CN112411281A - 一种道岔服役状态智能检测系统及装置 - Google Patents

Abstract

本发明适用轨道检测技术领域，提供了一种道岔服役状态智能检测系统及装置，包括：道岔检测单元，检测轨道或和道岔的轨距、水平状态、支距和钢轨的裂纹及断轨状态；数据处理单元，对道岔检测单元输出的多项数据与预设的多项额定数据进行一一对比、并记录比对的结果；通过道岔检测单元检测轨道或和道岔的轨距、水平状态、支距和钢轨的裂纹及断轨状态；以及数据处理单元对道岔检测单元输出的多项数据与预设的多项额定数据进行一一对比、并记录比对的结果；并使用报警单元和显示单元对比对的结果进行对应报警和对应显示；实现便于铁路维护人员及时的了解轨道的状态，大大缩短了检测时间，能迅速的对轨道进行维护，从而为列车的安全运行提供重要保障。

Description

一种道岔服役状态智能检测系统及装置

技术领域

本发明属于轨道检测技术领域，尤其涉及一种道岔服役状态智能检测系统及装置。

背景技术

道岔作为铁路的关键设施，具有数量多、构造复杂、限制列车通过速度等特点，其服役状态好坏直接影响行车安全、旅客舒适度和使用寿命；对道岔主要性能参数的检测，是保障道岔设施安全的关键手段；

目前，道岔静态检测手段主要是人工测量和轨检小车检测；人工测量耗费大量人力物力，数据测量速度慢、准确性低，已经很难满足铁路快速、高密度的行车要求；然而传统的轨检小车主要通过各种传感器测量轨道的几何状态参数包括轨距和水平状态以及支距，但无法检测钢轨廓形、伤损等；

因此，研究一种高效、可靠、功能完备的铁路检测系统是道岔检测的当务之急。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种道岔服役状态智能检测系统及装置，旨在解决由于现有技术无法提供一种道岔服役状态智能检测系统，导致道岔检测费时费力、用户体验不佳的问题。

一方面，本发明提供了一种道岔服役状态智能检测系统，包括：

道岔检测单元，检测轨道或和道岔的轨距、水平状态、支距和钢轨的裂纹及断轨状态；

数据处理单元，对所述道岔检测单元输出的多项数据与预设的多项额定数据进行一一对比、并记录比对的结果。

进一步地，所述道岔检测单元还用于检测尖轨及高锰钢辙叉表面损伤。

进一步优选地，所述道岔检测单元还用于检测尖轨及高锰钢辙叉断面轮廓形状。

进一步地，所述道岔检测单元还用于检测钢轨的扣件的状态；

所述扣件的状态包括：所述扣件扣压所述钢轨的松紧程度及所述扣件的完整度。

进一步优选地，还包括：

报警单元，根据所述比对的结果进行对应报警；

所述根据所述比对的结果进行报警包括：声报警、光报警、震动报警、消息弹窗报警、语音报警。

进一步优选地，还包括：

显示单元，对所述比对的结果进行对应显示。

进一步地，所述比对的结果包括：与预设的额定数据相符合、和与预设的额定数据相背离；

在根据所述比对的结果进行对应报警之前还包括：获取与所述预设的额定数据相背离的比对的结果；

所述报警单元根据与所述预设的额定数据相背离的比对的结果进行对应报警。

另一方面，本发明提供了一种道岔服役状态智能检测装置，所述装置包括检测车；其中，所述检测车在轨道或和道岔上进行自动行驶或被遥控行驶；

所述检测车上设置轨道检测装置，所述轨道检测装置包括光纤陀螺仪、激光传感器、摄像机和超声探测器以及振动加速度传感器；其中，

所述光纤陀螺仪和所述激光传感器配合对轨道或和道岔的轨距、水平状态、支距；

所述激光传感器和所述摄像头配合对尖轨及高锰钢辙叉表面损伤进行检测、和对所述尖轨及高锰钢辙叉断面轮廓形状进行检测；

所述超声探测器对钢轨的裂纹及断轨状态进行检测；

所述摄像机和所述振动加速度传感器配合对钢轨的扣件的状态进行检测；

所述检测车上还设置有数据处理模块，所述数据处理模块对所述轨道检测装置输出的多项数据与预设的多项额定数据进行一一对比、并记录比对的结果。

本发明所述的道岔服役状态智能检测车，其中，所述比对的结果包括：与预设的额定数据相符合、和与预设的额定数据相背离；

所述检测车上还设置有显示装置和报警装置；

所述报警装置根据与所述预设的额定数据相背离的比对的结果进行对应报警；

所述显示装置对所述比对的结果进行对应显示。

本发明所述的道岔服役状态智能检测车，其中，所述检测车上还设置有通讯模块；

所述通讯模块将所述比对的结果发送至远程服务器或和移动终端、并接受所述远程服务器或和所述移动终端发送的控制指令控制所述检测车进行行驶；

所述远程服务器或和所述移动终端还对预设的额定数据进行下发和修改或和删除。

本发明的有益效果在于：通过道岔检测单元检测轨道或和道岔的轨距、水平状态、支距和钢轨的裂纹及断轨状态；以及数据处理单元对道岔检测单元输出的多项数据与预设的多项额定数据进行一一对比、并记录比对的结果；并使用报警单元和显示单元对比对的结果进行对应报警和对应显示；实现便于铁路维护人员及时的了解轨道的状态，大大缩短了检测时间，能迅速的对轨道进行维护，从而为列车的安全运行提供重要保障。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的道岔服役状态智能检测系统的结构示意图。

图2是本发明实施例二提供的道岔服役状态智能检测装置的结构示意图。

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仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述：

实施例一：

图1示出了本发明实施例一提供的道岔服役状态智能检测系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，其中包括：

道岔检测单元101，检测轨道或和道岔的轨距、水平状态、支距和钢轨的裂纹及断轨状态；

数据处理单元102，对道岔检测单元101输出的多项数据与预设的多项额定数据进行一一对比、并记录比对的结果。

进一步地，道岔检测单元101还用于检测尖轨及高锰钢辙叉表面损伤。

进一步优选地，道岔检测单元101还用于检测尖轨及高锰钢辙叉断面轮廓形状。

进一步地，道岔检测单元101还用于检测钢轨的扣件的状态；

扣件的状态包括：扣件扣压钢轨的松紧程度及扣件的完整度。

进一步优选地，还包括：

报警单元103，根据比对的结果进行对应报警；

根据比对的结果进行报警包括：声报警、光报警、震动报警、消息弹窗报警、语音报警；其中，消息弹窗报警通过显示单元104进行。

进一步优选地，还包括：

显示单元104，对比对的结果进行对应显示。

进一步地，比对的结果包括：与预设的额定数据相符合、和与预设的额定数据相背离；

在根据比对的结果进行对应报警之前还包括：获取与预设的额定数据相背离的比对的结果；

报警单元103根据与预设的额定数据相背离的比对的结果进行对应报警。

在本发明的实施例中，通过道岔检测单元101检测轨道或和道岔的轨距、水平状态、支距和钢轨的裂纹及断轨状态；以及数据处理单元102对道岔检测单元101输出的多项数据与预设的多项额定数据进行一一对比、并记录比对的结果；并使用报警单元103和显示单元104对比对的结果进行对应报警和对应显示；实现便于铁路维护人员及时的了解轨道的状态，大大缩短了检测时间，能迅速的对轨道进行维护，从而为列车的安全运行提供重要保障。

实施例二：

图2示出了本发明实施例二提供的道岔服役状态智能检测系统的结构，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，其中包括检测车201；检测车201在轨道或和道岔上进行自动行驶或被遥控行驶；

检测车201上设置轨道检测装置2011，轨道检测装置2011包括光纤陀螺仪20111、激光传感器20112、摄像机20113和超声探测器20114以及振动加速度传感器20115；其中，摄像机20113为高速摄像机；

光纤陀螺仪20111和激光传感器20112配合对轨道或和道岔的轨距、水平状态、支距；其中，支距指直基本轨与曲线尖轨、直线尖轨与曲基本轨之间的距离；

激光传感器20112和摄像头配合对尖轨及高锰钢辙叉表面损伤进行检测、和对尖轨及高锰钢辙叉断面轮廓形状进行检测；进一步地，对尖轨及高锰钢辙叉断面轮廓形状进行检测包括对尖轨及高锰钢辙叉关键断面轮廓形状进行检测，其中，尖轨（道岔尖轨）一般采用矮型特种断面钢轨加工制造，轨头需进行切削加工，而高锰钢辙叉采用高锰钢铸造而成均直接与车轮接触，是为道岔中的关键零部件；通过关键断面宽度及高度方向尺寸以与初始状态进行比对，可分析其磨损情况，进而分析其使用寿命。

超声探测器20114对钢轨的裂纹及断轨状态进行检测；其中，超声探测器20114包括超声波探测器或超声探头/声发射与接收装置；

摄像机20113和振动加速度传感器20115配合对钢轨的扣件的状态进行检测。

检测车201上还设置有数据处理模块2012，数据处理模块2012对轨道检测装置2011输出的多项数据与预设的多项额定数据进行一一对比、并记录比对的结果。

进一步地，比对的结果包括：与预设的额定数据相符合、和与预设的额定数据相背离；

如图2所示，检测车201上还设置有显示装置2013和报警装置2014；

报警装置2014根据与预设的额定数据相背离的比对的结果进行对应报警；其中，报警装置的报警方式包括：声报警、光报警、震动报警、消息弹窗报警、语音报警；其中，消息弹窗报警通过显示装置2013进行；

显示装置2013对比对的结果进行对应显示。

如图2所示，检测车201上还设置有通讯模块2015；

通讯模块2015将比对的结果发送至远程服务器或和移动终端、并接受远程服务器或和移动终端发送的控制指令控制检测车201进行行驶；

远程服务器或和移动终端还对预设的额定数据进行下发和修改或和删除。

进一步地，还包括卫星定位模块或和基站定位模块，或均用于对检测车201进行实时定位，并通过通讯模块2015与远程服务器或和移动终端进行交互通讯；其中，检测小车可进行人工遥控对轨道进行巡检或无人智能自动巡检、有人驾驶巡检，同时具有车速控制、停车控制及出库回库控制等功能。

在本发明的实施例中，通过使用轨道检测装置2011检测对应参数的模态信号（原始数据）并传输至数据处理模块2012进行调制/解调后形成数字信号，通过分析计算，将轨道检测装置2011中的各个器件检测到的信号进行拟合并分析计算，得出计算结果；其中，通过轨道检测装置2011中的各个器件之间的信息融合，可增加检测结果的准确性，同时，通过多角度、变角度、变焦距等检测方式设计，进行信息冗余检测，以提高检测结果的可靠性；

其中，在计算轨道状态参数时，将光纤陀螺仪20111和激光传感器20112检测到的信号进行处理分析，得出轨距、水平状态、支距等轨道结构尺寸，并与预设的参数进行比较，未达到则认为轨道状态良好，记录并保存数据；超过预设参数时则认为轨道状态不良，通过报警装置2014进行报警；

分析尖轨、高锰钢辙叉表面伤损时，将激光传感器20112与摄像机20113检测的信号进行处理分析，并与预设值进行比较，小于预设值时，则认为尖轨、高锰钢辙叉表面无伤损或伤损不影响正常使用，记录并保存数据；大于预设值时，则认为尖轨、高锰钢辙叉表面伤损严重，需要修复处理，通过报警装置2014进行报警；其中，对尖轨及高锰钢辙叉断面轮廓形状的检测也通过激光传感器20112与摄像机20113获取；

进行钢轨裂纹、断轨状态分析时，将超声探测器20114或超声探头/声发射与接收装置采集到的信号进行处理，并与预设值进行比较，小于预设值时，则认为钢轨无裂纹，记录并保存数据；大于预设值时，则认为钢轨有裂纹，通过报警装置2014进行报警；

查看扣件状态时，将摄像机20113与振动加速度传感器20115检测的信号进行分析，查看钢轨扣件完整，扣件完整安装时，记录并保存数据；否则通过报警装置2014进行报警。

其中，显示装置2013以报表或统计图、曲线图等形式显示各项参数比对的结果；并且，还可以从数据处理模块2012上拷贝比对的结果，以及通过通讯模块2015以有线或和无线的方式与远程服务器或和移动终端进行通讯，进行远程信息查看，参数升级等操作。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种道岔服役状态智能检测系统，其特征在于，包括：

道岔检测单元，检测轨道或和道岔的轨距、水平状态、支距和钢轨的裂纹及断轨状态；

数据处理单元，对所述道岔检测单元输出的多项数据与预设的多项额定数据进行一一对比、并记录比对的结果。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述道岔检测单元还用于检测尖轨及高锰钢辙叉表面损伤。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述道岔检测单元还用于检测尖轨及高锰钢辙叉断面轮廓形状。

4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述道岔检测单元还用于检测钢轨的扣件的状态；

所述扣件的状态包括：所述扣件扣压所述钢轨的松紧程度及所述扣件的完整度。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

报警单元，根据所述比对的结果进行对应报警；

所述根据所述比对的结果进行报警包括：声报警、光报警、震动报警、消息弹窗报警、语音报警。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

显示单元，对所述比对的结果进行对应显示。

7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述比对的结果包括：与预设的额定数据相符合、和与预设的额定数据相背离；

在根据所述比对的结果进行对应报警之前还包括：获取与所述预设的额定数据相背离的比对的结果；

所述报警单元根据与所述预设的额定数据相背离的比对的结果进行对应报警。

8.一种道岔服役状态智能检测车，包括检测车；其特征在于，所述检测车在轨道或和道岔上进行自动行驶或被遥控行驶；

所述检测车上设置轨道检测装置，所述轨道检测装置包括光纤陀螺仪、激光传感器、摄像机和超声探测器以及振动加速度传感器；其中，

所述光纤陀螺仪和所述激光传感器配合对轨道或和道岔的轨距、水平状态、支距；

所述激光传感器和所述摄像头配合对尖轨及高锰钢辙叉表面损伤进行检测、和对所述尖轨及高锰钢辙叉断面轮廓形状进行检测；

所述超声探测器对钢轨的裂纹及断轨状态进行检测；

所述摄像机和所述振动加速度传感器配合对钢轨的扣件的状态进行检测；

所述检测车上还设置有数据处理模块，所述数据处理模块对所述轨道检测装置输出的多项数据与预设的多项额定数据进行一一对比、并记录比对的结果。

9.根据权利要求8所述的道岔服役状态智能检测车，其特征在于，所述比对的结果包括：与预设的额定数据相符合、和与预设的额定数据相背离；

所述检测车上还设置有显示装置和报警装置；

所述报警装置根据与所述预设的额定数据相背离的比对的结果进行对应报警；

所述显示装置对所述比对的结果进行对应显示。

10.根据权利要求9所述的道岔服役状态智能检测车，其特征在于，所述检测车上还设置有通讯模块；

所述通讯模块将所述比对的结果发送至远程服务器或和移动终端、并接受所述远程服务器或和所述移动终端发送的控制指令控制所述检测车进行行驶；

所述远程服务器或和所述移动终端还对预设的额定数据进行下发和修改或和删除。

Images