CN217112129U - 一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检*** - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***，包括用于检测钢轨的检测***，检测***包括子巡检***一、子巡检***二和子巡检***三，子巡检***一包括轨面巡检模块一、轨道巡检模块一和轨面三维检测模块一，子巡检***二包括轨面巡检模块二、轨道巡检模块二和轨面三维检测模块二，子巡检***三包括轨面巡检模块三，轨面巡检模块一和轨面巡检模块二用于拍摄轨道近景高精度图像来检查轨面的伤损缺陷；轨道巡检模块一和轨道巡检模块二主要拍摄整个轨道面包括轨道板、扣件、钢轨等来检查轨道异物、弹条松动、弹条缺失、螺栓缺失、弹条断裂、轨道板裂纹和掉块等缺陷。

Description

一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***

技术领域

本实用新型属于轨道巡检技术领域，具体来说是一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***。

背景技术

迄今为止，我国地铁以及铁路部门还主要依靠人工巡检的方法检测轨道伤损。日常巡检人工肉眼观察、重点路段检查、经验检测为主。铁路工人按月、季、年定时巡检。巡检过程一般以工人的个人经验为主，辅助一些简单仪器，工人在巡检过程中发现问题后记录并上报维护部门。这种现行的人工巡检效率低、检测精度低、安全隐患大。而从国外引进或我国一些科研机构自主研发的大型巡检车***虽然效率高，检测速度可达60km/h～80km/h，但作业计划性强，调度困难，灵活性差，对轨道病害的确认不及时，拖延了故障的及时处理。

地铁白天基本处于运营时间，而维修的时间只能放在夜间进行，维修的纯作业时间少，而检测的项目多，检测的范围大、距离长。现有的以人工巡道检查的检测方式已经不能满足检测要求，检测效率的提高势在必行。机器视觉技术作为一种非接触式、自动化检测的有效方法，已经更多的用于铁路的安全检测。地铁电客车白天处于运营状态，在运营的同时如果能做到对全线路巡道检查将会大大节省人力物力，节约时间，提高工作效率。所以利用电客车在工作的同时完成无人值守或远程操控的巡检将会成为轨道交通巡检趋势。

电客车载轨道智能巡检***，通过拍摄轨道和钢轨表面，对钢轨缺陷、扣件缺陷、轨道板缺陷以及轨道异物等自动识别，并通过5G网络将数据传至数据中心，完成整条线路的巡检工作，并统计缺陷及异物实时上报发送至客户端，必将可以大大提高检测工作效率。

实用新型内容

1.实用新型要解决的技术问题

本实用新型的目的在于解决现有的轨道巡检效率低的问题。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

本实用新型的一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***，包括用于检测钢轨的检测***，所述检测***包括子巡检***一、子巡检***二和子巡检***三，所述子巡检***一包括轨面巡检模块一、轨道巡检模块一和轨面三维检测模块一，所述子巡检***二包括轨面巡检模块二、轨道巡检模块二和轨面三维检测模块二，所述子巡检***三包括轨面巡检模块三，所述子巡检***一和子巡检***二分别设置于左右股轨道的正上方，所述子巡检***三设置于左右股轨道的中心线上。

优选的，所述子巡检***三还包括里程电子标签读写模块和无线传输模块，所述无线传输模块分别与里程电子标签读写模块、轨面巡检模块三、子巡检***一和子巡检***二通讯连接并发送数据至云端。

优选的，还包括控制模块，所述控制模块包括设置于集成机箱内的数据采集单元、信号处理单元和电源控制单元，所述信号处理单元与所述无线传输模块通讯连接，所述数据采集单元与所述信号处理单元电连接，所述电源控制单元分别与数据采集单元、信号处理单元电连接。

优选的，所述轨面巡检模块一、轨面巡检模块二和轨面巡检模块三具体包括相机和补光光源。

优选的，所述轨道巡检模块一和轨道巡检模块二具体包括相机和补光光源。

优选的，所述轨面三维检测模块一和轨面三维检测模块二具体为包括相机和激光光源。

优选的，所述数据采集单元具体为数据处理工作站，所述信号处理单元具体为无线信号传输组件。

优选的，所述控制模块设置于轨道交通电客车车厢座位底部。

优选的，所述子巡检***一、子巡检***二和子巡检***三均固定连接于固定件，所述固定件与车厢下端固定连接，所述固定件设有走行轮与轨道滚动连接，所述走行轮接触设置有编码器，所述编码器与子巡检***一、子巡检***二和子巡检***三的触发线连接。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型的一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***，包括用于检测钢轨的检测***，所述检测***包括子巡检***一、子巡检***二和子巡检***三，所述子巡检***一包括轨面巡检模块一、轨道巡检模块一和轨面三维检测模块一，所述子巡检***二包括轨面巡检模块二、轨道巡检模块二和轨面三维检测模块二，所述子巡检***三包括轨面巡检模块三，所述子巡检***一和子巡检***二分别设置于左右股轨道的正上方，所述子巡检***三设置于左右股轨道的中心线上。轨面巡检模块一和轨面巡检模块二用于拍摄轨道近景高精度图像来检查轨面的一些伤损包括：轨面裂纹、轨面擦伤或掉块、轨面鱼鳞纹、波磨、光带异常、焊缝等轨面伤损缺陷；轨道巡检模块一和轨道巡检模块二主要拍摄整个轨道面包括轨道板、扣件、钢轨等来检查轨道异物、弹条松动、弹条缺失、螺栓缺失、弹条断裂、轨道板裂纹和掉块等缺陷；轨面三维检测模块一和轨面三维检测模块二主要采集轨面纵向点云数据，还原轨面三维深度信息，采用同一里程编码，利用图像数据还原整条线路的轨道面可视化信息。利用里程定位，可搜索出具体里程的轨道图像数据，包括此里程断面详细的轨面图像数据，当轨面图像数据有掉块时，可具体通过轨面三维检测***模块定位到此掉块的深度信息，并给出详细的解决方案。可完成钢轨擦伤、掉块、焊缝、光带异常、弹条及螺栓缺失、弹条松动、轨道异物、轨道板裂纹等智能轨道病害在线实时判别检测，检出率不低于90％。同时实现轨面二维平面图像和三维立体数据相结合，完成轨面掉块深度及面积的测量。

附图说明

图1为本实用新型的一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***的结构示意图。

示意图中的标号说明：

100、钢轨；200、检测***；210、固定件；221、轨面巡检模块一；222、轨道巡检模块一；223、轨面三维检测模块一；231、里程电子标签读写模块；232、无线传输模块；233、轨面巡检模块三；241、轨面巡检模块二；242、轨道巡检模块二；243、轨面三维检测模块二。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述，附图中给出了本实用新型的若干实施例，但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件；当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型；本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

参照附图1，本实施例的一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***，包括用于检测钢轨100的检测***200，所述检测***200包括子巡检***一、子巡检***二和子巡检***三，所述子巡检***一包括轨面巡检模块一221、轨道巡检模块一222和轨面三维检测模块一223，所述子巡检***二包括轨面巡检模块二241、轨道巡检模块二242和轨面三维检测模块二243，所述子巡检***三包括轨面巡检模块三233，所述子巡检***一和子巡检***二分别设置于左右股轨道的正上方，所述子巡检***三设置于左右股轨道的中心线上。

本实施例的轨面巡检模块一221和轨面巡检模块二241用于拍摄轨道近景高精度图像来检查轨面的一些伤损包括：轨面裂纹、轨面擦伤或掉块、轨面鱼鳞纹、波磨、光带异常、焊缝等轨面伤损缺陷；轨道巡检模块一222和轨道巡检模块二242主要拍摄整个轨道面包括轨道板、扣件、钢轨等来检查轨道异物、弹条松动、弹条缺失、螺栓缺失、弹条断裂、轨道板裂纹和掉块等缺陷；轨面三维检测模块一223和轨面三维检测模块二243主要采集轨面纵向点云数据，还原轨面三维深度信息，采用同一里程编码，利用图像数据还原整条线路的轨道面可视化信息。利用里程定位，可搜索出具体里程的轨道图像数据，包括此里程断面详细的轨面图像数据，当轨面图像数据有掉块时，可具体通过轨面三维检测***模块定位到此掉块的深度信息，并给出详细的解决方案。可完成钢轨擦伤、掉块、焊缝、光带异常、弹条及螺栓缺失、弹条松动、轨道异物、轨道板裂纹等智能轨道病害在线实时判别检测，检出率不低于90％。同时实现轨面二维平面图像和三维立体数据相结合，完成轨面掉块深度及面积的测量。

所述子巡检***三还包括里程电子标签读写模块231和无线传输模块232，所述无线传输模块232分别与里程电子标签读写模块231、轨面巡检模块三233、子巡检***一和子巡检***二通讯连接并发送数据至云端。里程电子标签读写模块231用于接收线路电子标签信息，用于里程的同步矫正，与编码器里程配合使用，达到巡检***的精确定位。当***远程启动时未接收到电子标签信息此时以编码器里程为准，但编码器走行具有累计误差，当RFID接收到一个里程标签通过与数据库里里程标签匹配，实现里程的快速矫正与定位。

还包括控制模块，所述控制模块包括设置于集成机箱内的数据采集单元、信号处理单元和电源控制单元，所述信号处理单元与所述无线传输模块232通讯连接，所述数据采集单元与所述信号处理单元电连接，所述电源控制单元分别与数据采集单元、信号处理单元电连接。所述轨面巡检模块一221、轨面巡检模块二241和轨面巡检模块三233具体包括相机和补光光源。电源控制单元包含一个UPS不间断电源和各种稳压模块，主要用于对车内输出的电源进行稳压和变压输出，为***所有设备提供电力。

所述轨道巡检模块一222和轨道巡检模块二242具体包括相机和补光光源。

所述轨面三维检测模块一223和轨面三维检测模块二243具体为包括相机和激光光源。

所述数据采集单元具体为数据处理工作站，主要用于存储***采集的图像和三维数据，并进行处理分析，输出检测结果。数据处理工作站还通讯连接有一台配有固定端口和IP的处理服务器和一台客户用的便携平板，便携平板电脑控制检测***实施开始检测、暂停、结束检测以及关机命令，同时接收巡检***反馈回来的实时结果数据。配有固定端口和IP的处理服务器主要接收巡检***检测有缺陷问题的图片，以及检测报告，同时发送到客户的控制平板端所述信号处理单元具体为无线信号传输组件，主要用于接收和控制相机信号、里程电子标签信号、里程编码信号以及5G带宽无线信号。所述控制模块设置于轨道交通电客车车厢座位底部。

所述子巡检***一、子巡检***二和子巡检***三均固定连接于固定件210，所述固定件210与车厢下端固定连接，所述固定件210设有走行轮与轨道滚动连接，所述走行轮接触设置有编码器，所述编码器与子巡检***一、子巡检***二和子巡检***三的相机触发线连接。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的某种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***，其特征在于：包括用于检测钢轨(100)的检测***(200)，所述检测***(200)包括子巡检***一、子巡检***二和子巡检***三，所述子巡检***一包括轨面巡检模块一(221)、轨道巡检模块一(222)和轨面三维检测模块一(223)，所述子巡检***二包括轨面巡检模块二(241)、轨道巡检模块二(242)和轨面三维检测模块二(243)，所述子巡检***三包括轨面巡检模块三(233)，所述子巡检***一和子巡检***二分别设置于左右股轨道的正上方，所述子巡检***三设置于左右股轨道的中心线上。

2.根据权利要求1所述的一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***，其特征在于：所述子巡检***三还包括里程电子标签读写模块(231)和无线传输模块(232)，所述无线传输模块(232)分别与里程电子标签读写模块(231)、轨面巡检模块三(233)、子巡检***一和子巡检***二通讯连接并发送数据至云端。

3.根据权利要求2所述的一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***，其特征在于：还包括控制模块，所述控制模块包括设置于集成机箱内的数据采集单元、信号处理单元和电源控制单元，所述信号处理单元与所述无线传输模块(232)通讯连接，所述数据采集单元与所述信号处理单元电连接，所述电源控制单元分别与数据采集单元、信号处理单元电连接。

4.根据权利要求2所述的一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***，其特征在于：所述轨面巡检模块一(221)、轨面巡检模块二(241)和轨面巡检模块三(233)具体包括相机和补光光源。

5.根据权利要求4所述的一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***，其特征在于：所述轨道巡检模块一(222)和轨道巡检模块二(242)具体包括相机和补光光源。

6.根据权利要求5所述的一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***，其特征在于：所述轨面三维检测模块一(223)和轨面三维检测模块二(243)具体为包括相机和激光光源。

7.根据权利要求3所述的一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***，其特征在于：所述数据采集单元具体为数据处理工作站，所述信号处理单元具体为无线信号传输组件。

8.根据权利要求3所述的一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***，其特征在于：所述控制模块设置于轨道交通电客车车厢座位底部。

9.根据权利要求6所述的一种电客车载轨道图像采集装置及智能巡检***，其特征在于：所述子巡检***一、子巡检***二和子巡检***三均固定连接于固定件(210)，所述固定件(210)与车厢下端固定连接，所述固定件(210)设有走行轮与轨道滚动连接，所述走行轮接触设置有编码器，所述编码器与子巡检***一、子巡检***二和子巡检***三的相机触发线连接。

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