CN111619608A - 轨道检测组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种轨道检测组件，包括支架、距离采集模块、里程采集模块和处理模块；距离采集模块设置于支架上，用于采集轨道表面与基准面之间的多个距离信息；里程采集模块设置于支架上，用于采集与多个距离信息相对应的多个里程信息；处理模块用于根据多个距离信息和多个里程信息，计算轨道表面的平整度。本发明所提供的轨道检测组件，处理模块根据距离信息和里程信息分析出轨道表面在一定里程内的平整度，进而判断轨道是否发生变形，以提示维修人员及时维修轨道，避免列车在轨道上运行时出现安全事故。轨道检测组件还可检测轨道的轨距和高度信息。

Description

轨道检测组件

技术领域

本发明涉及轨道检测技术领域，具体而言，涉及一种轨道检测组件。

背景技术

目前，在单轨交通线路投入运行后，随时间推移，轨道的线形状态会发生变化，这种变化对列车的运行有很大的影响。为避免对列车的运行的影响，需要对轨道进行周期性巡检，以及时发现这种变化，进而及时对轨道进行修复。

在相关技术中，对轨道的检测以人工为主，即检测工人在轨道上进行巡检，通过测量工具对轨道的状态进行测量，但人工巡检所需要的人力投入较大，并且检测效率低。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明的一方面提出一种轨道检测组件。

有鉴于此，本发明的一方面提供了一种轨道检测组件，包括支架、距离采集模块、里程采集模块和处理模块；距离采集模块设置于支架上，用于采集轨道表面与基准面之间的多个距离信息；里程采集模块设置于支架上，用于采集与多个距离信息相对应的多个里程信息；处理模块用于根据多个距离信息和多个里程信息，计算轨道表面的平整度。

本发明所提供的轨道检测组件，在轨道上运行时，距离采集模块每间隔一定时长采集一次轨道表面与基准面之间的距离信息，进而获得多个距离信息，在距离采集模采集距离信息时，里程采集模块对应采集轨道检测组件所在的里程信息，并将距离信息和里程信息同时发送至处理模块，使得处理模块根据距离信息和里程信息分析出轨道表面在一定里程内的平整度，进而判断轨道是否发生变形，以提示维修人员及时维修轨道，避免列车在轨道上运行时出现安全事故。在确保列车稳定运行的同时，通过该轨道检测组件进行巡检，有效地提升了对轨道的检测速度，提高了对轨道的检测效率，减少了轨道检测过程中人力的投入。并且通过轨道检测组件对轨道进行检测，避免人工检测中所存在的人为误差，进而提升轨道的检测精度，进一步提升列车的安全性。

距离采集模块为激光传感器。

里程采集模块为旋转编码器。

通信模块为4G通信模块、5G通信模块或WIFI模块。

处理模块为工业平板电脑。

基准面可为人为规定的虚拟平面，以作为检测基准，基准面可为距离采集模块所在的平面，也可为任一平面。

轨道表面的平整度为轨道平面在一定长度的轨道内的最大距离与最小距离之差，也可为距离的变化率。

轨道为单轨轨道，轨道检测组件为跨坐式单轨巡检车。

另外，本发明提供的上述技术方案中的轨道检测组件还可以具有如下附加技术特征：

在本发明的一个技术方案中，轨道检测组件还包括棱镜，棱镜设置于支架上；处理模块还用于根据全站仪所检测到的棱镜相对于大地坐标系的坐标和棱镜相对于轨道中心的位置信息，计算出轨道中心线信息和轨道高度信息。

在该技术方案中，棱镜与支架的中心点相对位置固定，支架的中心点与轨道中心线的相对位置固定，通过设置在轨道旁的全站仪，跟踪检测棱镜的位置，获取棱镜在大地坐标系内的坐标，进而得到支架的中心点在大地坐标系内的坐标；由于轨道检测组件在轨道上滑动，所以可连续检测到多个支架的中心点在大地坐标系内的坐标，再将多个支架的中线点连线，多个支架的中线点连线换算得到轨道中心线，以得到轨道中心线信息，进而可根据轨道中心线的状态，判断轨道是否发生变形，以提示维修人员及时维修轨道，避免列车在轨道上运行时出现安全事故。同样地，根据获得的棱镜在大地坐标系内的坐标，换算得到轨道高度信息。

棱镜相对于检测支架中心的位置信息为出厂前在标定台上测量出的棱镜相对于支架的横向、竖向偏移值，在装置装配完成后，位置信息为固定值。

中心线信息包括纵向中心线与理论值中间变化率、中心线横向位置偏差、横向调整与理论值之间的变化率和中心线轮廓位置的偏差。

在本发明的一个技术方案中，距离采集模块设置于轨道的侧方，用于采集轨道导向面与第一基准面之间的多个第一距离信息。

在该技术方案中，导向面为轨道的部分侧面，距离采集模块朝向轨道导向面设置，以采集导向面与第一基准面之间的第一距离信息，进而检测导向面的平整度。

在本发明的一个技术方案中，距离采集模块设置于轨道的侧方，用于采集轨道稳定面与第二基准面之间的多个第二距离信息。

在该技术方案中，稳定面为轨道的部分侧面，距离采集模块朝向轨道稳定面设置，以采集稳定面与第二基准面之间的第二距离信息，进而检测稳定面的平整度。

在本发明的一个技术方案中，距离采集模块设置于轨道上，用于采集轨道走行面与第三基准面之间的多个第三距离信息。

在该技术方案中，走行面为轨道的顶面，距离采集模块朝向轨道走行面设置，以采集走行面与第三基准面之间的第三距离信息，进而检测走行面的平整度。

在本发明的一个技术方案中，轨道检测组件还包括角度采集模块，角度采集模块设置于支架上，用于检测轨道走行面的横向倾角的角度信息；处理模块还用于根据角度信息修正轨道中心线信息。

在该技术方案中，通过角度采集模块检测到的轨道走行面的横向倾角，结合棱镜在大地坐标系内的坐标，得到支架在大地坐标系内的坐标，进而获得轨道中心线信息，实现对轨道中心线信息的修正，使得测得的中心线信息更加准确。

通过设置角度采集模块，采集轨道走行面的横向倾角，进而根据还可走行面的横向倾角计算轨道的高程。

角度采集模块为倾角传感器。

在本发明的一个技术方案中，轨道检测组件还包括存储模块，用于存储多个距离信息、多个里程信息、轨道中心线信息和轨道高度信息。

在该技术方案中，通过设置存储模块，用于存储多个距离信息、多个里程信息、轨道中心线信息和轨道高度信息，以便于工作人员后期查找和分析轨道数据。

在本发明的一个技术方案中，轨道检测组件还包括报警模块，用于当轨道表面的平整度、轨道中心线信息和轨道高度信息超出阈值范围时，接收来自处理模块的报警信息，并发出警报。

在该技术方案中，当轨道表面的平整度、轨道中心线信息和轨道高度信息超出阈值范围时，说明轨道的状态出现异常，通过报警装置发出警报，可提示工作人员，使得工作人员及时发现轨道存在的异常。

报警模块为蜂鸣器。

警报还可在显示模块上进行显示，显示模块为设置在控制中心内或支架上的显示器。

在本发明的一个技术方案中，轨道检测组件还包括通信模块，通信模块与处理模块相连接，以将多个距离信息、多个里程信息、轨道中心线信息和轨道高度信息发送至控制中心。

在该技术方案中，通信模块将轨道的参数发送至控制中心，使得工作人员在控制中心内即可实现对轨道的检测，使得对轨道的检测和监控更加方便快捷。

在本发明的一个技术方案中，轨道检测组件还包括导向组件和走行组件；导向组件与支架相连接，导向组件包括多个导向轮，多个导向轮分别位于轨道的两侧，与轨道的侧壁相抵靠；走行组件包括转轴、行走轮和驱动装置，转轴与支架相连接，行走轮套设于转轴上，驱动装置安装于支架上，用于驱动行走轮转动。

在该技术方案中，导向轮与轨道相配合，在实现对轨道检测组件的导向的同时，还可实现对支架的定位，使得支架在轨道上滑动时，支架的中心点与轨道中心线的相对位置固定。行走组件包括转轴、行走轮和驱动装置，使得轨道检测组件可在轨道上自动行驶，避免人工搬运或推动轨道检测组件；操作者可直接驾驶轨道检测组件在轨道上滑动，也可遥控轨道检测组件在轨道上滑动。行走轮还可起到对轨道检测组件和轨道在高度方向上进行定位的效果。

在本发明的一个技术方案中，轨道检测组件还包括位置开关，位置开关设置于支架的端部，用于限制轨道检测组件的运行区间。

在该技术方案中，通过限制轨道检测组件的运行区间，使得轨道检测组件可在指定区域内进行巡检，并且可避免轨道检测组件运行至轨道尽头时脱离轨道，确保轨道检测组件在轨道上运行的安全性。

位置开关为接近开关或光电开关。

轨道检测组件还包括工业相机。

在本发明的一个技术方案中，处理模块还用于根据多个第一距离信息或多个第二距离信息计算轨道的轨距。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的轨道检测组件的框图；

图2示出了根据本发明的一个实施例的距离采集模块的位置示意图；

图3示出了根据本发明的另一个实施例的距离采集模块的位置示意图；

图4示出了根据本发明的再一个实施例的距离采集模块的位置示意图；

图5示出了根据本发明的另一个实施例的轨道检测组件的框图；

图6示出了根据本发明的再一个实施例的轨道检测组件的框图；

图7示出了根据本发明的再一个实施例的轨道检测组件的框图；

图8示出了根据本发明的再一个实施例的轨道检测组件的框图；

图9示出了根据本发明的再一个实施例的轨道信息交互过程的示意图。

其中，图1至图9中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1轨道检测组件，11距离采集模块，12里程采集模块，13处理模块，132显示界面，134报警界面，14角度采集模块，15存储模块，16报警模块，17通信模块，18位置开关，2轨道，3控制中心，4采集卡，5全站仪，6工作灯。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1至图9描述根据本发明一些实施例所述轨道检测组件。

在本发明一方面实施例中，如图1所示，本发明提供了一种轨道检测组件1，包括支架、距离采集模块11、里程采集模块12和处理模块13；距离采集模块11设置于支架上，用于采集轨道表面与基准面之间的多个距离信息；里程采集模块12设置于支架上，用于采集与多个距离信息相对应的多个里程信息；处理模块13用于根据多个距离信息和多个里程信息，计算轨道表面的平整度。

本发明所提供的轨道检测组件1，在轨道2上运行时，距离采集模块11每间隔一定时长采集一次轨道表面与基准面之间的距离信息，进而获得多个距离信息，在距离采集模采集距离信息时，里程采集模块12对应采集轨道检测组件1所在的里程信息，并将距离信息和里程信息同时发送至处理模块13，使得处理模块13根据距离信息和里程信息分析出轨道表面在一定里程内的平整度，进而判断轨道2是否发生变形，以提示维修人员及时维修轨道2，避免列车在轨道2上运行时出现安全事故。在确保列车稳定运行的同时，通过该轨道检测组件1进行巡检，有效地提升了对轨道2的检测速度，提高了对轨道2的检测效率，减少了轨道2检测过程中人力的投入。并且通过轨道检测组件1对轨道2进行检测，避免人工检测中所存在的人为误差，进而提升轨道2的检测精度，进一步提升列车的安全性。

距离采集模块11为激光传感器。

里程采集模块12为旋转编码器。

通信模块17为4G通信模块17、5G通信模块17或WIFI模块。

处理模块13为工业平板电脑。

基准面可为人为规定的虚拟平面，以作为检测基准，基准面可为距离采集模块11所在的平面，也可为任一平面。

轨道表面的平整度为轨道表面在一定长度的轨道2内的最大距离与最小距离之差，也可为距离的变化率。

轨道2为单轨轨道，轨道检测组件1为跨坐式单轨巡检车。

在本发明的一个实施例中，轨道检测组件1还包括棱镜，棱镜设置于支架上；处理模块13还用于根据全站仪所检测到的棱镜相对于大地坐标系的坐标和棱镜相对于轨道2中心的位置信息，计算出轨道中心线信息和轨道高度信息。

在该实施例中，棱镜与支架的中心点相对位置固定，支架的中心点与轨道中心线的相对位置固定，通过设置在轨道2旁的全站仪，跟踪检测棱镜的位置，获取棱镜在大地坐标系内的坐标，进而得到支架的中心点在大地坐标系内的坐标；由于轨道检测组件1在轨道2上滑动，所以可连续检测到多个支架的中心点在大地坐标系内的坐标，再将多个支架的中线点连线，多个支架的中线点连线换算得到轨道中心线，以得到轨道中心线信息，进而可根据轨道中心线的状态，判断轨道2是否发生变形，以提示维修人员及时维修轨道2，避免列车在轨道2上运行时出现安全事故。同样地，根据获得的棱镜在大地坐标系内的坐标，换算得到轨道高度信息。

棱镜相对于检测支架中心的位置信息为出厂前在标定台上测量出的棱镜相对于支架的横向、竖向偏移值，在装置装配完成后，位置信息为固定值。

中心线信息包括纵向中心线与理论值中间变化率、中心线横向位置偏差、横向调整与理论值之间的变化率和中心线轮廓位置的偏差。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，距离采集模块11设置于轨道2的侧方，用于采集轨道导向面与第一基准面之间的多个第一距离信息。

在该实施例中，导向面为轨道2的部分侧面，距离采集模块11朝向轨道导向面设置，以采集导向面与第一基准面之间的第一距离信息，进而检测导向面的平整度。

在本发明的一个实施例中，如图3所示，距离采集模块11设置于轨道2的侧方，用于采集轨道稳定面与第二基准面之间的多个第二距离信息。

在该实施例中，稳定面为轨道2的部分侧面，距离采集模块11朝向轨道稳定面设置，以采集稳定面与第二基准面之间的第二距离信息，进而检测稳定面的平整度。

导向面位于稳定面的上方。

在本发明的一个实施例中，如图4所示，距离采集模块11设置于轨道2上，用于采集轨道走行面与第三基准面之间的多个第三距离信息。

在该实施例中，走行面为轨道2的顶面，距离采集模块11朝向轨道走行面设置，以采集走行面与第三基准面之间的第三距离信息，进而检测走行面的平整度。

在本发明的一个实施例中，如图5所示，轨道检测组件1包括距离采集模块11、里程采集模块12、处理模块13和角度采集模块14，角度采集模块14设置于支架上，用于检测轨道走行面的横向倾角的角度信息；处理模块13还用于根据角度信息修正轨道中心线信息。

在该实施例中，通过角度采集模块14检测到的轨道走行面的横向倾角，结合棱镜在大地坐标系内的坐标，得到支架在大地坐标系内的坐标，进而获得轨道中心线信息，实现对轨道中心线信息的修正，使得测得的中心线信息更加准确。

通过设置角度采集模块14，采集轨道走行面的横向倾角，进而根据还可走行面的横向倾角计算轨道高程。

角度采集模块14为倾角传感器。

在本发明的一个实施例中，如图6所示，轨道检测组件1包括距离采集模块11、里程采集模块12、处理模块13、角度采集模块14和存储模块15，用于存储多个距离信息、多个里程信息、轨道中心线信息和轨道高度信息。

在该实施例中，通过设置存储模块15，用于存储多个距离信息、多个里程信息、轨道中心线信息和轨道高度信息，以便于工作人员后期查找和分析轨道数据。

在本发明的一个实施例中，如图7所示，轨道检测组件1包括距离采集模块11、里程采集模块12、处理模块13、角度采集模块14和报警模块16，用于当轨道表面的平整度、轨道中心线信息和轨道高度信息超出阈值范围时，接收来自处理模块13的报警信息，并发出警报。

在该实施例中，当轨道表面的平整度、轨道中心线信息和轨道高度信息超出阈值范围时，说明轨道2的状态出现异常，通过报警装置发出警报，可提示工作人员，使得工作人员及时发现轨道2存在的异常。

报警模块16为蜂鸣器。

警报还可在显示模块上进行显示，显示模块为设置在控制中心内或支架上的显示器。

在本发明的一个实施例中，如图8所示，轨道检测组件1包括距离采集模块11、里程采集模块12、处理模块13、角度采集模块14和通信模块17，通信模块17与处理模块13相连接，以将多个距离信息、多个里程信息、轨道中心线信息和轨道高度信息发送至控制中心。

在该实施例中，通信模块17将轨道2的参数发送至控制中心，使得工作人员在控制中心内即可实现对轨道2的检测，使得对轨道2的检测和监控更加方便快捷。

在本发明的一个实施例中，轨道检测组件1还包括导向组件和走行组件；导向组件与支架相连接，导向组件包括多个导向轮，多个导向轮分别位于轨道2的两侧，与轨道2的侧壁相抵靠；走行组件包括转轴、行走轮和驱动装置，转轴与支架相连接，行走轮套设于转轴上，驱动装置安装于支架上，用于驱动行走轮转动。

在该实施例中，导向轮与轨道2相配合，在实现对轨道检测组件1的导向的同时，还可实现对支架的定位，使得支架在轨道2上滑动时，支架的中心点与轨道中心线的相对位置固定。行走组件包括转轴、行走轮和驱动装置，使得轨道检测组件1可在轨道2上自动行驶，避免人工搬运或推动轨道检测组件1；操作者可直接驾驶轨道检测组件1在轨道2上滑动，也可遥控轨道检测组件1在轨道2上滑动。行走轮还可起到对轨道检测组件1和轨道2在高度方向上进行定位的效果。

在本发明的一个实施例中，轨道检测组件1还包括位置开关，位置开关设置于支架的端部，用于限制轨道检测组件1的运行区间。

在该实施例中，通过限制轨道检测组件1的运行区间，使得轨道检测组件1可在指定区域内进行巡检，并且可避免轨道检测组件1运行至轨道2尽头时脱离轨道2，确保轨道检测组件1在轨道2上运行的安全性。

轨道检测组件1还包括工业相机。

在本发明的一个实施例中，如图9所示，采集卡4分别控制距离采集模块11、里程采集模块12、角度采集模块14采集轨道信息，并将信息发送至处理模块13，处理模块13对轨道信息进行处理，并将处理结果通过显示界面132显示，如果轨道信息为非正常状态，则将该轨道信息通过报警界面134显示，以提示工作人员，并发送至报警模块16，以向工作人员发出警报，处理模块13可将该轨道信息的处理结果通过通信模块17发送至控制中心3，以使控制中心3可实时监控轨道的状态。

处理模块13还可控制全站仪5采集棱镜坐标，进而获取轨道的中心和高程，轨道检测组件1在检测轨道信息是，处理模块13控制工作灯6常亮。

采集卡4还可控制位置开关18限制轨道检测组件1的运行区间。

位置开关18为接近开关或光电开关。

在本发明的一个实施例中，处理模块还用于根据多个第一距离信息计算轨道的轨距。

在该实施例中，轨道两侧的距离采集模块分别采集轨道两侧的第一距离信息，基于轨道两侧基准面之间的距离，减去轨道两侧的两个第一距离，进而得到轨道的轨距。

同样的，可根据多个第二距离信息计算轨道的轨距。

轨道为单轨，轨距为单轨的宽度。

在本发明的描述中，术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定，术语“上”、“下”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；术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。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。

在本发明的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种轨道检测组件，其特征在于，包括：

支架；

距离采集模块，所述距离采集模块设置于所述支架上，用于采集轨道表面与基准面之间的多个距离信息；

里程采集模块，所述里程采集模块设置于所述支架上，用于采集与所述多个距离信息相对应的多个里程信息；

处理模块，所述处理模块用于根据所述多个距离信息和所述多个里程信息，计算所述轨道表面的平整度。

2.根据权利要求1所述的轨道检测组件，其特征在于，还包括：

棱镜，所述棱镜设置于所述支架上；

所述处理模块还用于根据全站仪所检测到的所述棱镜相对于大地坐标系的坐标和棱镜相对于轨道中心的位置信息，计算出轨道中心线信息和轨道高度信息。

3.根据权利要求2所述的轨道检测组件，其特征在于，

所述距离采集模块设置于所述轨道的侧方，用于采集轨道导向面与第一基准面之间的多个第一距离信息。

4.根据权利要求2所述的轨道检测组件，其特征在于，

所述距离采集模块设置于所述轨道的侧方，用于采集轨道稳定面与第二基准面之间的多个第二距离信息。

5.根据权利要求2所述的轨道检测组件，其特征在于，

所述距离采集模块设置于所述轨道上，用于采集轨道走行面与第三基准面之间的多个第三距离信息。

6.根据权利要求5所述的轨道检测组件，其特征在于，还包括：

角度采集模块，所述角度采集模块设置于所述支架上，用于检测所述轨道走行面的横向倾角的角度信息；

所述处理模块还用于根据所述角度信息修正所述轨道中心线信息。

7.根据权利要求2所述的轨道检测组件，其特征在于，还包括：

存储模块，用于存储所述多个距离信息、所述多个里程信息、所述轨道中心线信息和所述轨道高度信息。

8.根据权利要求2所述的轨道检测组件，其特征在于，还包括：

报警模块，用于当所述轨道表面的平整度、所述轨道中心线信息和所述轨道高度信息超出阈值范围时，接收来自所述处理模块的报警信息，并发出警报。

9.根据权利要求2所述的轨道检测组件，其特征在于，还包括：

通信模块，所述通信模块与所述处理模块相连接，以将所述多个距离信息、所述多个里程信息、所述轨道中心线信息和所述轨道高度信息发送至控制中心。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的轨道检测组件，其特征在于，还包括：

位置开关，所述位置开关设置于所述支架的端部，用于限制轨道检测组件的运行区间。

11.根据权利要求3或4所述的轨道检测组件，其特征在于，还包括：

所述处理模块还用于根据多个第一距离信息或多个第二距离信息计算轨道的轨距。

Images