CN114537453A - 一种智能道路巡检装置***及巡检方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能道路巡检装置***及巡检方法，涉及道路巡检技术领域。在本发明中：主驱动装置内包括车载控制器；智能巡检车配置有探测安装直板，探测安装直板的底侧面安装有两组位于探测安装直板边缘内围位置的内位超声波传感器，探测安装直板的底侧面边缘***位置安装有两组外位超声波传感器；智能巡检车配置有垂直向下探测的距离传感机构；内位超声波传感器、外位超声波传感器、距离传感机构独立通过数据线与车载控制器连接。本发明实现了智能化督促巡检人员配合巡检设备完成高效的巡检效率和巡检效果，同时建立了道碴、轨枕的铁路基准设施状态的监测***，能够有效及时的发现铁路运行的安全隐患。
Description
技术领域
本发明属于道路巡检技术领域，特别是涉及一种智能道路巡检装置***及巡检方法。
背景技术
随着我国巡检行业不断发展，规模逐渐增大，传统的道路巡检已经无法满足于现有的需求了。传统道路巡检只是要求巡检人员去固定的地方巡检，但是无法知道巡检人员是否按固定道路去巡检，从而无法有效地了解巡检人员的真时情况，根据我们申请的道路巡检方法，即可充分了解巡检员是否按照规定线路巡检，巡检时长、轨迹、是否偏离设定线路等信息。
而在一些道路巡检过程中，例如铁路道路的巡检，巡检路线上监控设备较少，巡检内容重复枯燥，巡检人员的巡检效率无法保证。但是对于铁路道路巡检过程中，局部的细节问题都可能会导致铁路运输过程中出现安全隐患，需要高效率高精准度的对铁路道路进行基建状态判断。
现有专利文件一，公开号：CN112537341A，专利名称：用于枕木丢失辨识的铁路巡检平台，主要技术内容：指令提取设备，用于在接收到的各个数值间距中存在距离所述各个数值间距均值的差值的绝对值超限的数值间距时，发出枕木丢失指令；所述指令提取设备还用于在接收到的各个数值间距中不存在距离所述各个数值间距均值的差值的绝对值超限的数值间距时，发出枕木安全指令；枕木识别机构，用于基于枕木成像特征从内容增强图像中识别出各个枕木目标分别所在的枕木区域。本发明的用于枕木丢失辨识的铁路巡检平台结构简单，方便实用。由于能够在针对性视觉检测的机制下，快速、自动地识别出铁路巡检车前方的枕木丢失情况，从而有效替换了人工的目测模式。
上述专利文件一中通过图像识别方式完成对铁路枕木的数量状态的分析，来判断枕木是否丢失，没有对铁路道路的基建细节进行监测分析和状态判断。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能道路巡检装置***及巡检方法，智能化督促巡检人员配合巡检设备完成高效的巡检效率和巡检效果，同时建立了道碴、轨枕的铁路基准设施状态的监测***，能够有效及时的发现铁路运行的安全隐患。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种智能道路巡检装置***，智能巡检车以及与智能巡检车无线连接的智能手持终端，智能巡检车配置有至少两组用于智能巡检车行走的导轮，智能巡检车配置有主驱动装置，主驱动装置内包括车载控制器；智能巡检车配置有探测安装直板，探测安装直板的底侧面安装有两组位于探测安装直板边缘内围位置的内位超声波传感器，探测安装直板的底侧面边缘***位置安装有两组外位超声波传感器；智能巡检车配置有垂直向下探测的距离传感机构；内位超声波传感器、外位超声波传感器、距离传感机构独立通过数据线与车载控制器连接。
作为本发明中巡检装置***的一种优选技术方案：主驱动装置内配置有行走驱动模块，行走驱动模块通过驱动结构与智能巡检车的导轮连接，主驱动装置内配置有用于车载控制器、行走驱动模块的电源模块。
作为本发明中巡检装置***的一种优选技术方案：探测安装直板的宽度尺寸与轨枕的宽度尺寸相配合，探测安装直板同侧端的两个内位超声波传感器之间的距离小于轨枕的宽度尺寸，探测安装直板同侧端的两个外位超声波传感器之间的距离大于轨枕的宽度尺寸。
作为本发明中巡检装置***的一种优选技术方案：距离传感机构配置有若干均匀分布的光电距离传感器，距离传感机构内配置有位置编码模块，位置编码模块内配置与若干光电距离传感器一一对应的编码信息，车载控制器内配置有与距离传感机构的位置编码模块相配合的编码匹配模块。
作为本发明中巡检装置***的一种优选技术方案：车载控制器、智能手持终端内都配置有蓝牙模块、5G模块和GPS定位模块。
作为本发明中巡检装置***的一种优选技术方案：智能手持终端通过无线方式与云平台端连接，云平台端向智能手持终端发送巡检线路轨迹及相关任务信息。
作为本发明中巡检装置***的一种优选技术方案：智能手持终端配置有重力感应模块、数据存储模块和显示模块。
本发明涉及一种智能道路巡检装置***及巡检方法，包括以下内容：
㈠车载控制器接收到智能手持终端发出的行走启动信号，主驱动装置动作，智能巡检车开始沿着铁轨道路匀速行走。
㈡智能巡检车在匀速行驶过程中，探测安装直板上出现任意一个内位超声波传感器探测到的声波分层距离参数小于轨枕上层界面参考距离参数后，在轨枕探测距离时间内：①若探测安装直板上的所有内位超声波传感器都同时探测到的声波分层距离参数小于轨枕上层界面参考距离参数，则判定当前探测的轨枕与铁轨道路之间保持正常角度支撑；②若探测安装直板上的任意一个内位超声波传感器持续探测到的声波分层距离参数大于轨枕上层界面参考距离参数，或出现任意一个外位超声波传感器持续探测到的声波分层距离参数小于轨枕上层界面参考距离参数，则判定当前探测的轨枕与铁轨道路之间处于异常角度支撑。
㈢智能巡检车在匀速行驶过程中，距离传感机构上的若干光电距离传感器对所经过路径的垂直距离进行检测，若探测到的垂直距离参数小于道碴最浅距离参考值时，则判定当前道碴填充异常。
㈣智能巡检车将获取到的数据信息传输至智能手持终端，智能巡检车检测到出现异常后，智能手持终端控制智能巡检车向前行驶一定距离后停车，经巡检人员二次观测后，确认轨枕及道碴的异常情况，在智能手持终端二次确认异常信息，智能手持终端向云平台端发送异常数据信息。
作为本发明中巡检方法的一种优选技术方案：设轨枕的宽度尺寸为D，设智能巡检车的行驶速度为V，设轨枕探测距离时间为T，则存在T＝D/V。
作为本发明中巡检方法的一种优选技术方案：设距离传感机构与轨枕之间的最大间距为H，设道碴最浅距离参考值为L，其中L>H。设距离传感机构上的任意一光电距离传感器传感检测到的距离参数为Lx，当Lx>L，则判定当前位置点的道碴填充异常。
本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过搭建超声波监测方式和监测***方法，对铁路轨枕的支撑状态进行监测，并搭建光电距离监测方式和监测***方法，建立对道碴填充度的异常监测，建立道碴、轨枕的铁路基准设施状态的监测***，能够有效及时的发现铁路运行的安全隐患；
2、本发明基于智能化、定位化、人机互联化的终端管理***，能够智能化督促巡检人员配合巡检设备完成高效的巡检效率和巡检效果，减少了巡检过程中人机巡检漏洞。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中的智能巡检车的部分结构示意图；
图2为本发明中距离传感机构对道碴进行距离探测的结构示意图；
图3为本发明中云平台与智能终端的关系示意图；
图4为本发明中智能手持终端的配置示意图；
图5为本发明中超声波检测的关系示意图；
图6为本发明中光电距离检测的关系示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-智能巡检车；2-导轮；3-主驱动装置；4-车载控制器；5-探测安装直板；6-内位超声波传感器；7-外位超声波传感器；8-距离传感机构；9-光电距离传感器；10-轨枕；11-道碴。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
在本发明中，对铁路道路进行巡检，轨枕、道碴等基准的稳定性很大程度上影响着铁路铁轨的稳定性、安全性。若是铁轨、相邻轨枕之间的道碴分布的不均衡，受到较大压力、震动时，会影响道碴的震动吸收效果，会对轨枕局部位置的震动吸收效果降低，也导致轨枕出现局部支撑度不足，轨枕出现局部震裂或偏移，严重影响行驶安全。
超声波传感器在向下探测过程中，一些道碴位于轨枕的上表面，超声波传感器虽然受到一些道碴的影响，但最终能够探测到轨枕上侧表面的分界层，从而探测到轨枕上表面与超声波传感器之间的距离参数，用于判定轨枕的整体支撑状态。
实施例二
基于实施例一，结合图2所示，距离传感机构8上的多个光电距离传感器9向下进行探测，能够探测的信息有：轨枕10的上侧面距离信息、铺设的道碴11距离信息，铺设的道碴11有高有低，一些都铺在轨枕10上[这不影响对道碴填充度不足的判断]。
而在传感检测过程中，若是有一个光电距离传感器检测到了距离参数Lx小于道碴最浅距离参考值L时，***就判定当前位置的道碴11填充不足，***记录下当前GPS的定位信息，便于后续进行道碴11填充修复。
实施例三
车载控制器4、智能手持终端内都配置有蓝牙模块、5G模块和GPS定位模块。在执行巡检任务过程中，当智能手持终端的定位位置信息与智能巡检车1的定位位置信息相差较大时，云平台端将向智能手持终端发送提示信息，提示巡检人员与智能巡检车1距离较远，需要与智能巡检车1保持较近距离，随时观察智能巡检车1检测出来的异常情况。
当GPS信号较弱时，智能巡检车1与智能手持终端之间搭建的蓝牙信号若是发生中断，则可能出现巡检人员与智能巡检车1距离较远，智能手持终端自身发出提示信息，提醒巡检人员接近智能巡检车1。
通过GPS定位与蓝牙信号等方式的信号判定，避免了巡检人员与智能巡检车1距离较远所导致的无法及时观察到智能巡检车1所检测出来的异常现象，提高了智能巡检的效率和精准度。
实施例四
云平台端：下发线路、任务信息，接收巡检人员上报的线路轨迹、巡检信息。
智能手持终端：包含定位模块、重力感应模块、数据传输模块、数据存储模块、显示模块。
实施方式：首先云平台端根据日常巡检要求生成巡检任务[包含线路信息]，任务信息下发至智能手持终端，巡检人员拿着智能手持终端接收到任务信息后，在智能手持终端的显示模块可以看到当前的任务情况[包含地图、线路信息、巡检任务时间]，然后按照要求沿着线路巡检，并且巡检过程中会有偏离线路语音提示、一键报警或者上报特殊事件，最后管理人员会在云平台端查看和分析巡检人员的工作情况便于以后更加智能化管理。
智能手持终端的GPS定位模块能够记录每个时间点巡检人员的地理位置信息。
重力感应模块能够记录巡检人员是否在巡检或者休息。
数据存储模块能够存储当前巡检人员的轨迹和特殊情况下生成地点信息、照片信息、时间信息的事件。
数据传输模块则是用来接收下发的任务信息和上传数据存储模块生成的记录到云平台端。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (10)
1.一种智能道路巡检装置***，包括智能巡检车(1)以及与智能巡检车无线连接的智能手持终端，所述智能巡检车(1)配置有至少两组用于智能巡检车(1)行走的导轮(2)，其特征在于：
所述智能巡检车(1)配置有主驱动装置(3)，所述主驱动装置(3)内包括车载控制器(4)；
所述智能巡检车(1)配置有探测安装直板(5)，所述探测安装直板(5)的底侧面安装有两组位于探测安装直板(5)边缘内围位置的内位超声波传感器(6)，所述探测安装直板(5)的底侧面边缘***位置安装有两组外位超声波传感器(7)；
所述智能巡检车(1)配置有垂直向下探测的距离传感机构(8)；
所述内位超声波传感器(6)、外位超声波传感器(7)、距离传感机构(8)独立通过数据线与车载控制器(4)连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能道路巡检装置***，其特征在于：
所述主驱动装置(3)内配置有行走驱动模块，行走驱动模块通过驱动结构与智能巡检车(1)的导轮(2)连接，所述主驱动装置(3)内配置有用于车载控制器(4)、行走驱动模块的电源模块。
3.根据权利要求1所述的一种智能道路巡检装置***及巡检方法，其特征在于：
所述探测安装直板(5)的宽度尺寸与轨枕的宽度尺寸相配合，所述探测安装直板(5)同侧端的两个内位超声波传感器(6)之间的距离小于轨枕的宽度尺寸，所述探测安装直板(5)同侧端的两个外位超声波传感器(7)之间的距离大于轨枕的宽度尺寸。
4.根据权利要求1所述的一种智能道路巡检装置***及巡检方法，其特征在于：
所述距离传感机构(8)配置有若干均匀分布的光电距离传感器(9)，所述距离传感机构(8)内配置有位置编码模块，所述位置编码模块内配置与若干光电距离传感器(9)一一对应的编码信息，所述车载控制器(4)内配置有与距离传感机构(8)的位置编码模块相配合的编码匹配模块。
5.根据权利要求1所述的一种智能道路巡检装置***及巡检方法，其特征在于：
所述车载控制器(4)、智能手持终端内都配置有蓝牙模块、5G模块和GPS定位模块。
6.根据权利要求1所述的一种智能道路巡检装置***，其特征在于：
所述智能手持终端通过无线方式与云平台端连接，所述云平台端向智能手持终端发送巡检线路轨迹及相关任务信息。
7.根据权利要求1或5或6所述的一种智能道路巡检装置***，其特征在于：
所述智能手持终端配置有重力感应模块、数据存储模块和显示模块。
8.一种智能道路巡检装置***及巡检方法，其特征在于，采用权利要求1至7中任一项中所述的一种智能道路巡检装置***，包括以下内容：
㈠车载控制器(4)接收到智能手持终端发出的行走启动信号，主驱动装置(3)动作，智能巡检车(1)开始沿着铁轨道路匀速行走；
㈡智能巡检车(1)在匀速行驶过程中，探测安装直板(5)上出现任意一个内位超声波传感器(6)探测到的声波分层距离参数小于轨枕上层界面参考距离参数后，在轨枕探测距离时间内：
①若探测安装直板(5)上的所有内位超声波传感器(6)都同时探测到的声波分层距离参数小于轨枕上层界面参考距离参数，则判定当前探测的轨枕与铁轨道路之间保持正常角度支撑；
②若探测安装直板(5)上的任意一个内位超声波传感器(6)持续探测到的声波分层距离参数大于轨枕上层界面参考距离参数，或出现任意一个外位超声波传感器(7)持续探测到的声波分层距离参数小于轨枕上层界面参考距离参数，则判定当前探测的轨枕与铁轨道路之间处于异常角度支撑；
㈢智能巡检车(1)在匀速行驶过程中，距离传感机构(8)上的若干光电距离传感器(9)对所经过路径的垂直距离进行检测，若探测到的垂直距离参数小于道碴最浅距离参考值时，则判定当前道碴填充异常；
㈣智能巡检车(1)将获取到的数据信息传输至智能手持终端，智能巡检车(1)检测到出现异常后，智能手持终端控制智能巡检车(1)向前行驶一定距离后停车，经巡检人员二次观测后，确认轨枕及道碴的异常情况，在智能手持终端二次确认异常信息，智能手持终端向云平台端发送异常数据信息。
9.根据权利要求8所述的一种智能道路巡检装置***及巡检方法，其特征在于：
设轨枕的宽度尺寸为D，设智能巡检车(1)的行驶速度为V，设轨枕探测距离时间为T，则存在T＝D/V。
10.根据权利要求8所述的一种智能道路巡检装置***及巡检方法，其特征在于：
设距离传感机构(8)与轨枕之间的最大间距为H，设道碴最浅距离参考值为L，其中L>H；
设距离传感机构(8)上的任意一光电距离传感器(9)传感检测到的距离参数为Lx，当Lx>L，则判定当前位置点的道碴填充异常。
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