CN108248635B - 一种用于轨道交通隧道的智能检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，包括设置在隧道(1)两侧壁上用于为智能巡检机器人(3)提供支撑与导向的导轨(2)，设置在导轨(2)上用于对轨道交通系统的运行状态进行实时监控的智能巡检机器人(3)，设置在隧道(1)内壁上用于对隧道(1)内部进行实时监控的光纤传感器(4)，用于处理光纤传感器(4)和智能巡检机器人(3)传送的数据的站台控制系统(5)和用于收集各站台控制系统(5)传送的预警信号和报警信号并将其传送至临近站台上站台控制系统(5)的中央控制系统(6)。本发明能够及时有效的发现轨道交通隧道内部存在的安全隐患，有效的提高了轨道交通运行系统的安全性和稳定性。

Description

一种用于轨道交通隧道的智能检测系统
技术领域
本发明涉及轨道交通安全领域，具体涉及一种用于轨道交通隧道的智能检测系统。
背景技术
随着大城市的人口日益增多，路上交通越来越无法满足人们急剧增加的交通使用量，城市轨道交通系统的发展为缓解城市交通拥堵起到重要的作用。
城市轨道交通作为一个特殊服务性行业，在生产过程中除了职工人身安全，还包括乘客的人身安全以及各种设备设施的运行安全，同时存在着许多不可预测的安全隐患，城市轨道交通系统的安全特性包括：（1）公共设施特性；（2）大流量高密度；（3）封闭性；（4）受定向空气流动影响；（5）防范困难。
轨道交通系统的故障多种多样，按照故障表现形式可分为设备磨损、断裂、裂纹；按照故障诱因的物理类型可分为电气故障、信号故障、机械故障和电子故障等。
安装在隧道内部的智能巡检机器人，如申请号为CN201710333954.8公开的一种智能巡检机器人，能够在轨道交通运行的过程中实时监测轨道交通基础设施的状态，及时发现故障或故障隐患，节省安全检查的时间，提高安全检查的效率。
虽然巡检机器人的检测区域能够覆盖隧道内部大部分区域，但仍然存在一些盲点，如对智能巡检机器人周围的状态无法邮箱的检测，同时当巡检机器人自身出现故障时，也会影响巡检机器人对轨道交通运行过程中对轨道交通基础设施使用状态的监控，导致有可能无法及时发现故障或故障隐患，造成列车与人员的安全隐患。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中由于智能巡检机器人对其运行周围以及自身无法自己检测的技术问题，提供一种用于轨道交通的智能检测系统，通过双向智能机器人的设置加上光纤传感器的辅助，能够有效的消除智能巡检机器人的检测盲点，能够更加及时发现存在的安全隐患，有效的提高了轨道交通运行系统的安全性和稳定性。
本发明提供一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，包括：
导轨：在隧道两侧壁内表面上且平行于隧道延伸方向分别设有一组导轨，用于为智能巡检机器人提供支撑与导向；
智能巡检机器人：设置在导轨上，用于对轨道交通系统的运行状态进行实时监控，当出现安全隐患时生成预警信息或报警信息并将预警信息或报警信息传送至站台控制系统；
光纤传感器：设置在隧道内壁上，用于对隧道内部进行实时监控，并将实时采集的隧道状态数据传送至智能巡检机器人或站台控制系统；
站台控制系统：用于向智能巡检机器人发送运动指令，用于接收智能巡检机器人传送的预警信息或报警信息，并将预警信息转换为预警信号、将报警信息转换为报警信号反馈至站台管理人员，用于接收光纤传感器传送的隧道状态数据并进行数据处理，当出现安全隐患时生成预警信号或报警信号反馈至站台管理人员，用于将预警信号和报警信号传送至中央控制系统，用于接收中央控制系统传送的预警信号和报警信号；
中央控制系统：设置在轨道交通系统中央控制室内，用于接收站台控制系统传送的预警信号和报警信号并反馈至轨道交通系统管理人员，用于将预警信号和报警信号传送至临近站台的站台控制系统。
智能巡检机器人能够实时采集轨道交通系统运行过程中的实时状态数据并将其与标准数据进行比较，当实时状态数据与标准数据的区别超过预警阈值时，生成预警信息传送至站台控制系统，当实时状态数据与标准数据的区别超过报警阈值时，生成报警信息传送至站台控制系统；在隧道两侧壁上分别设有一个轨道，两个智能巡检机器人分别在两个轨道上，可以同向运行也可以对向运行，能够对隧道内部进行全面的检测，保证整个隧道内无检测盲点，提高智能巡检机器人的检测效率；光纤传感器能够测试应力松弛、动载荷应力、温度等参数，能够对智能巡检机器人的检测其补充作用，由于智能巡检机器人对隧道的检测具有一定的周期性，当安全隐患位于智能巡检机器人的检测区间之外时，光纤传感器能够及时发现安全隐患，且当智能巡检机器人本身出现异常时，光纤传感器也能够及时发现智能巡检机器人本身的安全隐患，进一步提高了轨道交通运行系统的安全性和稳定性。
本发明所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，作为优选方式，智能巡检机器人包括：
机器人车体：用于运载数据采集模块、运动控制模块、数据处理模块、主控制模块和存储器模块；
数据采集模块：固定安装在机器人车体上，用于采集轨道交通系统实时状态数据，用于将实时状态数据传送至数据处理模块；
运动控制模块：固定安装在机器人车体上，用于检测机器人车体的运动状态并生成运动状态信息，用于将运动状态信息发送至主控制模块，用于接收主控制模块发送的运动指令，用于根据运动指令调节机器人车体的运动状态；
数据处理模块：固定安装在机器人车体上，用于接收数据采集模块传送的实时状态数据，用于将实时状态数据与存储器模块中标准数据进行对比并生成对比结果，用于将对比结果传送至主控制模块；
主控制模块：用于接收数据处理模块传送的对比结果并根据对比结果生成预警信息或报警信息，用于接收运动控制模块发送的运动状态信息，用于向运动控制模块发送运动指令，用于向站台控制系统发送预警信息、报警信息和运动状态信息，用于接收站台控制系统发送的运动指令；
存储器模块：用于存储标准数据，用于向数据处理模块发送标准数据，用于接收站台控制系统发送标准数据更新信息。
本发明所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，作为优选方式，机器人车体包括：
车体本体：用于固定安装数据采集模块、运动控制模块、数据处理模块、主控制模块和存储器模块；
驱动装置：通过驱动装置固定支架与车体本体固定连接，用于驱动车体本体进行运动；
导向装置：通过导向装置固定支架与车体本体的两侧固定连接，两端通过夹紧装置与几字形导轨的两翼相连，用于在驱动装置驱动车体本体沿导轨的延伸方向运动时，使车体本体随几字形导轨进行水平方向和垂直方向的转向；
集电装置：通过碳刷支架与导向装置固定支架固定连接，碳刷支架的另一端与碳刷相连，碳刷的另一端与导轨上的滑触线相连，为驱动装置以及为车体本体运载用电设备提供电源动力。
本发明所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，作为优选方式，数据采集模块包括：
激光扫描装置：用于对隧道进行三维建模，用于检测隧道限界和变形，用于检测隧道内异物，用于检测轨道变形；
扫描相机：用于检测隧道裂纹和湿渍，用于检测隧道内异物；
摄像头：用于对隧道内环境进行监控；
红外成像仪：用于检测隧道内电缆发热，用于检测隧道内人员和动物的侵入；
射频扫描装置：用于确定故障发生的位置信息；
有毒气体探测器：用于采集隧道内的有毒气体信息；
烟雾探测器：用于采集隧道内的烟雾信息。
本发明所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，作为优选方式，运动控制模块包括：
3D惯性测量单元：用于检测机器人车体的姿态和加速度；
定位传感器：用于检测机器人车体的位置信息；
电机驱动器：用于为机器人车体提供运行动力；
编码器：用于检测机器人车体的移动距离信息；
非接触式避障传感器：用于检测导轨上是否存在异物等障碍。
本发明所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，作为优选方式，站台控制系统包括：
数据接收模块：用于接收智能巡检机器人传送的预警信息或报警信息，用于接收光纤传感器传送的隧道状态数据，用于将隧道状态数据传送至站台处理模块，用于将预警信息传送至预警模块，用于将报警信息传送至报警模块；
站台处理模块：用于接收数据接收模块传送的隧道状态数据，用于将隧道状态数据与数据库模块的标准数据进行对比并生成对比结果，用于根据对比结果生成预警信息或报警信息，用于将预警信息传送至预警模块，用于将报警信息传送至报警模块；
预警模块：用于接收数据接收模块传送的预警信息，用于接收站台处理模块传送的预警信息，用于根据预警信息生成预警信号，用于将预警信号传送至显示模块，用于将预警信号传送至中央控制系统；
报警模块：用于接收数据接收模块传送的报警信息，用于接收站台处理模块传送的报警信息，用于根据报警信息生成报警信号，用于将报警信号传送至显示模块，用于将报警信号传送至中央控制系统；
数据库模块：用于存储标准数据，用于接收中央控制系统传送的更新后的标准数据，用于将标准数据传送至存储器模块；
显示模块：用于接收预警模块传送的预警信号，用于接收报警模块传送的报警信号，用于将预警信号和报警信号反馈至站台管理人员。
本发明所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，作为优选方式，中央控制系统包括：
中央控制模块：用于接收站台控制系统传送的所述预警信号和报警信号，用于将预警信号和报警信号传送至相邻站台上的站台控制系统；
中央数据库模块：用于存储标准数据并进行实时更新，用于将更新后的标准数据传送至数据库模块。
本发明所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，作为优选方式，光纤传感器布满整个隧道的延伸方向。光纤传感器布满整个隧道内部，能够保证其检测区段无盲点，能够提高发现安全隐患的灵敏度。
本发明所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，作为优选方式，光纤传感器将实时采集的隧道状态数据优先传送至智能巡检机器人，若智能巡检机器人无法进行数据处理时光纤传感器将实时采集的隧道状态数据传送至站台控制系统。当设置在智能巡检机器人上的数据处理模块能够正常工作时，光纤传感器采集的数据优先传送至数据处理模块进行处理；当数据处理模块无法正常工作时，如智能机器人本身出现故障时，光纤传感器采集的数据直接传送至站台上的站台控制系统进行处理。
本发明所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，作为优选方式，智能巡检机器人在导轨上运行的速度为0.5~5m/s。智能巡检机器人在轨道上做往复运动，若运行速度过慢则延长检测的周期，影响其发现安全隐患的及时性，若运行速度过快则会影响其对安全隐患判断的准确性，因此优选速度为0.5~5m/s，最佳运行速度在1m/s，既能保证智能巡检机器人在隧道内具有合理的运行周期，又能保证其对安全隐患判断的准确性，提高轨道交通运行系统的安全性和稳定性。
本发明在使用过程中，智能巡检机器人实时采集隧道内轨道交通系统运行状态的实时数据并将其传送至数据处理模块，数据处理模块将实时数据与存储器模块传送的标准数据进行比较生成对比结果，主控制模块根据对比结果进行判定，当对比结果超过预警阈值时，生成预警信息传送至站台控制系统，当对比结果超过报警阈值时，生成报警信息传送至站台控制系统，站台控制系统根据预警信息通过预警模块生成预警信号，通过报警模块生成报警信号，并将预警信号和报警信号通过显示系统反馈至站台管理人员，使其及时发现轨道交通系统出现的安全隐患；光纤传感器实时采集隧道状态数据并传送至智能巡检机器人进行数据处理，智能巡检机器人本身出现故障无法进行数据处理时，将隧道状态数据直接传送至站台处理模块进行数据处理。
本发明由于在隧道内部两侧壁上分别设有一个用于检测轨道交通系统运行的智能巡检机器人，两者配合使用能够检测整个隧道内部的状态，保证检测过程无盲点，提高了轨道交通系统运行的安全性。
本发明进一步在隧道内部设有铺满整个隧道延伸方向的光纤传感器，能够为智能巡检机器人提供辅助检测的作用，能够对位于智能巡检机器人检测区域外的隧道情况进行监控，为发现安全隐患的及时性提供保障，同时光纤传感器也能够对智能巡检机器人本身进行检测，当智能巡检机器人的运行状况出现异常时，光纤传感器能够将采集的实时数据传送至站台控制系统进行数据处理，提高了轨道交通系统运行的安全性。
附图说明
图1为一种用于轨道交通隧道的智能检测系统组成图；
图2为一种用于轨道交通隧道的智能检测系统智能巡检机器人组成图；
图3为一种用于轨道交通隧道的智能检测系统机器人车体立体图；
图4为一种用于轨道交通隧道的智能检测系统数据采集模块组成图；
图5为一种用于轨道交通隧道的智能检测系统运动控制模块组成图；
图6为一种用于轨道交通隧道的智能检测系统站台控制系统组成图；
图7为一种用于轨道交通隧道的智能检测系统中央控制系统组成图；
图8为一种用于轨道交通隧道的智能检测系统导轨侧视图；
图9为实施例1流程图；
图10为实施例2流程图；
图11为实施例3流程图；
图12为实施例4流程图。
附图标记：
1、隧道； 2、导轨； 3、智能巡检机器人； 31、机器人车体； 311、车体本体； 312、驱动装置； 313、导向装置； 314、集电装置； 32、数据采集模块； 321、激光扫描装置； 322、扫描相机； 323、摄像头； 324、红外成像仪； 325、射频扫描装置； 326、有毒气体探测器；327、烟雾探测器； 33、运动控制模块； 331、3D惯性测量单元； 332、定位传感器； 333、电机驱动器； 334、编码器； 335、非接触式避障传感器； 34、数据处理模块； 35、主控制模块；36、存储器模块； 4、光纤传感器； 5、站台控制系统； 51、数据接收模块； 52、站台处理模块； 53、预警模块； 54、报警模块； 55、数据库模块； 56、显示模块。
具体实施方式
本发明提供一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，如图1所示，包括：
导轨2：在隧道1两侧壁内表面上且平行于隧道1延伸方向分别设有一组导轨2，用于为智能巡检机器人3提供支撑与导向，导轨2为几字形结构，如图8所示；
智能巡检机器人3：设置在导轨2上，用于对轨道交通系统的运行状态进行实时监控，当出现安全隐患时生成预警信息或报警信息并将预警信息或报警信息传送至站台控制系统5，智能巡检机器人3在导轨2上运行的速度为0.5~5m/s；如图2所示，智能巡检机器人3包括：
机器人车体31：用于运载数据采集模块32、运动控制模块33、数据处理模块34、主控制模块35和存储器模块36；如图3所示，机器人车体31包括：
车体本体311：用于固定安装数据采集模块32、运动控制模块33、数据处理模块34、主控制模块35和存储器模块36；
驱动装置312：通过驱动装置固定支架与车体本体311固定连接，用于驱动车体本体311进行运动；
导向装置313：通过导向装置固定支架与车体本体311的两侧固定连接，两端通过夹紧装置与几字形导轨2的两翼相连，用于在驱动装置312驱动车体本体311沿导轨2的延伸方向运动时，使车体本体311随几字形导2轨进行水平方向和垂直方向的转向；
集电装置314：通过碳刷支架与导向装置固定支架固定连接，碳刷支架的另一端与碳刷相连，碳刷的另一端与导轨2上的滑触线相连，为驱动装置312以及为车体本体311运载用电设备提供电源动力；
数据采集模块32：固定安装在机器人车体31上，用于采集轨道交通系统实时状态数据，用于将实时状态数据传送至数据处理模块34；如图4所示，数据采集模块32包括：
激光扫描装置321：用于对隧道1进行三维建模，用于检测隧道1限界和变形，用于检测隧道1内异物，用于检测轨道变形；
扫描相机322：用于检测隧道1裂纹和湿渍，用于检测隧道1内异物；
摄像头323：用于对隧道1内环境进行监控；
红外成像仪324：用于检测隧道1内电缆发热，用于检测隧道1内人员和动物的侵入；
射频扫描装置325：用于确定故障发生的位置信息；
有毒气体探测器326：用于采集隧道1内的有毒气体信息；
烟雾探测器327：用于采集隧道1内的烟雾信息；
运动控制模块33：固定安装在机器人车体31上，用于检测机器人车体31的运动状态并生成运动状态信息，用于将运动状态信息发送至主控制模块35，用于接收主控制模块35发送的运动指令，用于根据运动指令调节机器人车体31的运动状态；如图5所示，运动控制模块33包括：
3D惯性测量单元331：用于检测机器人车体31的姿态和加速度；
定位传感器332：用于检测机器人车体31的位置信息；
电机驱动器333：用于为机器人车体31提供运行动力；
编码器334：用于检测机器人车体31的移动距离信息；
非接触式避障传感器335：用于检测导轨2上是否存在异物等障碍；
数据处理模块34：固定安装在机器人车体31上，用于接收数据采集模块32传送的实时状态数据，用于将实时状态数据与存储器模块36中标准数据进行对比并生成对比结果，用于将对比结果传送至主控制模块35；
主控制模块35：用于接收数据处理模块34传送的对比结果并根据对比结果生成预警信息或报警信息，用于接收运动控制模块33发送的运动状态信息，用于向运动控制模块33发送运动指令，用于向站台控制系统5发送预警信息、报警信息和运动状态信息，用于接收站台控制系统3发送的运动指令；
存储器模块36：用于存储标准数据，用于向数据处理模块34发送标准数据，用于接收站台控制系统5发送标准数据更新信息；
光纤传感器4：设置在隧道1内壁上，布满整个隧道1的延伸方向，用于对隧道1内部进行实时监控，并将实时采集的隧道状态数据传送至智能巡检机器人2或站台控制系统5；
站台控制系统5：用于向智能巡检机器人3发送运动指令，用于接收智能巡检机器人3传送的预警信息或报警信息，并将预警信息转换为预警信号、将报警信息转换为报警信号反馈至站台管理人员，用于接收光纤传感器4传送的隧道状态数据并进行数据处理，当出现安全隐患时生成预警信号或报警信号反馈至站台管理人员；如图6所示，站台控制系统5包括：
数据接收模块51：用于接收智能巡检机器人3传送的预警信息或报警信息，用于接收光纤传感器4传送的隧道状态数据，用于将隧道状态数据传送至站台处理模块52，用于将预警信息传送至预警模块53，用于将报警信息传送至报警模块54；
站台处理模块52：用于接收数据接收模块51传送的隧道状态数据，用于将隧道状态数据与数据库模块55的标准数据进行对比并生成对比结果，用于根据对比结果生成预警信息或报警信息，用于将预警信息传送至预警模块53，用于将报警信息传送至报警模块54；
预警模块53：用于接收数据接收模块51传送的预警信息，用于接收站台处理模块52传送的预警信息，用于根据预警信息生成预警信号，用于将预警信号传送至显示模块56，用于将预警信号传送至中央控制系统6；
报警模块54：用于接收数据接收模块51传送的报警信息，用于接收站台处理模块52传送的报警信息，用于根据报警信息生成报警信号，用于将报警信号传送至显示模块56，用于将报警信号传送至中央控制系统6；
数据库模块55：用于存储标准数据，用于接收中央控制系统6传送的更新后的标准数据，用于将更新后的标准数据传送至存储器模块36；
显示模块56：用于接收预警模块53传送的预警信号，用于接收报警模块54传送的报警信号，用于将预警信号和报警信号反馈至站台管理人员，用于将预警信号和报警信号传送至中央控制系统6，用于接收中央控制系统6传送的预警信号和报警信号；
中央控制系统6：设置在轨道交通系统中央控制室内，用于接收站台控制系统5传送的预警信号和报警信号并反馈至轨道交通系统管理人员，用于将预警信号和报警信号传送至临近站台的站台控制系统5；如图7所示，中央控制系统包括：
中央控制模块61：用于接收站台控制系统5传送的预警信号和报警信号，用于将预警信号和报警信号传送至相邻站台上的站台控制系统5；
中央数据库模块62：用于存储标准数据并进行实时更新，用于将更新后的标准数据传送至数据库模块55。
实施例1
当隧道1内出现异物时，如图9所示，执行以下步骤：
S11、数据采集：设置在智能巡检机器人3上的数据采集模块32实时采集轨道交通系统实时状态数据，并将实时状态数据传送至数据处理模块34；
S12、数据处理：数据处理模块34将实时状态数据与存储器模块36传送的标准数据进行比较，并生成比较结果传送至主控制模块35；
S13、预警判断：主控制模块35对比较结果进行预警处理，当异物的大小和形状超过预警阈值时，生成预警信息进入步骤S14，当异物的大小和形状未超过预警阈值时，进入步骤S18；
S14、报警判断：主控制模块35对比较结果进行报警处理，当异物的大小和形状超过报警阈值时，生成报警信息进入步骤S15，当异物的大小和形状未超过报警阈值时，进入步骤S16；
S15、报警：主控制模块35生成报警信息传送至站台控制系统5，报警模块54根据报警信息生成报警信号并通过显示模块56反馈至站台管理人员，报警模块54将报警信息传送至中央控制系统6；
S16、预警：主控制模块35生成预警信息传送至站台控制系统5，预警模块53根据预警信息生成预警信号并通过显示模块56反馈至站台管理人员，预警模块53将预警信息传送至中央控制系统6；
S17、中央控制系统6接收站台控制系统5发送的预警信息和报警信息并将其传送至相邻站台的站台控制系统5；
S18、轨道交通系统正常运行。
实施例2
当在智能巡检机器人3实时监测区域外出现温度异常时，如图10所示，执行以下步骤：
S21、数据采集：光纤传感器4实时采集隧道内温度数据并将传送至临近的智能巡检机器人3；
S22、数据处理：设置在智能巡检机器人3的数据处理模块34将隧道内温度数据与存储器模块36传送的标准数据进行比较，并生成比较结果传送至主控制模块35；
S23、预警判断：主控制模块35对比较结果进行预警处理，当隧道内温度超过预警阈值时，生成预警信息进入步骤S24，当隧道内温度未超过预警阈值时，进入步骤S28；
S24、报警判断：主控制模块35对比较结果进行报警处理，当隧道内温度超过报警阈值时，生成报警信息进入步骤S25，当隧道内温度未超过报警阈值时，进入步骤S26；
S25、报警：主控制模块35生成报警信息传送至站台控制系统5，报警模块54根据报警信息生成报警信号并通过显示模块56反馈至站台管理人员，报警模块54将报警信息传送至中央控制系统6；；
S26、预警：主控制模块35生成预警信息传送至站台控制系统5，预警模块53根据预警信息生成预警信号并通过显示模块56反馈至站台管理人员，预警模块53将预警信息传送至中央控制系统6；
S27、中央控制系统6接收站台控制系统5发送的预警信息和报警信息并将其传送至相邻站台的站台控制系统5；
S28、轨道交通系统正常运行。
实施例3
当智能巡检机器人3出现运行温度过高时，如图11所示，执行以下步骤：
S31、数据采集：光纤传感器4实时采集智能巡检机器人3的表面温度并将传送至设置在智能巡检机器人3上的数据处理模块32，当数据处理模块32能够处理数据时，进入步骤S32，当数据处理模块32不能处理数据时，进入步骤S37；
S32、数据处理：数据处理模块32将智能巡检机器人3的表面温度与存储器模块36传送的标准数据进行比较，并生成比较结果传送至主控制模块35；
S33、预警判断：主控制模块35对比较结果进行预警处理，当智能巡检机器人3的表面温度超过预警阈值时，生成预警信息进入步骤S34，当智能巡检机器人3的表面温度未超过预警阈值时，进入步骤S312；
S34、报警判断：主控制模块35对比较结果进行报警处理，当智能巡检机器人3的表面温度超过报警阈值时，生成报警信息进入步骤S35，当智能巡检机器人3的表面温度未超过报警阈值时，进入步骤S36；
S35、报警：主控制模块35生成报警信息传送至站台控制系统5，报警模块54根据报警信息生成报警信号并通过显示模块56反馈至站台管理人员；
S36、预警：主控制模块35生成预警信息传送至站台控制系统5，预警模块53根据预警信息生成预警信号并通过显示模块56反馈至站台管理人员；
S37、数据传送：光纤传感器4将采集的智能巡检机器人3表面温度传送至站台控制系统5；
S38、数据处理：站台处理模块52将智能巡检机器人3的表面温度与数据库模块55传送的标准数据进行比较，并生成比较结果，当智能巡检机器人3的表面温度未超过预警阈值时进入步骤S311，当智能巡检机器人3的表面温度超过预警阈值时，生成预警信息进入步骤S39，当智能巡检机器人3的表面温度超过报警阈值时，生成报警信息进入步骤S310；
S39、预警：预警模块53根据预警信息生成预警信号并通过显示模块56反馈至站台管理人员，预警模块53将预警信息传送至中央控制系统6；
S310、报警：报警模块54根据报警信息生成报警信号并通过显示模块56反馈至站台管理人员，报警模块54将报警信息传送至中央控制系统6；
S311、中央控制系统6接收站台控制系统5发送的预警信息和报警信息并将其传送至相邻站台的站台控制系统5；
S312、轨道交通系统正常运行。
实施例4
当光纤传感器4发现隧道1内出现异物需要智能巡检机器人3进行进一步确认时，如图12所示，执行以下步骤：
S41、运动指令：站台控制系统5通过主控制模块35向运动控制模块33发送运动指令，调整智能巡检机器人3的运行方向和运行速度，当异物所在位置位于智能巡检机器人3检测范围外时提高智能巡检机器人3的运行速度，使智能巡检机器人3快速到达检测位置，当异物所在位置位于智能巡检机器人3检测范围内时降低智能巡检机器人3的运行速度，使智能巡检机器人3能够更好的对异物进行检测；
S42、数据处理：设置在智能巡检机器人3上的数据处理模块32将异物的大小和形状与存储器模块36传送的标准数据进行比较，并生成比较结果传送至主控制模块35；
S43、预警判断：主控制模块35对比较结果进行预警处理，当异物的大小和形状超过预警阈值时，生成预警信息进入步骤S44，当异物的大小和形状未超过预警阈值时，进入步骤S47；
S44、报警判断：主控制模块35对比较结果进行报警处理，当异物的大小和形状超过报警阈值时，生成报警信息进入步骤S45，当异物的大小和形状未超过报警阈值时，进入步骤S46；
S45、报警：主控制模块35生成报警信息传送至站台控制系统5，报警模块54根据报警信息生成报警信号并通过显示模块56反馈至站台管理人员，报警模块54将报警信息传送至中央控制系统6；
S46、预警：主控制模块35生成预警信息传送至站台控制系统5，预警模块53根据预警信息生成预警信号并通过显示模块56反馈至站台管理人员，预警模块53将报预警信息传送至中央控制系统6；
S47、中央控制系统6接收站台控制系统5发送的预警信息和报警信息并将其传送至相邻站台的站台控制系统5；
S48、轨道交通系统正常运行。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出的任何修改、变化或等效，都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，其特征在于：包括：
导轨（2）：在隧道（1）两侧壁内表面上且平行于所述隧道（1）延伸方向分别设有一组导轨（2），用于为智能巡检机器人（3）提供支撑与导向；
智能巡检机器人（3）：设置在所述导轨（2）上，用于对轨道交通系统的运行状态进行实时监控，当出现安全隐患时生成预警信息或报警信息并将所述预警信息或所述报警信息传送至站台控制系统（5）；
光纤传感器（4）：设置在所述隧道（1）内壁上，用于对所述隧道（1）内部进行实时监控，并将实时采集的隧道状态数据传送至所述智能巡检机器人（3）或所述站台控制系统（5）；
站台控制系统（5）：设置在轨道交通系统各站台上，用于向所述智能巡检机器人（3）发送运动指令，用于接收所述智能巡检机器人（3）传送的所述预警信息或所述报警信息，并将所述预警信息转换为预警信号、将所述报警信息转换为报警信号反馈至站台管理人员，用于接收所述光纤传感器（4）传送的所述隧道状态数据并进行数据处理，当出现安全隐患时生成预警信号或报警信号反馈至站台管理人员，用于将所述预警信号和所述报警信号传送至中央控制系统（6），用于接收所述中央控制系统（6）传送的所述预警信号和所述报警信号；
中央控制系统（6）：设置在轨道交通系统中央控制室内，用于接收所述站台控制系统（5）传送的所述预警信号和所述报警信号并反馈至轨道交通系统管理人员，用于将所述预警信号和所述报警信号传送至临近站台的所述站台控制系统（5）。
2.根据权利要求1所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，其特征在于：所述智能巡检机器人（3）包括：
机器人车体（31）：用于运载数据采集模块（32）、运动控制模块（33）、数据处理模块（34）、主控制模块（35）和存储器模块（36）；
数据采集模块（32）：固定安装在所述机器人车体（31）上，用于采集轨道交通系统实时状态数据，用于将所述实时状态数据传送至所述数据处理模块（34）；
运动控制模块（33）：固定安装在所述机器人车体（31）上，用于检测所述机器人车体（31）的运动状态并生成运动状态信息，用于将所述运动状态信息发送至所述主控制模块（35），用于接收所述主控制模块（35）发送的运动指令，用于根据所述运动指令调节所述机器人车体（31）的运动状态；
数据处理模块（34）：固定安装在所述机器人车体（31）上，用于接收所述数据采集模块（32）传送的所述实时状态数据，用于将所述实时状态数据与存储器模块（36）中标准数据进行对比并生成对比结果，用于将所述对比结果传送至主控制模块（35）；
主控制模块（35）：用于接收所述数据处理模块（34）传送的所述对比结果并根据所述对比结果生成所述预警信息或所述报警信息，用于接收所述运动控制模块（33）发送的所述运动状态信息，用于向所述运动控制模块（33）发送所述运动指令，用于向站台控制系统（5）发送所述预警信息、所述报警信息和所述运动状态信息，用于接收站台控制系统（5）发送的所述运动指令；
存储器模块（36）：用于存储所述标准数据，用于向所述数据处理模块（32）发送所述标准数据，用于接收站台控制系统（5）发送标准数据更新信息。
3.根据权利要求2所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，其特征在于：所述机器人车体（31）包括：
车体本体（311）：用于固定安装所述数据采集模块（32）、所述运动控制模块（33）、所述数据处理模块（34）、所述主控制模块（35）和所述存储器模块（36）；
驱动装置（312）：与所述车体本体（311）固定连接，用于驱动所述车体本体（311）进行运动；
导向装置（313）：与所述车体本体（311）的两侧固定连接，两端通过夹紧装置与几字形导轨（2）的两翼相连，用于在所述驱动装置（312）驱动所述车体本体（311）沿所述导轨（2）的延伸方向运动时，使所述车体本体（311）随几字形导轨（2）进行水平方向和垂直方向的转向；
集电装置（314）：一端与所述导向装置（313）固定连接，另一端与所述导轨（2）相连，为所述驱动装置（312）以及为车体本体（311）运载用电设备提供电源动力。
4.根据权利要求2所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，其特征在于：所述数据采集模块（32）包括：
激光扫描装置（321）：用于对所述隧道（1）进行三维建模，用于检测所述隧道（1）的限界和变形，用于检测所述隧道（1）内异物，用于检测轨道变形；
扫描相机（322）：用于检测所述隧道（1）裂纹和湿渍，用于检测所述隧道（1）内异物；
摄像头（323）：用于对所述隧道（1）内环境进行监控；
红外成像仪（324）：用于检测所述隧道（1）内电缆发热，用于检测所述隧道（1）内人员和动物的侵入；
射频扫描装置（325）：用于确定故障发生的位置信息；
有毒气体探测器（326）：用于采集所述隧道（1）内的有毒气体信息；
烟雾探测器（327）：用于采集所述隧道（1）内的烟雾信息。
5.根据权利要求2所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，其特征在于：所述运动控制模块（33）包括：
3D惯性测量单元（331）：用于检测所述机器人车体（31）的姿态和加速度；
定位传感器（332）：用于检测所述机器人车体（31）的位置信息；
电机驱动器（333）：用于为所述机器人车体（31）提供运行动力；
编码器（334）：用于检测所述机器人车体（31）的移动距离信息；
非接触式避障传感器（335）：用于检测导轨（2）上是否存在异物障碍。
6.根据权利要求2所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，其特征在于：所述站台控制系统（5）包括：
数据接收模块（51）：用于接收所述智能巡检机器人（3）传送的所述预警信息或所述报警信息，用于接收所述光纤传感器（4）传送的所述隧道状态数据，用于将所述隧道状态数据传送至站台处理模块（52），用于将所述预警信息传送至预警模块（53），用于将所述报警信息传送至报警模块（54）；
站台处理模块（52）：用于接收所述数据接收模块（51）传送的所述隧道状态数据，用于将所述隧道状态数据与数据库模块（55）的标准数据进行对比并生成对比结果，用于根据所述对比结果生成预警信息或报警信息，用于将所述预警信息传送至预警模块（53），用于将所述报警信息传送至所述报警模块（54）；
预警模块（53）：用于接收所述数据接收模块（51）传送的预警信息，用于接收所述站台处理模块（52）传送的预警信息，用于根据所述预警信息生成预警信号，用于将所述预警信号传送至显示模块（56），用于将所述预警信号传送至中央控制系统（6）；
报警模块（54）：用于接收所述数据接收模块（51）传送的报警信息，用于接收所述站台处理模块（52）传送的报警信息，用于根据所述报警信息生成报警信号，用于将所述报警信号传送至显示模块（56），用于将所述报警信号传送至 中央控制系统（6）；
数据库模块（55）：用于存储所述标准数据，用于接收所述中央控制系统（6）传送的更新后的所述标准数据，用于将所述标准数据传送至所述存储器模块（36）；
显示模块（56）：用于接收所述预警模块（53）传送的所述预警信号，用于接收所述报警模块（54）传送的所述报警信号，用于将所述预警信号和所述报警信号反馈至站台管理人员。
7.根据权利要求6所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，其特征在于：所述中央控制系统（6）包括：
中央控制模块（61）：用于接收所述站台控制系统（5）传送的所述预警信号和所述报警信号，用于将所述预警信号和所述报警信号传送至相邻站台上的所述站台控制系统（5）；
中央数据库模块（62）：用于存储所述标准数据并进行实时更新，用于将更新后的所述标准数据传送至所述数据库模块（55）。
8.根据权利要求1~7其中任意一项所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，其特征在于：所述光纤传感器（4）布满整个所述隧道（1）的延伸方向。
9.根据权利要求8所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，其特征在于：所述光纤传感器（4）将实时采集的所述隧道状态数据优先传送至所述智能巡检机器人（3），若所述智能巡检机器人（3）无法进行数据处理时所述光纤传感器（4）将实时采集的所述隧道状态数据传送至所述站台控制系统（5）。
10.根据权利要求1~7其中任意一项所述的一种用于轨道交通隧道的智能检测系统，其特征在于：所述智能巡检机器人（3）在所述导轨（2）上运行的速度为0.5~5m/s。
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