035]本發(fā)明提供一種鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)，包括:激光發(fā)生器200，具備在列車上；攝像頭100，與上述激光發(fā)生器聯(lián)動(dòng)工作，可監(jiān)視鐵路設(shè)施并獲取測量的影像信息數(shù)據(jù)；三維影像信息變換裝置110，利用從上述激光發(fā)生器和攝像頭獲取的影像信息數(shù)據(jù)變換為三維影像信息；位置確認(rèn)部300，確認(rèn)作為測量對(duì)象的鐵路設(shè)施的位置；信號(hào)處理裝置400，發(fā)出上述激光發(fā)生器或/及攝像頭的啟動(dòng)命令；及綜合數(shù)據(jù)處理裝置500，加工、分析、解釋或保存從上述影像信息數(shù)據(jù)、三維影像信息或位置確認(rèn)部傳送的數(shù)據(jù)。
[0036]本發(fā)明涉及在行駛的列車上監(jiān)視并測量鐵路設(shè)施的瑕疵的裝置，因此，為對(duì)鐵路設(shè)施的持續(xù)管理，準(zhǔn)確檢測當(dāng)前測量的鐵路社二十的位置并積累相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息是重點(diǎn)。
[0037]在本發(fā)明中，鐵路設(shè)施是指鐵道、電車線、枕木或隧道構(gòu)筑物等。
[0038]因此，本發(fā)明的最大的技術(shù)特征是為檢測鐵路設(shè)施的準(zhǔn)確位置而具備位置確認(rèn)部300。如在現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題中提及的那樣，最重要的是沿鐵路所處的鐵路設(shè)施的準(zhǔn)確位置，而檢測鐵路設(shè)施的同一性是最大的問題。因此，在鐵道或電車線等發(fā)生細(xì)微的變化，則距離誤差將成為降低數(shù)據(jù)可靠性的原因。
[0039]但是，本發(fā)明的位置確認(rèn)部起到在行駛的列車上也能利用對(duì)速度和距離等的各種測量系數(shù)準(zhǔn)確檢測鐵道、電車線、枕木或/及隧道構(gòu)筑物的位置的作用。
[0040]因此，位置確認(rèn)部的功能包括將作為用于啟動(dòng)獲取對(duì)上述鐵路設(shè)施中隧道構(gòu)筑物的影像信息的激光發(fā)生器及攝像頭的信息的距離信息提供給信號(hào)處理裝置的功能，或準(zhǔn)確檢測對(duì)鐵路設(shè)施，即鐵道、電車線、隧道構(gòu)筑物的影像信息的準(zhǔn)確位置的功能。
[0041]本發(fā)明的位置確認(rèn)部300包括感測列車的移動(dòng)的動(dòng)態(tài)行動(dòng)檢測裝置310、測量列車的移動(dòng)位置的距離測量傳感器320、速度測量裝置330、高速精密時(shí)鐘340及處理從上述裝置或傳感器傳送獲得的信息的 MCU(Micro Controller Unit)、CPU(central prosessingunit)或信息處理裝置350。
[0042]如上所述，不固定的數(shù)據(jù)的測量，對(duì)確認(rèn)隧道的構(gòu)筑物的變化(產(chǎn)生裂縫、部分降落物等)等確認(rèn)大致位置的情況，其距離誤差的影響較小，但對(duì)于鐵道或電車線等，當(dāng)產(chǎn)生細(xì)微的變化時(shí)，距離誤差將成為降低數(shù)據(jù)的可靠性的原因。
[0043]本發(fā)明的位置確認(rèn)部不僅可準(zhǔn)確檢測隧道構(gòu)筑物的位置，而且，還可非常準(zhǔn)確地檢測鐵道、電車線等位置。
[0044]在本發(fā)明中，動(dòng)態(tài)行動(dòng)測量裝置是指檢測列車的移動(dòng)與否的手段或裝置，可使用通常測量加速度等的裝置或編碼器(encoder)。
[0045]動(dòng)態(tài)行動(dòng)測量裝置310起到在列車停止時(shí)決定是否啟動(dòng)距離測量傳感器的作用。即具備在列車停止時(shí)停止距離測量傳感器的工作，而在列車移動(dòng)時(shí)重新啟動(dòng)距離測量傳感器的功能。
[0046]在本發(fā)明中，距離測量傳感器320的技術(shù)特征是以與現(xiàn)有方式完全不同的方式測量距離。
[0047]本發(fā)明的距離測量傳感器利用激光測量距離。
[0048]因此，距離測量傳感器320包括激光發(fā)生器321、獲取上述激光發(fā)生器的反射光計(jì)算枕木的數(shù)量的計(jì)數(shù)器322及傳送從計(jì)數(shù)器獲取的計(jì)數(shù)信息的傳送裝置323。
[0049]本發(fā)明的距離測量傳感器通過計(jì)數(shù)器利用激光的反射光計(jì)算從列車的出發(fā)點(diǎn)(例如首爾站)到沿著鐵路所處的某個(gè)特定鐵路設(shè)施(例如隧道構(gòu)筑物)的枕木的數(shù)量。
[0050]這樣計(jì)算出的枕木的數(shù)量乘以枕木間的間距即可算得從出發(fā)點(diǎn)到隧道構(gòu)筑物的距離。
[0051]例如，枕木間的間距為100cm，而測得的枕木數(shù)量為100，000個(gè)，則可準(zhǔn)確測得隧道構(gòu)筑物位于距首爾站10km的地點(diǎn)。
[0052]另外，通過這樣的方式，可準(zhǔn)確測得特定地點(diǎn)的鐵道、電車線或枕木的位置。
[0053]各鐵路設(shè)施的位置從基準(zhǔn)點(diǎn)已設(shè)，這樣利用上述距離測量傳感器通過計(jì)算枕木的數(shù)量確認(rèn)某特定鐵路設(shè)施是否在相應(yīng)的位置。
[0054]當(dāng)然，在此情況下，需事先將基準(zhǔn)點(diǎn)及某鐵路設(shè)施的位置以已設(shè)值數(shù)據(jù)化保存于上述信息處理裝置340，才能使用該數(shù)據(jù)。
[0055]在本發(fā)明中，通過上述距離測量傳感器的位置計(jì)算有可能產(chǎn)生誤差，因此，利用通過上述速度測量裝置330算得的速度和時(shí)間提供可補(bǔ)正該準(zhǔn)確位置的信息。
[0056]本發(fā)明的速度測量裝置是指通過計(jì)測列車的車輪測量速度的機(jī)械式或電子式速度測量裝置?？墒褂猛ǔＪ褂玫霓D(zhuǎn)速計(jì)。
[0057]將轉(zhuǎn)速計(jì)每一刻測量的速度數(shù)字信息化加以利用，而且，利用通過高速精密時(shí)鐘340測得準(zhǔn)確的時(shí)間的關(guān)系計(jì)算從基準(zhǔn)點(diǎn)的距離。
[0058]即如上所述，測量從某個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)(例如首爾站)出發(fā)的列車的速度并積分運(yùn)算該車速與高速精密時(shí)鐘測得的時(shí)間的關(guān)系，即可推算從首爾站的距離。
[0059]因距離時(shí)速度*時(shí)間，因此，每一刻的速度可利用時(shí)間的積分函數(shù)求得。上述積分運(yùn)算由上述信息處理裝置350來完成。
[0060]積分運(yùn)算功能可通過搭載于信息處理裝置的應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)。
[0061]當(dāng)然，在此情況下，通過將上述動(dòng)態(tài)行動(dòng)測量裝置提供的列車移動(dòng)與否的信息用于與高速精密時(shí)鐘提供的時(shí)間信息的關(guān)系，從而在列車停止時(shí)不計(jì)算距離。另外，因在列車停止時(shí)速度為O(Zere)，同樣不計(jì)算距離。
[0062]本發(fā)明可更準(zhǔn)確地測量通過如上所述的距離測量傳感器和速度測量裝置算得的某特定鐵路設(shè)施的位置進(jìn)行同步。
[0063]因此，如上所述，可根據(jù)距離測量傳感器測的測量數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確檢測通過上述激光發(fā)生器及與之聯(lián)動(dòng)的攝像頭獲取的影像信息或三維影像信息的對(duì)象鐵路設(shè)施(鐵道、電車線、隧道構(gòu)筑物、枕木等)位置。
[0064]即距離測量傳感器預(yù)測的距離和速度測量裝置預(yù)測的距離有可能存在差異，因此，可通過定義對(duì)該兩種距離測量值的關(guān)系獲得準(zhǔn)確的位置。
[0065]因此，在上述信息處理裝置中定義使用者預(yù)先設(shè)置的關(guān)于距離測量傳感器及速度測量裝置所獲取的距離信息的關(guān)系，向下述信號(hào)處理裝置提供啟動(dòng)信號(hào)信息。
[0066]例如，本發(fā)明的距離測量傳感器測量的距離，因?yàn)槭且?jì)算枕木的數(shù)量才可以完成測量，因此可測得非常準(zhǔn)確的距離。因此，對(duì)上述激光發(fā)生器及攝像頭獲取的影像信息的距離以上述距離測量傳感器為準(zhǔn)測得位置。
[0067]但是，因某些原因，例如枕木的滅失等原因距離測量發(fā)生誤差時(shí)，將通過上述速度測量裝置獲取的距離信息作為輔助距離信息保存，從而可進(jìn)行相互比較。
[0068]因此，具有可參考速度測量裝置獲取的輔助距離信息準(zhǔn)確計(jì)算對(duì)象鐵路設(shè)施的距離的功能。
[0069]尤其是，在監(jiān)視位于鐵道上的特定位置的隧道構(gòu)筑物時(shí)，以距離測量傳感器的距離信息為準(zhǔn)，但因如上所述的原因，將與速度測量裝置測得的距離之間的差異的中間點(diǎn)設(shè)置為激光發(fā)生器及攝像頭啟動(dòng)的起點(diǎn)，從而當(dāng)檢測到該中間點(diǎn)時(shí)，向信號(hào)處理裝置傳送啟動(dòng)信號(hào)信息。
[0070]另外，如上所述的對(duì)特定鐵路設(shè)施(例如隧道構(gòu)筑物)的距離測量傳感器測得距離信息和速度測量裝置測得的距離信息了累積。
[0071]這樣累積的距離測量傳感器測得距離信息和速度測量裝置測得的距離信息可幫助更準(zhǔn)確地測得該特定監(jiān)視對(duì)象鐵路設(shè)施的位置，而且，可用作實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)視對(duì)象鐵路設(shè)施的距離的同步的信息。
[0072]因此，更準(zhǔn)確地測得該特定監(jiān)視對(duì)象鐵路設(shè)施的位置，以獲得激光發(fā)生器的信息及攝像頭的影像信息。
[0073]當(dāng)然，上例只是一個(gè)實(shí)施例，可根據(jù)使用者的意思及要求以任意方式預(yù)先設(shè)置距離測量傳感器測得距離信息和速度測量裝置測得的距離信息實(shí)現(xiàn)同步。
[0074]如將要說明的內(nèi)容，上述距離測量傳感器及速度測量裝置獲取的距離信息提供至信號(hào)處理裝置400或提供至綜合數(shù)據(jù)處理裝置500。
[0075]因此，如上所述，位置確認(rèn)部的距離測量傳感器及速度測量裝置獲取的距離信息傳送至信號(hào)處理裝置，而信號(hào)處理裝置通過利用該距離信息的信息向激光發(fā)生器或/及攝像頭發(fā)送啟動(dòng)信號(hào)。
[0076]與此同時(shí)，在綜合數(shù)據(jù)處理裝置中用作測得鐵路設(shè)施的位置的信息。
[0077]在本發(fā)明中，信號(hào)處理裝置400是指向激光發(fā)生器及/或攝像頭提供對(duì)隧道構(gòu)筑物的啟動(dòng)信號(hào)的裝置或手段。
[0078]因此，信號(hào)處理裝置利用從上述位置確認(rèn)部300傳送得到的啟動(dòng)信號(hào)信息啟動(dòng)用于監(jiān)視隧道構(gòu)筑物的激光發(fā)生器及/或攝像頭的運(yùn)行。即啟動(dòng)對(duì)隧道構(gòu)筑物的激光掃描儀及/或攝像頭。
[0079]在本發(fā)明中，上述隧道構(gòu)筑物之外的鐵路設(shè)施是需隨時(shí)檢查的項(xiàng)目，因此，需持續(xù)獲取通過激光發(fā)生器及攝像頭的影像信息。
[0080]但是，因隧道構(gòu)筑物位于鐵道上的一定地點(diǎn)，因此，對(duì)隧道構(gòu)筑物只需在該地點(diǎn)獲取影像信息即可。
[0081]如上所述，從上述位置確認(rèn)部準(zhǔn)確測得某特定隧道構(gòu)筑物的位置，從而通過激光及攝像頭獲取對(duì)該隧道構(gòu)筑物的缺陷存在與否。
[0082]在本發(fā)明中，激光發(fā)生器200是指產(chǎn)生向物體照射并利用反射光確認(rèn)物體的形狀、裂縫、槽等的激光的通常的裝置或手段。
[0083]因此，在本發(fā)明中，可利用通常的激光，但較佳地，使用可產(chǎn)生帶狀激光的帶狀激光發(fā)生器。
[0084]在本發(fā)明中，攝像頭100是指包括通常的獲取影像信息的裝置或手段的全部裝置或手段。
[0085]因此，本發(fā)明攝像頭可獲取從上述激光發(fā)生器反射的影像信息。
[0086]這樣通過激光發(fā)生器及與之聯(lián)動(dòng)的攝像頭獲取的影像信息，如將要說明的內(nèi)容那樣，通過三維影像變換裝置加工成三維影像信息，而該三維影像信息傳送至上述綜合數(shù)據(jù)處理裝置。
[0087]另外，未變換為上述三維影像信息的影像信息也可以傳送至上述綜合數(shù)據(jù)處理裝置。
[0088]在本發(fā)明中，通過激光發(fā)生器及與之聯(lián)動(dòng)的攝像頭獲取影像信息并利用該影像信息變換為三維影像的裝置，可通過通常使用的可加工成三維影像信息的裝置或手段實(shí)現(xiàn)。
[0089]因此，本發(fā)明通過設(shè)置于行駛的列車上的激光發(fā)生器及與之聯(lián)動(dòng)的攝像頭獲取對(duì)鐵路設(shè)施的影像信息，并利用通過上述三維影像變換裝置加工的三維影像信息讀取鐵路設(shè)施存在缺陷與否。
[0090]即由攝像頭獲取設(shè)置于列車的激光發(fā)生器產(chǎn)生的帶狀激光打到鐵路設(shè)施反射的影像信息，而綜合這樣繼續(xù)獲取的影像信息即可形成三維影像信息。
[0091]上述三維影像信息為對(duì)存在于特定位置的鐵路設(shè)施的影像信息。
[0092]在本發(fā)明中，三維影像變換裝置的一例如下:
[0093]但下述實(shí)施例只是三維影響變換裝置的一例而非限制，而利用激光及攝像頭變換三維影像的裝置都包含于本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容中。
[0094]三維影響變換裝置包括處理及分析從激光發(fā)生器及與之聯(lián)動(dòng)的攝像頭獲取的影像信息的中央處理裝置和內(nèi)存，而上述中央處理裝置可包括用于提取影像信息的坐標(biāo)的坐標(biāo)提取部及異常部分檢查部或追加觀察判別部。
[0095]在本發(fā)明中，三維影像變化裝置的另一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)可采用如注冊(cè)專利10-0898601所公開的方法的利用通過激光發(fā)生器(激光掃描儀)和攝像頭獲取的影像信息變換為三維影像的結(jié)構(gòu)。(在此，激光掃描儀可視為與本發(fā)明的激光發(fā)生器相同的概念)
[0096]包括用于處理及分析從激光發(fā)生器及攝像頭獲取的影像信息的中央處理裝置及內(nèi)存，而上述中央處理裝置可包括利用通過激光發(fā)生器測得的數(shù)據(jù)提取拍攝地點(diǎn)特性及坐標(biāo)的激光發(fā)生器控制部，及將上述坐標(biāo)值傳送給攝像頭且使攝像頭拍攝對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)獲取影像信息的攝像頭控制部。
[0097]上述三維影像變換裝置在列車向隧道的軸方向移動(dòng)時(shí)，將激光發(fā)生器檢測到的測量數(shù)據(jù)傳送給激光發(fā)生器控制部，而上述激光發(fā)生器控制部利用獲取的測量數(shù)據(jù)提取拍攝地點(diǎn)特性及坐標(biāo)，并判定異常或追加觀察與否將該坐標(biāo)值傳送至攝像頭驅(qū)動(dòng)控制部。
[0098]上述攝像頭驅(qū)動(dòng)控制部將通過激光發(fā)生器控制部獲得的坐標(biāo)值傳遞至攝像頭，而攝像頭拍攝相應(yīng)坐標(biāo)的影像獲取影像數(shù)據(jù)，由此攝像頭獲取對(duì)上述坐標(biāo)的影響。
[0099]通過上述裝置利用激光發(fā)生器的測量數(shù)據(jù)和攝像頭的影像信息獲取三維影像信肩、O
[0100]這樣利用激光發(fā)生器及攝像頭的影像信息變換為三維影像的三維影像變換裝置，可一體形成于上述綜合數(shù)據(jù)處理裝置或單獨(dú)設(shè)置。
[0101]如圖3所示，在本發(fā)明中，激光發(fā)生器具備于列車并設(shè)置為照向鐵道、電車線、枕木或隧道構(gòu)筑物中的一個(gè)以上。
[0102]另外，與激光發(fā)生器聯(lián)動(dòng)的上述攝像頭也設(shè)置為拍攝鐵道、電車線、枕木或隧道構(gòu)筑物中的一個(gè)以上。
[0103]因此，通常激光發(fā)生器和攝像頭在鐵道上設(shè)置兩個(gè)，在電車線上設(shè)置一個(gè)，在枕木上設(shè)置一個(gè)，但非限制。
[0104]在此，具備于枕木的激光發(fā)生器可兼具計(jì)算上述枕木的數(shù)量的激光發(fā)生器的功倉泛。
[0105]如圖4所示，考慮到隧道呈圓筒形狀，對(duì)隧道構(gòu)筑物的激光發(fā)生器區(qū)劃隧道(1、II等)并計(jì)算激光發(fā)生器的數(shù)量以使激光照射區(qū)劃的隧道部分。
[0106]另外，與上述激光發(fā)生器聯(lián)動(dòng)的攝像頭可具備與激光發(fā)生器相同的數(shù)量。
[0107]與此同時(shí)，在本發(fā)明中，對(duì)隧道構(gòu)筑物的激光發(fā)生器及攝像頭可具備測量方向變更裝置，以改變激光發(fā)生方向及拍攝位置。
[0108]如上所述，本發(fā)明的攝像頭具備于列車，且為獲取上述激光發(fā)生器提供的信息，設(shè)置于可拍攝鐵道、電車線、枕木或隧道構(gòu)筑物中的一種以上的位置。
[0109]這樣由激光發(fā)生器及與之聯(lián)動(dòng)的攝像頭獲取的對(duì)鐵道、電車線、枕木或隧道構(gòu)筑物中的一種以上的影像信息通過上述三維影像信息變換裝置變換為三維影像信息。
[0110]因此，對(duì)鐵道、電車線、枕木或隧道構(gòu)筑物中的一種以上的三維影像信息將傳送至如上所述的綜合數(shù)據(jù)處理裝置。
[0111]如上所述，綜合數(shù)據(jù)處理裝置500是指具備用于加工、分析、解釋或保存上述激光發(fā)生器及與之聯(lián)動(dòng)的攝像頭的影像信息或經(jīng)影像信息變換裝置變換的三維影像信息等數(shù)據(jù)或從位置確認(rèn)部傳送的對(duì)速度及距離等的數(shù)據(jù)的功能的裝置或手段。
[0112]因此，綜合數(shù)據(jù)處理裝置500中搭載有中央處理裝置、信息保存裝置及應(yīng)用程序。
[0113]上述應(yīng)用程序可傳送得到上述激光發(fā)生器及與之聯(lián)動(dòng)的攝像頭的影像信息及/或經(jīng)影像信息變換裝置變換的三維影像信息等數(shù)據(jù)及/或從位置確認(rèn)部傳送的對(duì)速度及/或距離等的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存并加工、分析、解釋上述信息，從而解讀對(duì)鐵道、電車線、枕木或隧道構(gòu)筑物的存在缺陷與否。
[0114]因此，本發(fā)明的綜合數(shù)據(jù)處理裝置可包括用于執(zhí)行運(yùn)行于本發(fā)明的過程的計(jì)算機(jī)可讀媒體。
[0115]上述計(jì)算機(jī)可讀的媒體可單獨(dú)或組合包含程序命令、數(shù)據(jù)文件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等。上述媒體可以是為用于本發(fā)明的應(yīng)用程序命令特殊設(shè)計(jì)構(gòu)成的，也可以是計(jì)算機(jī)軟件領(lǐng)域公開使用的。
[0116]計(jì)算機(jī)可讀媒體包括硬盤、軟盤及磁帶等磁性媒體(Magnetic Media)、CD-ROM、DVD 等光媒體(Optical Media)、光磁軟盤(Floptical Disk)等磁光媒體(Magneto-Optical Media)及ROM、RAM、閃存等可存儲(chǔ)及執(zhí)行程序命令的硬件裝置。
[0117]另外，應(yīng)用程序命令不僅包括編譯器中產(chǎn)生的機(jī)器語言代碼，而且還包括使用翻譯器等在計(jì)算機(jī)中執(zhí)行的高級(jí)語言代碼。
[0118]另外，本發(fā)明提供可輸入/輸出作為位置確認(rèn)部檢測的信息的距離信息、對(duì)應(yīng)于該距離信息的對(duì)一定區(qū)間的激光發(fā)生器及與之聯(lián)動(dòng)的攝像頭的影像信息及/或通過影像信息變換裝置的三維影像信息等數(shù)據(jù)的可進(jìn)行數(shù)據(jù)采集(DAQ，data acquisit1n)的鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)。
[0119]另外，還提供不僅可測量上述位置確認(rèn)部的距離信息，還可以測量為獲得補(bǔ)正距離信息而獲得來自距離測量傳感器的距離信息及/或來自速度測量裝置的速度信息的數(shù)據(jù)的鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)。
[0120]上述數(shù)據(jù)測量可通過上述綜合數(shù)據(jù)處理裝置的中央處理裝置、信息保存裝置及應(yīng)用程序來完成。
[0121]如上所述，本發(fā)明提供利用火車(或列車)同步監(jiān)視鐵路設(shè)施的系統(tǒng)。
[0122]工業(yè)實(shí)用性
[0123]本發(fā)明是非常有利于生產(chǎn)、制造、供應(yīng)或使用列車的產(chǎn)業(yè)的發(fā)明。
[0124]另外，本發(fā)明是非常有利于利用軌道的車輛的使用、利用、服務(wù)提供等產(chǎn)業(yè)的發(fā)明。
【權(quán)利要求】
1.提供一種鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)，包括:激光發(fā)生器200，具備在列車上；攝像頭100，與上述激光發(fā)生器聯(lián)動(dòng)工作，可監(jiān)視鐵路設(shè)施并獲取測量的影像信息數(shù)據(jù)；三維影像信息變換裝置110，利用從上述激光發(fā)生器和攝像頭獲取的影像信息數(shù)據(jù)變換為三維影像信息；位置確認(rèn)部300，確認(rèn)作為測量對(duì)象的鐵路設(shè)施的位置；信號(hào)處理裝置400，發(fā)出上述激光發(fā)生器或攝像頭的啟動(dòng)命令；綜合數(shù)據(jù)處理裝置500，加工、分析、解釋或保存從上述裝置傳送的影像信息數(shù)據(jù)、三維影像信息或位置確認(rèn)部傳送的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于:上述位置確認(rèn)部，包括:感測列車的移動(dòng)的動(dòng)態(tài)行動(dòng)檢測裝置310、測量列車的移動(dòng)位置的距離測量傳感器320、速度測量裝置330、高速精密時(shí)鐘340及處理從上述裝置或傳感器傳送獲得的信息的信息處理裝置350。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于:通過上述激光發(fā)生器200及攝像頭100獲取影像信息的鐵路設(shè)施為鐵道、電車線、枕木或隧道構(gòu)筑物中的一種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鐵路設(shè)施監(jiān)視系統(tǒng)，其特征在于:對(duì)位置確認(rèn)部測量的距離信息及根據(jù)該距離信息的一定區(qū)間的鐵路設(shè)置的影像信息進(jìn)行數(shù)據(jù)采集(DAQ)。
【文檔編號(hào)】B61L23/06GK104349963SQ201380027629
【公開日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2013年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月3日
【發(fā)明者】鄭淳培, 金泰禛, 金祺燉, 金玄佑 申請(qǐng)人:思瑪泰克爾株式會(huì)社