CN111532296A - 一种模块化轨道检测车 - Google Patents

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龚小溪
彭剑林
易程
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    • B61—RAILWAYS
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    • B61D15/08—Railway inspection trolleys
    • B61D15/12—Railway inspection trolleys power propelled
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61K—AUXILIARY EQUIPMENT SPECIALLY ADAPTED FOR RAILWAYS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61K9/00—Railway vehicle profile gauges; Detecting or indicating overheating of components; Apparatus on locomotives or cars to indicate bad track sections; General design of track recording vehicles
    • B61K9/08—Measuring installations for surveying permanent way

Abstract

本发明涉及一种模块化轨道检测车，在轨道小车上安装有转接盘、轨道小车驱动模块、轨道小车电源模块以及轨道小车计算模块；轨道小车包括两侧对称设置的主动轮、从动轮，对称的设于主动轮、从动轮间的两个侧方车架，以及连接在两个侧方车架之间的中间车架；转接盘包括监控转接盘和数据采集转接盘；其中监控转接盘安装在其中一个侧方车架的顶部，监控转接盘与二维线性激光传感器、惯性传感器以及倾角传感器连接，用于实现轨道指标测量和小车姿态测量；其中数据采集转接盘安装在中间车架的顶部，数据采集转接盘与激光扫描仪或者影像采集系统连接，用于点云数据或影像数据采集。本发明可获取大量小车工作准确信息，节约人工成本、提高工作效率。

Description

一种模块化轨道检测车
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及一种模块化轨道检测车。
背景技术
地铁因其具有高容纳性、快捷、准时等优点，成为人们出行的重要选择，地铁也因此减轻了地面交通压力。然而，随着城市建设的快速发展，地铁隧道附近越来越多的建筑物导致了隧道的变形，进而存在隧道坍塌的威胁，严重威胁着人们生命财产安全。因此，对地铁隧道的检测是隧道检测和维护中的重要任务。
针对传统地铁隧道检测，传统方法以手工检测为主，一方面，人为主观性过强，需要技术工人经过长期经验积累，另一方面，准确度和效率低下，总体不符合现代城市轨道交通发展需求。随着隧道里程不断增加以及自动化技术地不断发展，隧道结构检查将逐步被自动化手段取代。比如使用三维激光扫描仪对隧道内表面进行数据采集以及使用高清图像采集设备对隧道内表面进行数据采集，然后利用计算机辅助分析自动对表面损伤及缺陷进行检测。
然而，目前使用三维激光扫描仪或者使用高清图像采集设备采集数据，都是人工搬运分站的工作方式，这种方式效率低下，人工成本高。
针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本发明提供一种模块化轨道检测车设计，解决了现有技术无法自动实现激光扫描仪或者影像采集系统分站采集数据的难题。
为实现上述目的，本发明提供的技术方案是：
一种模块化轨道检测车，在轨道小车上安装有转接盘、轨道小车驱动模块、轨道小车电源模块以及轨道小车计算模块；
所述的轨道小车包括两侧对称设置的主动轮、从动轮，两侧对称的设于主动轮、从动轮间的两个侧方车架，以及连接在两个侧方车架之间的中间车架；
所述的转接盘包括监控转接盘和数据采集转接盘；其中监控转接盘安装在其中一个侧方车架的顶部，所述的监控转接盘与二维线性激光传感器、惯性传感器以及倾角传感器连接，用于实现轨道指标测量和小车姿态测量；其中数据采集转接盘安装在中间车架的顶部，所述的数据采集转接盘与激光扫描仪或者影像采集系统连接，用于点云数据或影像数据采集；
所述轨道小车驱动模块对称的安装在两侧的车轮及侧方车架上；所述的轨道小车电源模块安装在中间车架内，用于为整个系统供电；所述的中间车架内还安装有轨道小车计算模块，所述的轨道小车计算模块连接转接盘及轨道小车驱动模块。
所述的轨道小车驱动模块与轨道小车计算模块之间通过工业串口连接，并由轨道小车计算模块来进行控制。
所述数据采集转接盘可根据需要而灵活选择与激光扫描仪连接或者与影像采集系统连接，如需采集点云数据则连接激光扫描仪，如需采集影像数据则连接影像采集系统。
所述的轨道小车包括左主动轮、左从动轮、右主动轮、右从动轮，设于左主动轮和左从动轮间的左侧方车架，设于右主动轮和右从动轮间的右侧方车架。
所述的轨道小车驱动模块包括驱动电机、转轴、减速齿轮组、直流电机以及编码器；所述驱动电机安装在侧方车架内，驱动电机连接所述减速齿轮组，减速齿轮组连接所述主动轮，所述编码器位于驱动电机后部，并与驱动电机转轴连接；所述的直流电机两侧分别连接减速齿轮组和编码器，并安装在从动轮转轴上。
所述的轨道小车电源模块安装在中间车架内，所述的轨道小车电源模块为锂电池组，用于为整个系统供电。
所述的中间车架内还安装有轨道小车计算模块，所述的轨道小车计算模块为工控机，用于处理和存储点云数据和影像数据。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的中通过监控转接盘和数据采集转接盘监控轨道小车的工作数据，其中监控转接盘与二维线性激光传感器、惯性传感器以及倾角传感器连接，用于实现轨道指标测量和小车姿态测量；数据采集转接盘与激光扫描仪或者影像采集系统连接，用于点云数据或影像数据采集集；并通过轨道小车计算模块处理和存储点云数据和影像数据。本发明可获取大量小车工作准确信息，节约人工成本、提高工作效率。
附图说明
图1：本发明的模块化轨道检测车的结构示意图。
图2：本发明的模块化轨道检测车的侧视结构示意图。
图3：本发明的模块化轨道检测车的俯视结构示意图。
图中：1-数据采集转接盘；2-锂电池组；3-工控机；4-驱动电机；6-转轴；7-减速齿轮组； 8-直流电机；9-编码器；10-主动轮；11-从动轮；12-监控转接盘。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
一种模块化轨道检测车，在轨道小车上安装有转接盘、轨道小车驱动模块、轨道小车电源模块以及轨道小车计算模块；
所述的轨道小车包括两侧对称设置的主动轮10、从动轮11，两侧对称的设于主动轮10、从动轮11间的两个侧方车架，以及连接在两个侧方车架之间的中间车架；
所述的转接盘包括监控转接盘12和数据采集转接盘1；其中监控转接盘12安装在其中一个侧方车架的顶部，所述的监控转接盘12与二维线性激光传感器、惯性传感器以及倾角传感器连接，用于实现轨道指标测量和小车姿态测量；其中数据采集转接盘1安装在中间车架的顶部，所述的数据采集转接盘1与激光扫描仪或者影像采集系统连接，用于点云数据或影像数据采集；
所述轨道小车驱动模块对称的安装在两侧的车轮及侧方车架上；所述的轨道小车电源模块安装在中间车架内，用于为整个系统供电；所述的中间车架内还安装有轨道小车计算模块，所述的轨道小车计算模块连接转接盘及轨道小车驱动模块。
所述的轨道小车驱动模块与轨道小车计算模块之间通过工业串口连接，并由轨道小车计算模块来进行控制。
所述数据采集转接盘1可根据需要而灵活选择与激光扫描仪连接或者与影像采集系统连接，如需采集点云数据则连接激光扫描仪，如需采集影像数据则连接影像采集系统。
所述的轨道小车包括左主动轮、左从动轮、右主动轮、右从动轮，设于左主动轮和左从动轮间的左侧方车架，设于右主动轮和右从动轮间的右侧方车架。
所述的轨道小车驱动模块包括驱动电机4、转轴6、减速齿轮组7、直流电机8以及编码器9；所述驱动电机4安装在侧方车架内，驱动电机4连接所述减速齿轮组，减速齿轮组7连接所述主动轮10，所述编码器9位于驱动电机4后部，并与驱动电机4转轴连接；所述的直流电机8两侧分别连接减速齿轮组7和编码器9，并安装在从动轮转轴6上。
轨道小车驱动模块可精确控制轨道小车的运动，使得小车可以停留在数据采集需要的站点，待数据采集完毕，继续驱动轨道小车运动，重复上述运动，直至数据采集完毕。
所述的轨道小车电源模块安装在中间车架内，所述的轨道小车电源模块为锂电池组2，用于为整个系统供电。锂电池组2方便携带，减少因交流供电系统不稳定对轨道小车搭载仪器进行工作的影响，增强系统的稳定性
所述的中间车架内还安装有轨道小车计算模块，所述的轨道小车计算模块为工控机3，用于处理和存储点云数据和影像数据。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种模块化轨道检测车，其特征在于：在轨道小车上安装有转接盘、轨道小车驱动模块、轨道小车电源模块以及轨道小车计算模块；
所述的轨道小车包括两侧对称设置的主动轮、从动轮，两侧对称的设于主动轮、从动轮间的两个侧方车架，以及连接在两个侧方车架之间的中间车架；
所述的转接盘包括监控转接盘和数据采集转接盘；其中监控转接盘安装在其中一个侧方车架的顶部，所述的监控转接盘与二维线性激光传感器、惯性传感器以及倾角传感器连接，用于实现轨道指标测量和小车姿态测量；其中数据采集转接盘安装在中间车架的顶部，所述的数据采集转接盘与激光扫描仪或者影像采集系统连接，用于点云数据或影像数据采集；
所述轨道小车驱动模块对称的安装在两侧的车轮及侧方车架上；所述的轨道小车电源模块安装在中间车架内，用于为整个系统供电；所述的中间车架内还安装有轨道小车计算模块，所述的轨道小车计算模块连接转接盘及轨道小车驱动模块。
2.根据权利要求1所述的一种模块化轨道检测车，其特征在于：所述的轨道小车驱动模块与轨道小车计算模块之间通过工业串口连接，并由轨道小车计算模块来进行控制。
3.根据权利要求1所述的一种模块化轨道检测车，其特征在于：所述数据采集转接盘可根据需要而灵活选择与激光扫描仪连接或者与影像采集系统连接，如需采集点云数据则连接激光扫描仪，如需采集影像数据则连接影像采集系统。
4.根据权利要求1所述的一种模块化轨道检测车，其特征在于：所述的轨道小车包括左主动轮、左从动轮、右主动轮、右从动轮，设于左主动轮和左从动轮间的左侧方车架，设于右主动轮和右从动轮间的右侧方车架。
5.根据权利要求1所述的一种模块化轨道检测车，其特征在于：所述的轨道小车驱动模块包括驱动电机、转轴、减速齿轮组、直流电机以及编码器；所述驱动电机安装在侧方车架内，驱动电机连接所述减速齿轮组，减速齿轮组连接所述主动轮，所述编码器位于驱动电机后部，并与驱动电机转轴连接；所述的直流电机两侧分别连接减速齿轮组和编码器，并安装在从动轮转轴上。
6.根据权利要求1所述的一种模块化轨道检测车，其特征在于：所述的轨道小车电源模块安装在中间车架内，所述的轨道小车电源模块为锂电池组，用于为整个系统供电。
7.根据权利要求1所述的一种模块化轨道检测车，其特征在于：所述的中间车架内还安装有轨道小车计算模块，所述的轨道小车计算模块为工控机，用于处理和存储点云数据和影像数据。
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