CN111811574A - 轨道交通线路环境安全智能监测方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及轨道交通线路环境安全智能监测方法和装置，包括智能监测车，智能监测车的前后两侧设有两个移动轮，两个移动轮之间设有清洁组件，智能监测车的顶部固定有太阳能板，太阳能板通过导线连接有太阳能蓄电池；智能监测车的底部中间和左侧分别设有水位传感器和激光器；本发明设置了清洁组件，智能监测车在移动时，通过传动轮可以带动第一齿带将凹形铁轨底部的残渣清扫，并顺着尘土收纳壳体向上传送至尘土收纳盒内进行收纳；通过智能监测车一边移动进行监测，一边清扫铁轨中的残渣，不需要再单独清扫，大大提升了工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通技术领域，具体涉及轨道交通线路环境安全智能监测方法和装置。
背景技术
轨道交通是指运营车辆需要在特定轨道上行驶的一类交通工具或运输系统。最典型的轨道交通就是由传统火车和标准铁路所组成的铁路系统。随着火车和铁路技术的多元化发展，轨道交通呈现出越来越多的类型，不仅遍布于长距离的陆地运输，也广泛运用于中短距离的城市公共交通中，常见的轨道交通有传统铁路、地铁、轻轨和有轨电车，新型轨道交通有磁悬浮轨道系统、单轨系统和旅客自动捷运系统等。在中国国家标准《城市公共交通常用名词术语》中，将城市轨道交通定义为“通常以电能为动力，采取轮轨运转方式的快速大运量公共交通的总称”。城市中的有轨电车是采用电力驱动并在轨道上行驶的轻型轨道交通车辆，在生活中通常需要对有轨电车的轨道线路环境进行安全监测，保证电车的安全运行。
现有的有轨电车的铁轨在实际使用中，可能会有细小残渣落入铁轨凹槽中影响电车的运行，现有的轨道交通检测装置不能对铁轨进行监测的同时对铁轨凹槽中的残渣进行清扫，还需要巡检人员单独进行清扫，效率十分低下。
基于此，本发明设计了轨道交通线路环境安全智能监测方法和装置，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供轨道交通线路环境安全智能监测方法和装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：轨道交通线路环境安全智能监测方法，包括以下步骤：
S1：将智能监测车的四个移动轮放入凹形铁轨中，智能监测车顺着凹形铁轨进行移动；
S2：智能监测车在移动时，通过传动轮带动第一齿带传动，将凹形铁轨内的残渣清扫至尘土收纳盒内；
S3：水位传感器监测凹形铁轨内的水位，当水位异常时，水位传感器将水位模拟信号传给信号处理模块，信号处理模块对水位模拟信号进行放大、滤波和模数转换处理，转换成水位数字信号后传递给中央处理器；
S4：激光器通过发射连续激光对凹形铁轨的内壁距离进行测量，将采集的信息传递给激光测距仪，激光测距仪对铁轨数据进行处理后传递给中央处理器；
S5：中央处理器对采集到的水位信息和铁轨信息进行处理，通过内部的对比单元将采集的信息与数据库的信息进行对比，将对比结果通过无线通信模块将数据传递给客户端，并且通过定位模块将采集数据的位置信息记录下来，放入数据库中存储；
S6：当智能监测车在移动过程中遇到障碍无法移动时，便会触发报警模块，报警模块控制LED指示灯闪烁和报警器发出报警声，如果是人或者宠物阻碍会被驱赶，通过计时模块计时，达到一定时间后智能监测车仍然无法移动，就会通过定位模块获取该位置，将数据传递给客户端。
轨道交通线路环境安全智能监测装置，包括智能监测车，智能监测车的前后两侧设有两个移动轮，两个移动轮之间设有清洁组件，清洁组件包括两个联动齿轮，两个联动齿轮相对倾斜设置，且均与智能监测车转动连接，两个联动齿轮之间通过第一齿带联动，第一齿带的外侧表面设有清洁刷毛，第一齿带的左侧底部设有尘土收纳壳体，尘土收纳壳体的顶端固定有倾斜的导板，导板的底部设有尘土收纳盒，尘土收纳盒与智能监测车的侧壁卡接，位于右侧的移动轮的顶部滚动连接有传动轮，传动轮与顶部的联动齿轮之间通过第二齿带联动。
进一步的，智能监测车的顶部固定有太阳能板，太阳能板通过导线连接有太阳能蓄电池。
进一步的，智能监测车的底部中间和左侧固定有连接杆，位于中间的连接杆的底部固定有水位传感器，位于左侧的连接杆的底部固定有激光器。
进一步的，智能监测车的底部对应移动轮的前侧设有排障铲块
进一步的，智能监测车的内部设有中央处理器，中央处理器信号连接有信号处理模块，信号处理模块与水位传感器信号连接，中央处理器信号连接有激光测距仪，激光测距仪与激光器信号连接，中央处理器信号连接有无线通信模块，无线通信模块信号连接有客户端，中央处理器信号连接有报警模块，报警模块连接有计时模块，中央处理器信号连接有定位模块，中央处理器信号连接有数据库。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明设置了清洁组件，智能监测车在移动时，通过传动轮可以带动第一齿带将凹形铁轨底部的残渣清扫，并顺着尘土收纳壳体向上传送至尘土收纳盒内进行收纳；通过智能监测车一边移动进行监测，一边清扫铁轨中的残渣，不需要再单独清扫，大大提升了工作效率；清洁组件通过移动轮的转动驱动，不需要额外的电机驱动，可以很好地节约能源；通过水位传感器和激光测距仪可以很好地监测铁轨凹槽中的积水情况和铁轨的形变情况，确保轨道交通线路环境的安全；通过定位模块将采集数据的位置信息记录下来，放入数据库中存储，位置信息分别与采集信息相匹配，便于后期定点维修；使用者可以通过客户端远程访问监测数据，实时掌握铁轨的安全情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明凹形铁轨的侧视结构示意图；
图3为本发明模块结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、智能监测车；2、移动轮；3、清洁组件；301、联动齿轮；302、第一齿带；303、清洁刷毛；304、尘土收纳壳体；305、尘土收纳盒；4、传动轮；5、信号处理模块；6、太阳能板；7、水位传感器；8、激光测距仪；9、激光器；10、排障铲块；11、客户端；12、报警模块；13、定位模块；14、中央处理器；15、计时模块；16、无线通信模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，本发明提供一种技术方案：轨道交通线路环境安全智能监测方法，包括以下步骤：
S1：将智能监测车1的四个移动轮2放入凹形铁轨中，智能监测车1顺着凹形铁轨进行移动；
S2：智能监测车1在移动时，通过传动轮4带动第一齿带302传动，将凹形铁轨内的残渣清扫至尘土收纳盒305内；
S3：水位传感器7监测凹形铁轨内的水位，当水位异常时，水位传感器7将水位模拟信号传给信号处理模块5，信号处理模块5对水位模拟信号进行放大、滤波和模数转换处理，转换成水位数字信号后传递给中央处理器14；
S4：激光器9通过发射连续激光对凹形铁轨的内壁距离进行测量，将采集的信息传递给激光测距仪8，激光测距仪8对铁轨数据进行处理后传递给中央处理器14；
S5：中央处理器14对采集到的水位信息和铁轨信息进行处理，通过内部的对比单元将采集的信息与数据库的信息进行对比，将对比结果通过无线通信模块16将数据传递给客户端11，并且通过定位模块13将采集数据的位置信息记录下来，放入数据库中存储；
S6：当智能监测车1在移动过程中遇到障碍无法移动时，便会触发报警模块12，报警模块12控制LED指示灯闪烁和报警器发出报警声，如果是人或者宠物阻碍会被驱赶，通过计时模块15计时，达到一定时间后智能监测车1仍然无法移动，就会通过定位模块13获取该位置，将数据传递给客户端11。
轨道交通线路环境安全智能监测装置，包括智能监测车1，智能监测车1的前后两侧设有两个移动轮2，移动轮2由驱动电机驱动，两个移动轮2之间设有清洁组件3，清洁组件3包括两个联动齿轮301，两个联动齿轮301相对倾斜设置，且均与智能监测车1转动连接，两个联动齿轮301之间通过第一齿带302联动，第一齿带302的外侧表面设有清洁刷毛303，第一齿带302的左侧底部设有尘土收纳壳体304，尘土收纳壳体304的顶端固定有倾斜的导板，导板的底部设有尘土收纳盒305，尘土收纳盒305与智能监测车1的侧壁卡接，位于右侧的移动轮2的顶部滚动连接有传动轮4，传动轮4与顶部的联动齿轮301之间通过第二齿带联动。
智能监测车1的顶部固定有太阳能板6，太阳能板6通过导线连接有太阳能蓄电池，太阳能蓄电池与中央处理器14和驱动电机电性连接。
智能监测车1的底部中间和左侧固定有连接杆，位于中间的连接杆的底部固定有水位传感器7，位于左侧的连接杆的底部固定有激光器9。
智能监测车1的底部对应移动轮2的前侧设有排障铲块10，可以铲除较大的障碍物。
智能监测车1的内部设有中央处理器14，中央处理器14信号连接有信号处理模块5，信号处理模块5与水位传感器7信号连接，中央处理器14信号连接有激光测距仪8，激光测距仪8与激光器9信号连接，中央处理器14信号连接有无线通信模块16，无线通信模块16信号连接有客户端11，中央处理器14信号连接有报警模块12，报警模块12连接有计时模块15，中央处理器14信号连接有定位模块13，中央处理器14信号连接有数据库。
本实施例的一个具体应用为：将智能监测车1的四个移动轮2放入凹形铁轨中，由驱动电机驱动移动轮2，智能监测车1顺着凹形铁轨进行移动；
智能监测车1在移动时，移动轮2带动传动轮4转动，传动轮4带动联动齿轮301转动，两个联动齿轮301带动第一齿带302传动，第一齿带302通过清洁刷毛303将凹形铁轨底部的残渣清扫，并顺着尘土收纳壳体304向上传送至尘土收纳盒305内进行收纳；尘土收纳盒305可拆卸倾倒垃圾；智能监测车1可以一边移动进行监测，一遍清扫铁轨中的残渣，不需要再单独清扫，大大提升了工作效率；且清洁组件3通过移动轮2的转动驱动，不需要额外的电机驱动，可以很好地节约能源。
智能监测车1在移动时，水位传感器7可以实时监测凹形铁轨内的水位，当水位异常时，水位传感器7将水位模拟信号传给信号处理模块5，信号处理模块5对水位模拟信号进行放大、滤波和模数转换处理，转换成水位数字信号后传递给中央处理器14；激光器9通过发射连续激光对凹形铁轨的内壁距离进行测量，将采集的信息传递给激光测距仪8，激光测距仪8对铁轨数据进行处理后传递给中央处理器14，激光器9用于检测凹形铁轨内部是否发生形变；
中央处理器14对采集到的水位信息和铁轨信息进行处理，通过内部的对比单元将采集的信息与数据库的信息进行对比，判断水位和铁轨形变值是否达到限定值，然后将对比结果通过无线通信模块16将数据传递给客户端11，并且通过定位模块13将采集数据的位置信息记录下来，放入数据库中存储；使用者可以通过客户端11远程访问监测数据；
当智能监测车1在移动过程中遇到障碍无法移动时，便会触发报警模块12，报警模块12控制LED指示灯闪烁和报警器发出报警声，如果是人或者宠物阻碍会被驱赶，通过计时模块15计时，达到一定时间后智能监测车1仍然无法移动，则可能是遇到固定障碍物阻碍，此时通过定位模块13获取该位置，将数据传递给客户端11。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (6)
1.轨道交通线路环境安全智能监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：将智能监测车(1)的四个移动轮(2)放入凹形铁轨中，智能监测车(1)顺着凹形铁轨进行移动；
S2：智能监测车(1)在移动时，通过传动轮(4)带动第一齿带(302)传动，将凹形铁轨内的残渣清扫至尘土收纳盒(305)内；
S3：水位传感器(7)监测凹形铁轨内的水位，当水位异常时，水位传感器(7)将水位模拟信号传给信号处理模块(5)，信号处理模块(5)对水位模拟信号进行放大、滤波和模数转换处理，转换成水位数字信号后传递给中央处理器(14)；
S4：激光器(9)通过发射连续激光对凹形铁轨的内壁距离进行测量，将采集的信息传递给激光测距仪(8)，激光测距仪(8)对铁轨数据进行处理后传递给中央处理器(14)；
S5：中央处理器(14)对采集到的水位信息和铁轨信息进行处理，通过内部的对比单元将采集的信息与数据库的信息进行对比，将对比结果通过无线通信模块(16)将数据传递给客户端(11)，并且通过定位模块(13)将采集数据的位置信息记录下来，放入数据库中存储；
S6：当智能监测车(1)在移动过程中遇到障碍无法移动时，便会触发报警模块(12)，报警模块(12)控制LED指示灯闪烁和报警器发出报警声，如果是人或者宠物阻碍会被驱赶，通过计时模块(15)计时，达到一定时间后智能监测车(1)仍然无法移动，就会通过定位模块(13)获取该位置，将数据传递给客户端(11)。
2.根据权利要求1所述的轨道交通线路环境安全智能监测方法的监测装置，包括智能监测车(1)，其特征在于：所述智能监测车(1)的前后两侧设有两个移动轮(2)，两个所述移动轮(2)之间设有清洁组件(3)，所述清洁组件(3)包括两个联动齿轮(301)，两个所述联动齿轮(301)相对倾斜设置，且均与智能监测车(1)转动连接，两个所述联动齿轮(301)之间通过第一齿带(302)联动，第一齿带(302)的外侧表面设有清洁刷毛(303)，所述第一齿带(302)的左侧底部设有尘土收纳壳体(304)，所述尘土收纳壳体(304)的顶端固定有倾斜的导板，导板的底部设有尘土收纳盒(305)，尘土收纳盒(305)与智能监测车(1)的侧壁卡接，位于右侧的所述移动轮(2)的顶部滚动连接有传动轮(4)，传动轮(4)与顶部的联动齿轮(301)之间通过第二齿带联动。
3.如权利要求2所述的轨道交通线路环境安全智能监测装置，其特征在于：所述智能监测车(1)的顶部固定有太阳能板(6)，太阳能板(6)通过导线连接有太阳能蓄电池。
4.如权利要求2所述的轨道交通线路环境安全智能监测装置，其特征在于：所述智能监测车(1)的底部中间和左侧固定有连接杆，位于中间的所述连接杆的底部固定有水位传感器(7)，位于左侧的所述连接杆的底部固定有激光器(9)。
5.如权利要求2所述的轨道交通线路环境安全智能监测装置，其特征在于：所述智能监测车(1)的底部对应移动轮(2)的前侧设有排障铲块(10)。
6.如权利要求2所述的轨道交通线路环境安全智能监测装置，其特征在于：所述智能监测车(1)的内部设有中央处理器(14)，中央处理器(14)信号连接有信号处理模块(5)，所述信号处理模块(5)与水位传感器(7)信号连接，所述中央处理器(14)信号连接有激光测距仪(8)，所述激光测距仪(8)与激光器(9)信号连接，所述中央处理器(14)信号连接有无线通信模块(16)，所述无线通信模块(16)信号连接有客户端(11)，所述中央处理器(14)信号连接有报警模块(12)，报警模块(12)连接有计时模块(15)，所述中央处理器(14)信号连接有定位模块(13)，所述中央处理器(14)信号连接有数据库。
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