CN110553858A - 一种基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置和含有其的检测系统。装置包括：传感器模块，包括视觉传感器在内的多种传感器，用于对列车底盘状态进行检测；定位模块，用于确定列车停靠位置与列车底盘智能检测装置所在的位置是否满足预定义条件；位移模块，用于带动所述传感器模块移动到指定位置；通信模块，用于与中央控制模块和地面地面控制装置进行通信；中央控制模块，与所述传感器模块、定位模块、位移模块和通信模块通信连接，用于控制上述各个模块工作。结构简单稳定，可以直接布置在行车线路上，不需要单独建设列车段，从而节省了成本和空间。可以根据列车的不同检修需求，对列车底盘的不同部件进行检修，更好地保障整车的稳定安全运行。

Description

一种基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置和系统

技术领域

本发明涉及轨道交通技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉的轨旁列车底盘检测系统。

背景技术

为了保证列车的行车安全，需要对车辆进行定期检测。当前，对车辆的检测需要在车辆段的专门检修场所进行，例如，通过将列车停靠在地沟上方，或者通过吊车将列车吊高，以便于检测设备对列车底盘进行检测。这导致一次检测需要大量的时间和资源，并且需要列车脱离运行环境，故此检测的频率不可能太高，无法及时发现行车安全的隐患。

现有的列车底盘检测设备通常是以小车的形式，车上装载有超声波传感器。在检测时，由人工推到地沟中对应车身底盘待检测的位置，或者是车辆吊起时从地面推到车身下方。通过肉眼定位和手动操作来对车轮的裂痕进行检测。检测手段单一，自动化程度也较低。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。提供一种能够实现列车在轨实时检测的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置和系统。

为了达到上述目的，根据本发明第一方面的实施例提出了一种基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置，其包括：

传感器模块，包括视觉传感器在内的多种传感器，用于对列车底盘状态进行检测；

定位模块，用于确定列车停靠位置与列车底盘智能检测装置所在的位置是否满足预定义条件；

位移模块，用于带动所述传感器模块移动到指定位置；

通信模块，用于与中央控制模块和地面地面控制装置进行通信；

中央控制模块，与所述传感器模块、定位模块、位移模块和通信模块通信连接，用于控制上述各个模块工作。

在一些实施例中，所述传感模块包括视觉传感器和超声波传感器，其中：

视觉传感器包括线阵相机和面阵相机，线阵相机，用于对列车底盘第一预定义位置进行的线形扫描拍摄，获取扫描线对应的图像；面阵相机，用于对列车底盘面进行拍摄，获取列车底盘的图像；以及

超声波传感器，用于检测关键零部件是否存在裂痕。

在一些实施例中，所述传感模块还包括：

温度传感器，用于对列车底盘第二预定义位置和零部件的温度进行检测；和/或

声音传感器，用于接收列车相应位置的声音信息。

在一些实施例中，所述定位模块包括：

二维码定位装置，用于检测设置在列车底盘上的二维码定位标签，并根据检测结果判断列车底盘智能检测装置与列车的相对位置关系。

在一些实施例中，所述位移模块包括：

水平移动机构，用于带动列车底盘智能检测装置在水平方向进行整体位移；

升降旋转机构，用于带动传感器模块进行竖直方向上的升降和水平方向上的精确定位。

在一些实施例中，所述列车底盘智能检测装置还包括：

活动挡板，用于遮蔽或暴露所述传感器模块的各个传感器，其中，

所述活动挡板在检测到列车停靠位置与列车底盘智能检测装置所在的位置满足预定义条件时开启，暴露传感器模块，以对列车底盘进行检测；

所述活动挡板在检测到列车离开停靠位置或收到关闭指令时关闭，遮蔽各个模块，以对其提供保护。

在一些实施例中，所述中央控制模块控制各个模块工作包括：

当定位模块确定列车停靠位置与列车底盘智能检测装置所在的位置满足预定义条件时，控制位移模块带动传感器模块移动到列车底盘附近预定位置，并控制传感器模块对列车进行检测；

当检测结束或者接收到列车将启动的信息时，控制位移模块带动传感器模块复位。

在一些实施例中，所述中央控制模块控制传感器模块对列车进行检测包括：

当列车短时停靠时，控制传感器模块对列车的关键状态参数进行检测；

当列车长时间停车时，控制传感器模块对列车的整体状态进行全面检测。

在一些实施例中，对列车的关键状态参数进行检测包括：检测车轴温度是否过高、转向架是否有开裂、电机是否漏油中的一项或多项；

对列车的整体状态进行全面检测包括检测关键状态参数，以及：检测各零部件是否有掉漆、损坏，底盘螺栓是否有松动、电线是否有破损裸露中的一项或多项。

本发明的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置，结构简单稳定，可以直接布置在行车线路上，不需要复杂的驱动装置，不需要单独建设列车段，从而节省了成本和空间。通过多种传感器的综合运用，可以根据列车在不同时刻的不同检修需求，对列车底盘的不同部件进行检修，从而能够更全面更具体的了解整车底盘的各个关键零部件的情况，更好地保障整车的稳定安全运行。

根据本发明第二方面的实施例提供了一种基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测系统，其包括：

在轨检测设备，用于对列车底盘进行在轨检测，其中，所述在轨检测设备为根据本发明第一方面实施例中任意一项所述的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置；

地面控制装置，用于接收所述在轨检测设备的检测数据和控制所述在轨检测设备工作；

通信基站，与所述在轨检测设备和地面控制装置通信连接，用于实现在轨检测设备和地面控制装置之间的通信。

在一些实施例中，所述地面控制装置还用于：存储接收到的在轨检测设备的检测数据，并根据长时间积累的检测数据，对列车的运行状态进行大数据分析。

本发明的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测系统，结构简单稳定，可以将检测装置直接布置在行车线路上，不需要复杂的驱动装置，不需要单独建设列车段，从而节省了成本和空间。通过多种传感器的综合运用，可以根据列车在不同时刻的不同检修需求，对列车底盘的不同部件进行检修，从而能够更全面更具体的了解整车底盘的各个关键零部件的情况，更好地保障整车的稳定安全运行。此外，地面控制装置还可以对存储的列车检测数据进行大数据分析，以进一步优化列车的运营和检修流程。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明实施例的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置的结构框图；

图2是根据本发明实施例的传感器模块结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的定位模块工作原理示意图；

图4是根据本发明实施例的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置的安装场景示意图一；

图5是根据本发明实施例的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置的安装场景示意图二；

图6是根据本发明实施例的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

超声波传感器只适于对轮对的裂痕等进行检测，但是不能发现列车螺丝松动、漏液等其它问题，可检测的项目有限。并且现有的检测设备多为单体运行系统，检测之后的数据均保存在本地，也无法让更多相关工作人员实时了解到列车的当前情况。并且由于不是全自动运行，需要人工将小车推到待检列车处并基本实现定位后才能进行检测，因此仍然需要人工操作。此外，现有的检测设备需要在地沟或者列车底部进行检修，需要专用的检修场所，因此列车需要运行至列车段之后才能进行检修，这样就需要建设列车段，从而增加了整体运营成本。

针对现有列车底盘检测手段以及现有检修设备的不足和更高级的检测需求，本发明提出了一种可以对列车底盘进行自动检测的智能检测装置和系统，该系统包含在轨检测设备、通信基站、地面控制装置等部分。当列车在对应车站停靠时，在轨检测设备会运行并对列车底盘进行测量、拍照并对获取的数据进行分析比对，然后通过车地通信将检测到的数据实时的回传到地面控制装置，若有故障则会向地面控制装置发送故障报警。地面控制装置在接收到检测设备回传的数据和报警之后，可以进一步对回传的数据进行查看确认，从而实现对列车的智能检测。

下面参考附图对本发明实施例的方法和装置进行详细的说明。

图1是根据本发明实施例的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置的结构框图。其中，列车底盘智能检测装置100可包括传感器模块110，定位模块120，位移模块130，通信模块140和中央控制模块150。很多情况下，需要对检测的数据进行存储，因此在一些实施例中，列车底盘智能检测装置100还可以包括存储模块151。

传感器模块110，包括视觉传感器在内的多种传感器，用于对列车底盘状态进行检测。

人工智能技术在图像处理方面的日益成熟，使得根据列车底盘的图像信息分析部分零部件的运行状态是否正常成为可能。但是现有技术目前仍停留在使用传统的超声波传感器检测有无裂隙等故障，通过人眼去识别其它信息，没有将此用于列车的底盘检测。使用多传感器融合的方式，可以从多角度对列车的状态进行全面的检测和分析，提高检测的准确性，利用信息的冗余和互补，获得更可靠的检测结果。

因此，在一些实施例中，所述传感模块包括视觉传感器和超声波传感器。其中，视觉传感器可包括线阵相机和面阵相机。线阵相机用于对列车底盘第一预定义位置进行线形扫描拍摄，获取扫描线对应的图像，从而能够精确对比车辆底盘是否有异常。面阵相机，用于对列车底盘面进行拍摄，获取列车底盘的图像，从而可以利用基于机器视觉的图像处理方法代替人眼进行底盘的整体检测。当然，也可以将拍摄的图像通过通信模块发送给地面的通信设备，以使相关的工作人员通过肉眼直接对底盘进行检查。

超声波传感器则主要用于检测关键零部件是否存在裂痕。

除此之外，还可以进一步设置温度传感器、生硬传感器等多种传感器。温度传感器可用于对列车底盘第二位置和零部件的温度进行检测。而声音传感器则可用于接收列车相应位置的声音信息，以用于判断是否有异响。

第一预定义位置和第二预定义位置，可以是根据待检测车辆的结构确定的位置范围，二者可以相同也可以不同，或者是有部分交叉。

图2是根据本发明实施例的传感器模块结构示意图。其中，多个传感器111可设置于底座160上。同时，底座160中可设置有容纳空间，用于容纳列车底盘智能检测装置的其它模块或部件。根据传感器性质和作用的不同，可分别设置于底座的不同位置。图中所示只是分散分布的一个示意图，并不用于限定各个传感器的排布和位置关系。

定位模块120，用于确定列车停靠位置与列车底盘智能检测装置所在的位置是否满足预定义条件。在对列车底盘进行检测时，由于涉及到相机的拍摄和标定和超声图像的分析等，需要底盘智能检测装置与列车底盘处于确定的相对位置。例如，所述预定义条件可以是列车停靠的位置能使得底盘智能检测装置正对着某指定的检测区域，或者是在某个预先定义的范围之内，以便于检测可以顺利进行。

有两种途径来解决这个问题。一是，将站台作为参照系，列车底盘智能检测装置设置在固定的位置；同时，列车进站停车时，也精确的停靠在站台的指定位置。例如可以通过在站台设置定位二维码，列车通过二维码定位装置精确定位，或者是通过其他方式精确停靠，对于目前的列车控制技术来说，很多城市轨道交通的轻轨和地铁列车都能够做到。这种情况下，定位模块120可实现为用于从地面控制装置(例如列车控制信号系统等)接收列车已经准确地定位停靠的信息，或者是用于检测列车的位置。

第二种途径是，将列车底盘智能检测装置设置为可移动的，当列车停稳后，通过定位模块检测列车的位置，之后根据检测结果控制列车底盘智能检测装置整体进行小范围的移动，从而达到二者之间预定的相对位置。对于火车来说，一些先进的车型可以做到良好的停车控制，由于巨大的惯性等原因，大部分车辆其实很难精确停靠，只能停靠在站台的大概位置。通过列车底盘智能检测装置移动进行相对定位，是更经济可靠的实现方式。

因此，在一些实施例中，所述定位模块120可包括二维码定位装置，用于检测设置在列车底盘上的二维码定位标签，并根据检测结果判断列车底盘智能检测装置与列车的相对位置关系。

图3是根据本发明一个实施例的定位模块工作原理示意图。其中，二维码标签127可以粘贴在列车底盘510的相应位置。而在定位模块120中设置二维码定位系统探头126，探头126通过对车辆底盘的二维码带进行扫描从而确定车辆此时的停车位置，当前，二维码定位的精度可以达到0.1mm以内，因此可实现检测装置与车辆的精确定位。其工作原理是利用二维码数据呈现的二维排布，在单位面积内提供高密度的数据信息，读码器通过探头检测粘贴的二维码确定位置。

位移模块130，用于带动所述传感器模块移动到指定位置。

所述指定位置，可以由中央控制模块根据不同的检测方式和检测需求，根据待检测车辆的信息来指定，在检测过程中动态确定，并发送控制指令控制位移模块移动到所述指定位置。

位移模块130可以包括升降旋转机构，用于带动传感器模块进行竖直方向上的升降和水平方向上的精确定位。升降旋转装置可以设置在底座上，当不需要使用的时候，尺寸较短，当需要进行拍照等实现相应功能的时候，升降装置伸长到预定义高度，旋转到相应角度之后进行拍摄。

在需要列车底盘智能检测装置具有移动能力的实施例中，所述位移模块也可进一步包括水平移动机构，用于带动列车底盘智能检测装置在水平方向进行整体位移。从而实现与列车的精确定位。

通信模块140，用于与中央控制模块和地面地面控制装置进行通信。通信可以通过有线和无线的方式实现，考虑到移动的灵活性和安装的便利性，更多地是使用无线通信。具体无线通信方式包含但不限于wifi(无线局域网)、LTE(通用移动通信技术)、LTE-U(通用移动通信技术非授权频段共享方法)、4G(第四代移动通信技术)、蓝牙等无线连接方式。

中央控制模块150，与所述传感器模块、定位模块、位移模块和通信模块通信连接，用于控制上述各个模块工作。

具体而言，当接收到定位模块120确定列车停靠位置与列车底盘智能检测装置所在的位置满足预定义条件的信号时，控制位移模块带动传感器模块移动到列车底盘附近预定位置，并控制传感器模块对列车进行检测；当检测结束或者接收到列车将启动的信息时，控制位移模块带动传感器模块复位。

在检测时，如果列车只是短时停靠，则控制传感器模块对列车的关键状态参数进行检测。线阵相机和面阵相机以及其它传感器不会深入底盘进行全方位测量，而只针对关键状态参数，例如零部件如车轴温度是否过高、转向架是否有开裂、电机是否漏油等进行检测。

当列车长时间停车时，则控制传感器模块对列车的整体状态进行全面检测。此时，除了上述各项关键状态参数，还可进一步检测各零部件是否有掉漆、损坏，底盘螺栓是否有松动、电线是否有破损裸露等。

在具体实现过程中，中央控制模块150，通信模块140和存储模块151等可以以集成的控制主机来实现(当定位模块仅需接收列车准确停靠信号时也可集成其中)，例如一台计算机或者任何具有相应的处理器和通信以及存储功能的计算设备。控制主机可以设置在底座160之中，从而构成紧凑的整体结构。

图4和图5是根据本发明实施例的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置的安装场景示意图，图4是剖视图，图5是立体图。

图4和图5所示的场景中，底盘智能检测装置被安装在特殊的在轨道610的中间设置有凹陷的逃生通道620的轨道系统中，底盘智能检测装置安装在轨道逃生通道的下侧。这种轨道尤其适用于本发明的底盘智能检测装置。但是并不能以此限制本发明的范围。事实上，本发明的底盘智能检测装置由于具有高度的集成性，整体高度可以做到只有20-40厘米，在传统的轨道上挖掘较浅的凹槽即可布设。安装成本非常低廉，完全可以适用于传统的火车和地铁、轻轨等的站台。

为了在不工作时，对传感器模块进行保护和不妨碍站台的正常使用，在一些实施例中，可以在各个传感器的位置设置活动挡板170，用于遮蔽或暴露所述传感器模块的各个传感器。

其中，所述活动挡板在检测到列车停靠位置与列车底盘智能检测装置所在的位置满足预定义条件时开启，暴露传感器模块，以对列车底盘进行检测；所述活动挡板在检测到列车离开停靠位置或收到关闭指令时关闭，遮蔽各个模块，以对其提供保护，防止灰尘等的沾染。

底座160和其中的控制主机190可构成整个装置的安装依托，升降旋转机构131设置在底座上，在需要使用时，活动挡板170打开，各种传感器111通过升降装置的带动伸到逃生通道以上，通过预设旋转角度进行旋转，然后对车辆的底盘510进行拍照和测量，当完成拍照和测量之后，在列车开车之前将摄像头和传感器下降到原位并关闭活动挡板。

本发明的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置，结构简单稳定，可以直接布置在行车线路上，无需不需要复杂的驱动装置，不需要单独建设列车段，从而节省了成本和空间。通过多种传感器的综合运用，可以根据列车在不同时刻的不同检修需求，对列车底盘的不同部件进行检修，从而能够更全面更具体的了解整车底盘的各个关键零部件的情况，更好地保障整车的稳定安全运行。

进一步地，本发明的列车底盘智能检测装置可以与地面控制装置结合使用，以将检测作为整个列车行车安全控制的一个环节，实现整体过程的自动化和关联化。

图6是根据本发明实施例的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测系统的结构示意图。根据本发明的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测系统，可包括在轨检测设备200、地面控制装置400和通信基站300。由于车站往往具有不止一条轨道，因此，在轨检测设备200可以对应每条分别设置，多个在轨检测设备200可以通过通信基站和地面控制装置400通信连接。

在轨检测设备200用于对列车底盘进行在轨检测，其中，所述在轨检测设备为根据上述实施例中任意一项所述的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置来实现。在收到命令或者检测到车辆停靠后对车辆进行检测收集检测信息。

地面控制装置400，用于接收所述在轨检测设备的检测数据和控制所述在轨检测设备工作。为了充分跟踪和分析检测的历史数据，所述地面控制装置还可以用于：存储接收到的在轨检测设备的检测数据，并根据长时间积累的检测数据，对列车的运行状态进行大数据分析，以优化列车的运营和维护。

通信基站300与所述在轨检测设备和地面控制装置通信连接，用于实现在轨检测设备和地面控制装置之间的通信。通讯基站负责接收和转发来自地面控制装置和轨旁设备的信息，保证该系统的信息交互。通信可以是有线或者是无线的。通信基站与所述在轨检测设备和地面控制装置之间的通信可以设置为无线通信连接，以减少布线和提高灵活性。无线通信方式包含但不限于wifi(无线局域网)、LTE(通用移动通信技术)、LTE-U(通用移动通信技术非授权频段共享方法)、4G(第四代移动通信技术)、蓝牙等无线连接方式。一般通讯基站和地面控制装置都可布置在车站内。通讯基站300可包括覆盖范围较广的露天天线和信号编码器。

下面对整个系统的工作过程进行说明。当列车在正线上运行到系统所在的区域并可以停留较长时间并需要进行检测的时候，地面控制装置会根据轨旁设备的情况检测列车是否已经准确停在相应的位置，或者是由定位模块确定相对位置。当确认列车停车位置满足条件后，通过通讯模块向在轨检测设备发送“快速在线检测”命令，此时挡在线阵相机和面阵相机以及其它传感器前的活动挡板移动开，通过升降装置的带动传感器模块的各个传感器上行，并通过预设旋转角度进行旋转，然后进行拍照和测量，此时因为列车停车时间较短，因此传感器不深入底盘进行全方位测量，而只针对关键零部件如车轴温度是否过高、转向架是否有开裂、电机是否漏油等关键部件进行监测。当完成拍照和测量之后，在列车开车之前将各种传感器下降到原位并关闭活动挡板。

控制主机可将获得的信息根据之前预存在主机中的正确数据和图片通过机器视觉相关算法进行比对，当发现存在异常情况的时候，通过车地通讯装置发送异常数据以及报警至地面控制装置，当控制主机并未发现异常的时候，会将关键数据发送回地面控制装置，其他非关键数据先保存在本地，当每天结束运营之后再一次性发送会地面控制装置。

每天列车运营结束之后，列车会停放在指定区域，这时在轨检测设备接收到地面控制装置的命令，对列车底盘进行“全面检查”，打开活动挡板并将全部的传感器伸出逃生通道，并按照全面检查的要求对列车底盘进行拍照和测量，此时因为是全面检查，因此线阵相机、面阵相机和各种其它传感器可按照预定的程序，逐步深入的对底盘的各个层面进行拍照和测量，不管在表面的设备会进行观察，在底盘内部的也会将摄像头和传感器逐层深入进行拍照和测量，从而确保所有待测点都能测量到，其中包括各零部件是否有掉漆、算坏，底盘螺栓是否有松动、电线是否有破损裸露等，同时将所有的测量数据通过机器视觉等算法进行比对之后发送到地面地面控制装置，如果出现报警则同时将报警发送到地面，地面地面控制装置会将每天接收的监测数据和图片进行重新的筛查，并将数据保存在地面数据库，后续再根据长时间积累的数据和图片，对列车的运行状态进行大数据分析，从而对列车的长期运营和维护起到指导作用。

通过以上方案，可以保证列车在正线运行以及夜晚停车时都能对列车进行有针对性的检查，从而保证列车的关键零部件的运行状态，保证列车能稳定安全的运行。

从上述分析可见，本发明基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置和系统，相对于相关技术中的检测装置，至少具有以下优点：

1、节省空间，不需要单独的列车段，只需要布设在沿线的站台即可。目前的列车检测一般都是在列车段中进行，这样的话就需要在线路上建设列车段，从而造成一定的建设成本投入，本设计中检修装置直接固定布置在线路上，因此相应的检车设备不需要单独建设列车段。从而节省了成本和空间。

2、结构简单，不需要进行复杂的测量和调试，直接定点对相应检测点进行检测。现有设备需要在列车段内将列车吊装起来或者驶入地库才能进行检修，检修设备需要具备自动判断列车位置的功能，同时还需要使用传动机构来运载设备，而本检修设备直接固定在线路上，不需要复杂的驱动装置，当列车停稳后直接定点伸缩旋转后就可以实现对列车底盘进行拍摄和测量的工作。从而整个装置的结构更为简单稳定，保证产品的长期运行使用。

3、可实现在线检测和数据实时回传。现有系统只有当列车回到列车段之后才可以对列车进行检修，这样的话当列车在正线上运行的时候就不能对列车的运行状况进行查看。而本系统的检测装置直接布置在轨道下侧，当列车停靠在相应的车站的时候，就可以对列车的关键部件进行检查，同时通过车地无线通讯将数据实时的回传到控制中心，由控制中心对列车的状态进行检查，从而实现列车的在线检测。并且，每个车站拍照之后都可以直接联网进行回传，保证系统的高效检查和存档。

4、检测项目多样，将相机、温度传感器、超声波传感器、声音接收器集成到一起，从而可以实现多种状态的统一检测。当需要对列车进行检修的时候，可以根据列车在不同时刻的不同检修需求，对列车底盘的不同部件进行检修，从而能够更全面更具体的了解整车底盘的各个关键零部件的情况，更好地保障整车的稳定安全运行。

5、多种检测方式并存，平时列车到站期间可以直接对列车底部进行快速而高效的关键零部件的拍摄，然后等列车晚上停车休息的时候，通过伸缩杆等对列车底盘的所有核心部件都进行全方位的拍照和检查，确保没有问题。

6、地面控制装置还可以存储检测数据，并通过对存储的历史列车检测数据进行大数据分析，以进一步优化列车的运营和检修流程。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一个实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例的方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置，其特征在于，包括：

传感器模块，包括视觉传感器在内的多种传感器，用于对列车底盘状态进行检测；

定位模块，用于确定列车停靠位置与列车底盘智能检测装置所在的位置是否满足预定义条件；

位移模块，用于带动所述传感器模块移动到指定位置；

通信模块，用于与中央控制模块和地面控制装置进行通信；

中央控制模块，与所述传感器模块、定位模块、位移模块和通信模块通信连接，用于控制上述各个模块工作。

2.根据权利要求1所述的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置，其特征在于，所述传感模块包括视觉传感器和超声波传感器，其中：

视觉传感器包括线阵相机和面阵相机，线阵相机，用于对列车底盘的第一预定义位置进行的线形扫描拍摄，获取扫描线对应的图像；面阵相机，用于对列车底盘面进行拍摄，获取列车底盘的图像；以及

超声波传感器，用于检测关键零部件是否存在裂痕。

3.根据权利要求2所述的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置，其特征在于，所述传感模块还包括：

温度传感器，用于对列车底盘第二预定义位置和零部件的温度进行检测；和/或

声音传感器，用于接收列车相应位置的声音信息。

4.根据权利要求1所述的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置，其特征在于，所述定位模块包括：

二维码定位装置，用于检测设置在列车底盘上的二维码定位标签，并根据检测结果判断列车底盘智能检测装置与列车的相对位置关系。

5.根据权利要求1所述的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置，其特征在于，所述位移模块包括：

水平移动机构，用于带动列车底盘智能检测装置在水平方向进行整体位移；

升降旋转机构，用于带动传感器模块进行竖直方向上的升降和水平方向上的精确定位。

6.根据权利要求1所述的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置，其特征在于，还包括：

活动挡板，用于遮蔽或暴露所述传感器模块的各个传感器，其中，

所述活动挡板在检测到列车停靠位置与列车底盘智能检测装置所在的位置满足预定义条件时开启，暴露传感器模块，以对列车底盘进行检测；

所述活动挡板在检测到列车离开停靠位置或收到关闭指令时关闭，遮蔽各个模块，以对其提供保护。

7.根据权利要求1所述的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置，其特征在于，还包括：

所述中央控制模块控制各个模块工作包括：

当定位模块确定列车停靠位置与列车底盘智能检测装置所在的位置满足预定义条件时，控制位移模块带动传感器模块移动到列车底盘附近预定位置，并控制传感器模块对列车进行检测；

当检测结束或者接收到列车将启动的信息时，控制位移模块带动传感器模块复位。

8.根据权利要求7所述的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置，其特征在于，所述中央控制模块控制传感器模块对列车进行检测包括：

当列车短时停靠时，控制传感器模块对列车的关键状态参数进行检测；

当列车长时间停车时，控制传感器模块对列车的整体状态进行全面检测。

9.根据权利要求8所述的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置，其特征在于，

对列车的关键状态参数进行检测包括：检测车轴温度是否过高、转向架是否有开裂、电机是否漏油中的一项或多项；

对列车的整体状态进行全面检测包括检测关键状态参数，以及：检测各零部件是否有掉漆、损坏，底盘螺栓是否有松动、电线是否有破损裸露中的一项或多项。

10.一种基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测系统，其特征在于，包括：

在轨检测设备，用于对列车底盘进行在轨检测，其中，所述在轨检测设备为根据权利要求1-9中任意一项所述的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测装置；

地面控制装置，用于接收所述在轨检测设备的检测数据和控制所述在轨检测设备工作；

通信基站，与所述在轨检测设备和地面控制装置通信连接，用于实现在轨检测设备和地面控制装置之间的通信。

11.根据权利要求10所述的基于机器视觉的轨旁列车底盘智能检测系统，其特征在于，

所述地面控制装置还用于：存储接收到的在轨检测设备的检测数据，并根据长时间积累的检测数据，对列车的运行状态进行大数据分析。