CN110217248A - 一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统，包括巡检设备、远程控制设备及导向设备；所述导向设备包括根据巡检需求沿轨道线路方向设置的梁侧导向磁条(1)和/或设于轨道下方并贯穿轨道的穿梁导向磁条(4)；所述远程控制设备包括远程控制装置(7)和无线信号传输装置，所述巡检设备包括巡检机器人(2)，该巡检机器人(2)设于所述梁侧导向磁条(1)和/或穿梁导向磁条(4)上。本发明还公开了一种跨座式单轨列车车底自动巡检方法。本发明的自动巡检系统，远程控制设备发出指令控制巡检设备开始进行巡检，巡检设备收到指令后延导向磁条进行巡检，可实现无人值守巡检，提高了巡检效率。

Description

一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统及方法
技术领域
本发明属于城市轨道交通列车检修领域，更具体地，涉及一种适用于跨座式单轨列车的车底自动巡检系统及方法。
背景技术
近年来，跨座式单轨系统在全国许多城市兴起修建，极大地改善了城市交通拥堵问题。为了保证车辆的安全运行，根据车辆修程修制，在车辆的全寿命周期内需要对其进行定期的维护和检修。列检作为车辆检修维护最频繁的工作之一，需要在较短的时间内快速完成车辆检修工作，尤其是车底设备的检修。
车辆车底设备的检查是车辆列检工作重要内容，由于跨座式单轨列车行驶停放在固定轨道梁上，车辆车底零部件安装在车底及两侧，现有的车辆车底检查方式主要是人工检查，检修人员手持列检工具对列车车底设备进行检查，人工检查存在检查效果差、劳动强度大、效率低等问题。随着跨座式轨道交通的快速发展，检修工作量的日益增加，以及无人驾驶段场的增多，人工检查难以满足列检要求，急需一种能灵活、快速、高效检查跨座式单轨列车车底的技术或相关设备。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统及方法，跨座式单轨列车车底需要巡检时，由远程控制设备发出指令控制巡检设备开始进行巡检，巡检设备收到指令后延导向磁条进行巡检，实现智能巡检，基本可实现无人值守巡检，大大提高了巡检效率，节省了人力资源。
为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统，用于实现对跨坐式单轨列车车底的自动巡检，包括巡检设备、远程控制设备及导向设备；其中，
所述导向设备包括根据巡检需求沿轨道线路方向设置的梁侧导向磁条和/或设于轨道下方并贯穿轨道的穿梁导向磁条；
所述远程控制设备包括远程控制装置和无线信号传输装置，所述远程控制装置设于利于工作人员操作的位置，并通过所述无线信号传输装置实现其与所述巡检机器人之间的通讯；
所述巡检设备包括巡检机器人，该巡检机器人设于所述梁侧导向磁条和/或穿梁导向磁条上，并可在所述远程控制装置的控制下沿所述梁侧导向磁条和/或穿梁导向磁条运动，实现对车底的自动巡检。
进一步地，所述导向设备包括跨导向磁条，所述梁侧导向磁条对称设于单轨列车车底轨道的两侧，该跨导向磁条设于所述梁侧导向磁条其中一端，实现不同侧线路切换。
进一步地，所述梁侧导向磁条设有跨导向磁条的一端，设有一条导轨。
进一步地，所述导向设备包括同线跨列位导向磁条，该同线跨列位导向磁条一端与一条所述梁侧导向磁条末端相连，另一端与另一条所述梁侧导向磁条首端连接，实现两条同侧线路切换。
进一步地，所述梁侧导向磁条、穿梁导向磁条及跨导向磁条在坡道位置均设有防护栏。
进一步地，所述巡检机器人为一箱体状的小车，该巡检机器人上装有摄像与扫描装置。
进一步地，所述巡检设备包括充电桩，该充电桩设于所述梁侧导向磁条一侧，前端与所述导轨连接。
按照本发明的另一个方面，提供一种跨座式单轨列车车底自动巡检方法，应用所述的跨座式单轨列车车底自动巡检系统实现，包括如下步骤：
S1：远程控制装置发出巡检指令，并通过无线信号传输装置将信号传输给巡检机器人；
S2：所述巡检机器人根据指令达到预定轨道，并沿导向设备运行实现对跨坐式单轨列车车底的自动巡检，并将巡检结果实时回传给远程控制设备；
S3：远程控制设备对巡检结果进行故障诊断，并给出下一步巡检指令；
S4：重复步骤S2和S3，直至完成所有列车车底的巡检工作。
进一步地，步骤S2中，所述巡检机器人巡检包括如下几种情形：
根据梁侧导向磁条的导向进入轨道梁的一侧开始对车辆车底的一侧进行巡检，在巡检完列车车底一侧时，巡检机器人通过穿梁导向磁条的导向，穿过轨道梁进入轨道梁的另一侧，在另一侧的梁侧导向磁条的导向指引下完成车辆车底巡检工作；或者，
当股道上有一线多列位列车车底需要巡检时，根据梁侧导向磁条的导向进入轨道梁的一侧开始对车辆车底的一侧进行巡检，在巡检完一列列车一侧时，巡检机器人通过同线跨列位导向磁条的导向，进入下一列列车的同侧车底，在此列车下的梁侧导向磁条导向下完成此列车的车底一侧巡检；
当多根股道上停有列车需要巡检时，在巡检机器人巡检完一根股道上所有的列车车底后，通过连跨导向磁条的导向进入相邻的股道进行巡检。
进一步地，步骤S4中，在完成所有车辆车底巡检任务后，巡检机器人回到充电桩进行充电。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
1.本发明的自动巡检系统，跨座式单轨列车车底需要巡检时，由远程控制设备发出指令控制巡检设备开始进行巡检，巡检设备收到指令后延导向磁条进行巡检，实现智能巡检，基本可实现无人值守巡检，大大提高了巡检效率，节省了人力资源。
2.本发明的自动巡检系统，巡检机器人上装有摄像与扫描装置，能够通过摄像和扫描设备，收集车底状态信息，再通过巡检机器人上的信号收发装置将信息发生送到远程控制装置，通过远程控制装置进行列车状态识别和故障诊断。
3.本发明的自动巡检系统，导向磁条安装于固定轨道梁两侧地面以下，生成可被巡检机器人上安装的磁导航传感器检测的磁场，为巡检机器人的巡检提供定位和行走路径。
4.本发明的自动巡检系统，梁侧导向磁条对称安装于单轨列车车底轨道的两侧，为巡检机器人的主要查线路，其没有连接连跨导向磁条的一侧牵引出一条导轨用于连接充电桩，使巡检机器人能够在完成巡检任务之后自动返回充电，提高该自动巡检方法的效率。
5.本发明的自动巡检方法，远程控制装置给巡检机器人发送巡检命令，巡检机器人离开充电桩，根据梁侧导向磁条的导向进入轨道梁的一侧开始对车辆车底的一侧进行巡检，在巡检完列车车底一侧时，巡检机器人通过穿梁导向磁条的导向，穿过轨道梁进入轨道梁的另一侧，在另一侧的梁侧导向磁条1的导向指引下，完成车辆车底巡检。
6.本发明的自动巡检方法，完成股道一侧的车底巡检后，巡检机器人到达端部，转弯进入股道的另一侧，在另一侧的梁侧导向磁条1和同线跨列位导向磁条的导向下，完成另一侧的车底巡检。
附图说明
图1为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检前示意图(低支座)；
图2为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检中示意图(低支座)；
图3为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检机器人下穿轨道梁示意图(低支座)；
图4为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检一线多列位车底示意图(低支座)；
图5为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统线端尽头转弯示意图；
图6为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统跨股道巡检示意图(低支座)；
图7为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检前示意图(高支座)；
图8为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检中示意图(高支座)；
图9为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检机器人下穿轨道梁示意图(高支座)；
图10为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检一线多列位车底示意图(高支座)；
图11为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统跨股道巡检示意图(高支座)。
在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-梁侧导向磁条、2-巡检机器人、3-充电桩、4-穿梁导向磁条、5-防护栏、6-同线跨列位导向磁条、7-远程控制装置、8-连跨导向磁条。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
图1为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检前示意图(低支座)；图7为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检前示意图(高支座)。如图1和图7所示，该自动巡检方法包括巡检设备、远程控制设备和导向设备。在跨座式单轨列车车底需要巡检时，由远程控制设备发出指令控制巡检设备开始进行巡检，巡检设备收到指令后延导向磁条进行巡检，实现智能巡检，基本可实现无人值守巡检，大大提高了巡检效率，节省了人力资源。
其中，巡检设备包括巡检机器人2和充电桩3。充电桩3位于梁侧导向磁条1一侧，前端与一条由梁侧导向磁条1引出的导向磁条连接，保证巡检机器人2在完成巡检让任务后，巡检机器人2能够回到充电桩3进行充电。巡检机器人2为一箱体状的小车，该巡检机器人2上装有摄像与扫描装置，能够通过摄像和扫描设备，收集车底状态信息，再通过巡检机器人上的信号收发装置将信息发生送到远程控制装置7，通过远程控制装置7进行列车状态识别和故障诊断。
图5为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统线端尽头转弯示意图。如图5所示，远程控制装置7安装于导向磁条端尽头转弯出，用于对巡检机器人2巡检路径的规划与对行列车状态识别和故障诊断。
导向磁条包括梁侧导向磁条1、穿梁导向磁条4、同线跨列位导向磁条6和连跨导向磁条8。导向磁条安装于固定轨道梁两侧地面以下，生成可被巡检机器人上安装的磁导航传感器检测的磁场，为巡检机器人的巡检提供定位和行走路径。
图2为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检中示意图(低支座)；图8为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检中示意图(高支座)。如图1、图2和图8所示，梁侧导向磁条1对称安装于单轨列车车底轨道的两侧，为巡检机器人2的主要查线路，其没有连接连跨导向磁条8的一侧牵引出一条导轨用于连接充电桩3，使巡检机器人2能够在完成巡检任务之后自动返回充电，提高该自动巡检方法的效率。
图3为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检机器人下穿轨道梁示意图(低支座)；图9为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检机器人下穿轨道梁示意图(高支座)。如图3和图4所示，梁侧导向磁条1的首末端两端位于单轨列车的首末两端，通过穿梁导向磁条4连接两条梁侧导向磁条1，使巡检机器人2能够完成单轨列车的两侧检查。当轨道梁为高底座轨道梁时，巡检机器人2直接从轨道梁下穿过；当轨道梁为低底座轨道梁，同过对下穿处库内地面进行改造，修建坡道，同时安装梁侧导向磁条1和穿梁导向磁条4，且在坡道周围修建防护栏5保障安全，防止人员踏空受伤，栏杆高度低于车底设备的最低高度，并满足车辆限界设计要求。巡检机器人2完成一侧巡检后，通过穿梁导向磁条4进行另一侧的巡检。
图4为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检一线多列位车底示意图(低支座)；图10为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统巡检一线多列位车底示意图(高支座)。如图4和图10所示，同线跨列位导向磁条6由同一线上的前一个梁侧导向磁条1末端引出到后一个梁侧导向磁条1的前端，用于连接两条同侧的梁侧导向磁条1，为巡检机器人2能够一线多列位的巡检提供路径引导。提高自动巡检方法的效率。
图6为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统跨股道巡检示意图(低支座)；图11为本发明实施例一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统跨股道巡检示意图(高支座)。如图6和图11所示，连跨导向磁条8位于梁侧导向磁条1前端，由梁侧导向磁条1的一侧引出到邻近线上的梁侧导向磁条1的一侧，以便巡检机器人2能够在完成一线巡检任务后再进行下一线巡检任务。
本发明车底自动巡检方法，其车底自动巡检工作原理包括如下步骤：
(1)当所停股道上没有停满跨座式单轨列车，不需要整条股道巡检时，远程控制装置7给巡检机器人2发送巡检命令，巡检机器人2离开充电桩3，根据梁侧导向磁条1的导向进入轨道梁的一侧开始对车辆车底的一侧进行巡检，在巡检完列车车底一侧时，巡检机器人通过穿梁导向磁条4的导向，穿过轨道梁进入轨道梁的另一侧，在另一侧的梁侧导向磁条1的导向指引下，完成车辆车底巡检任务后，巡检机器人2回到充电桩3进行充电。
(2)当股道上有一线多列位列车车底需要巡检时，远程控制装置7给巡检机器人2发送巡检命令，巡检机器人2离开充电桩3，根据梁侧导向磁条1的导向进入轨道梁的一侧开始对车辆车底的一侧进行巡检，在巡检完一列列车一侧时，巡检机器人通过同线跨列位导向磁条6的导向，进入下一列列车的同侧车底，在此列车下的梁侧导向磁条1导向下，完成此列车的车底一侧巡检。完成股道一侧的车底巡检后，巡检机器人2到达端部，转弯进入股道的另一侧，在另一侧的梁侧导向磁条1和同线跨列位导向磁条6的导向下，完成另一侧的车底巡检，在完成所有车辆车底巡检任务后，巡检机器人2回到充电桩3进行充电。
(3)当多根股道上停有列车需要巡检时，在巡检机器人2巡检完一根股道上所有的列车车底后，巡检机器人2通过连跨导向磁条8的导向进入相邻的股道进行巡检，其中巡检步骤参照不满线巡检和一线多列位巡检的步骤完成，在完成所有车辆车底巡检任务后，巡检机器人2回到充电桩3进行充电。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统，用于实现对跨坐式单轨列车车底的自动巡检，其特征在于，包括巡检设备、远程控制设备及导向设备；其中，
所述导向设备包括根据巡检需求沿轨道线路方向设置的梁侧导向磁条(1)和/或设于轨道下方并贯穿轨道的穿梁导向磁条(4)；
所述远程控制设备包括远程控制装置(7)和无线信号传输装置，所述远程控制装置(7)设于利于工作人员操作的位置，并通过所述无线信号传输装置实现其与所述巡检机器人(2)之间的通讯；
所述巡检设备包括巡检机器人(2)，该巡检机器人(2)设于所述梁侧导向磁条(1)和/或穿梁导向磁条(4)上，并可在所述远程控制装置(7)的控制下沿所述梁侧导向磁条(1)和/或穿梁导向磁条(4)运动，实现对车底的自动巡检。
2.根据权利要求1所述的一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统，其特征在于，所述导向设备包括跨导向磁条(8)，所述梁侧导向磁条(1)对称设于单轨列车车底轨道的两侧，该跨导向磁条(8)设于所述梁侧导向磁条(1)其中一端，实现不同侧线路切换。
3.根据权利要求1或2所述的一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统，其特征在于，所述梁侧导向磁条(1)设有跨导向磁条(8)的一端，设有一条导轨。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统，其特征在于，所述导向设备包括同线跨列位导向磁条(6)，该同线跨列位导向磁条(6)一端与一条所述梁侧导向磁条(1)末端相连，另一端与另一条所述梁侧导向磁条(1)首端连接，实现两条同侧线路切换。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统，其特征在于，所述梁侧导向磁条(1)、穿梁导向磁条(4)及跨导向磁条(8)在坡道位置均设有防护栏(5)。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统，其特征在于，所述巡检机器人(2)为一箱体状的小车，该巡检机器人(2)上装有摄像与扫描装置。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种跨座式单轨列车车底自动巡检系统，其特征在于，所述巡检设备包括充电桩(3)，该充电桩(3)设于所述梁侧导向磁条(1)一侧，前端与所述导轨连接。
8.一种跨座式单轨列车车底自动巡检方法，其特征在于，应用如权利要求1-7中任一项所述的跨座式单轨列车车底自动巡检系统实现，包括如下步骤：
S1：远程控制装置(7)发出巡检指令，并通过无线信号传输装置将信号传输给巡检机器人(2)；
S2：所述巡检机器人(2)根据指令达到预定轨道，并沿导向设备运行实现对跨坐式单轨列车车底的自动巡检，并将巡检结果实时回传给远程控制设备；
S3：远程控制设备对巡检结果进行故障诊断，并给出下一步巡检指令；
S4：重复步骤S2和S3，直至完成所有列车车底的巡检工作。
9.根据权利要求8所述的一种跨座式单轨列车车底自动巡检方法，其特征在于，步骤S2中，所述巡检机器人(2)巡检包括如下几种情形：
根据梁侧导向磁条(1)的导向进入轨道梁的一侧开始对车辆车底的一侧进行巡检，在巡检完列车车底一侧时，巡检机器人(2)通过穿梁导向磁条(4)的导向，穿过轨道梁进入轨道梁的另一侧，在另一侧的梁侧导向磁条(1)的导向指引下完成车辆车底巡检工作；或者，
当股道上有一线多列位列车车底需要巡检时，根据梁侧导向磁条(1)的导向进入轨道梁的一侧开始对车辆车底的一侧进行巡检，在巡检完一列列车一侧时，巡检机器人(2)通过同线跨列位导向磁条(6)的导向，进入下一列列车的同侧车底，在此列车下的梁侧导向磁条(1)导向下完成此列车的车底一侧巡检；
当多根股道上停有列车需要巡检时，在巡检机器人(2)巡检完一根股道上所有的列车车底后，通过连跨导向磁条(8)的导向进入相邻的股道进行巡检。
10.根据权利要求8所述的一种跨座式单轨列车车底自动巡检方法，其特征在于，步骤S4中，在完成所有车辆车底巡检任务后，巡检机器人(2)回到充电桩(3)进行充电。
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