CN114481727A - 无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统及方法，系统包括远程指挥调度平台（1）、设于打磨车一端的无人驾驶单元（2）、与该无人驾驶单元（2）依次连接的第一车体（3）和第二车体（4），设于第一车体（3）内的打磨车控制单元（6），设于第二车体（4）内的水射流控制单元（6），设于无人驾驶单元（2）内的车载控制平台（8），打磨车控制单元（8）和水射流控制单元（7）分别与车载控制平台（8）通讯连接，以及用于实现远程指挥调度平台（1）和车载控制平台（8）通讯连接的5G网络通讯单元（5）。本发明通过5G网络与远程指挥调度平台零时延通信，实现钢轨状态检测、恒低速走行、水射流打磨作业等全过程智能控制。

Description

无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统及方法

技术领域

本发明属于水射流钢轨打磨装备技术领域，更具体地，涉及一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统及方法。

背景技术

我国高铁、城际、市域铁路以及城市轨道交通快速发展，运营里程达到巨大规模，在铁路提速的背景下，列车直接的承载基础设施--钢轨，担负着巨大的运营压力，由于轮轨作用，钢轨在服役期间会产生波磨、裂纹、剥离、肥边等现象，给行车安全带来隐患。

目前，钢轨打磨主要依靠小型设备或大型养路机械借助砂轮对钢轨进行打磨修型，以降低钢轨的不利影响。而目前，高铁、城际、市域铁路维修作业时间一般在夜间，且一处维修机构需要负责多条线路的维修工作，任务量大，人员紧张，对工作人员的技术水品要求高，钢轨打磨过程中产生大量的灰尘对人体伤害大，钢轨强化作业过程精细，操作人员难以长时间高质高效的工作。为了解决上述问题，中国专利CN 111843857 A公开了一种轨道超高压磨料射流与纯水射流联合打磨装置及方法，包括行走单元、控制终端，以及安装在行走单元上的装置总成、磨料射流单元和纯水射流单元，所述装置总成包括水箱、由液压系统驱动的换向阀；所述磨料射流单元用于对轨道进行切削打磨，其包括通过管路依次连通的空气压缩机、磨料罐和第一喷嘴；所述纯水射流单元用于对钢轨进行表面喷射强化，其包括第二喷嘴；所述水箱的出口通过第一支管路与第一喷嘴连通，所述水箱的出口通过第二支管路与第二喷嘴连通，所述换向阀设于第一支管路上。

专利CN 111843857 A水射流打磨装置，将磨料射流与纯水射流联合起来，在保留钢轨硬化层的同时，提高了打磨质量。但水射流钢轨打磨车系统极其复杂，不仅包含打磨车自身的控制问题，而且还涉及水射流打磨系统如水射流控制、磨料控制等系列问题，如何实现钢轨打磨车的远程、安全、精确控制，实现钢轨智能打磨是亟待解决的关键技术问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统及方法，通过5G网络与远程指挥调度平台进行无线通信，可将大量的现场图像、速度、位置、钢轨状态、水射流水压等数据实时传输给远程指挥调度平台进行分析处理，用于作为控制决策指令下达的数据依据，保障远程控制的可靠性；可基于北斗/GPS进行双模式长距离定位，利用水射流打磨车自身的位置传感器实现地下环境中短距离的准确定位，保障作业区域的准确性；通过本发明可实现钢轨状态检测、恒低速走行、水射流打磨作业等全过程的远程智能控制。

为了实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统，包括远程指挥调度平台、设于打磨车一端的无人驾驶单元、与该无人驾驶单元依次连接的第一车体和第二车体，设于第一车体内的打磨车控制单元，设于第二车体内的水射流控制单元，设于无人驾驶单元内的车载控制平台，打磨车控制单元和水射流控制单元分别与车载控制平台通讯连接，以及用于实现远程指挥调度平台和车载控制平台通讯连接的5G网络通讯单元；

所述远程指挥调度平台将调度指令通过5G网络通讯单元传输至车载控制平台，所述车载控制平台根据指令控制打磨车控制单元启动打磨车各项设备沿轨道运动并实时检测轨道如现场图像、位置、钢轨状态，检测数据实时通过5G网络通讯单元传输至远程指挥调度平台，远程指挥调度平台对病害数据进行高速计算，分析轨道生锈、微裂纹、疲劳裂纹、波磨之类钢轨表面产生的病害情况，根据病害情况获得钢轨水射流打磨参数生成水射流打磨指令并实时回传至车载控制平台，所述车载控制平台控制水射流控制单元启动水射流各设备实现对钢轨的智能打磨。

进一步地，所述打磨车控制单元包括设于所述无人驾驶单元前端底部用于实时采集现场图像、位置、钢轨状态数据的检测/监测传感器控制模块。

进一步地，所述打磨车控制单元包括设于第一车体内的综合控制柜，以及与综合控制柜通信连接的发电机及蓄电池组控制柜、冷却系统控制柜及车载空调控制柜。

进一步地，所述水射流控制单元包括设于第二车体内的水射流控制柜，与所述水射流控制柜通信连接的增压泵控制板、真空泵控制及空压机控制板。

进一步地，所述水射流控制单元包括与所述水射流控制柜通信连接的磨料控制模块。

进一步地，所述水射流控制单元包括与所述水射流控制柜通信连接的水射流驱动臂控制模块。

进一步地，系统包括中继通讯单元，所述中继通讯单元包括设于第二车体内的中继通讯控制柜和无人机舱。

进一步地，所述中继通讯单元包括设于第二车体内的线缆卷盘、通讯线缆以及中继通讯无人机；

所述中继通讯无人机与线缆相连，所述线缆缠绕线缆卷盘并分别与中继通讯控制柜和无无人机舱连接。

按照本发明另一个方面，提供一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制方法，包括如下步骤：

步骤S1：将水射流钢轨打磨车布置于相应打磨轨道线路上，启动发电机及蓄电池组，为全车所有设备供电；

步骤S2：远程指挥调度平台下达行走命令，划定水射流打磨车需打磨区域，若打磨车未到达打磨区域，则继续行驶，直至到达指定区域,到达指定区域；

步骤S3：由远程调度平台下达作业命令，打磨车通过5G网络获得打磨指令后，启动摄像头、增压泵、真空泵等水射流打磨输入输出设备；

步骤S4：实时检测轨道如现场图像、位置、钢轨状态，检测数据实时通过5G网络通讯单元传输至远程指挥调度平台，远程指挥调度平台对病害数据进行高速计算，分析轨道生锈、微裂纹、疲劳裂纹、波磨之类钢轨表面产生的病害情况，并将钢轨病害情况回传至车载控制平台进行分析识别，判断钢轨实时状态是否需要打磨；

步骤S5：若不需要打磨，返回步骤S4；若需要打磨，则根据钢轨实时状态指定水射流设备姿态、水压以及打磨车行走速度等参数；通过速度、压力等传感器反馈水射流设备以及车辆实时参数，与指定值进行对比，判断误差范围是否合理；

步骤S6：若误差超出合理范围，调整控制量并返回步骤S5指定水射流设备姿态、水压以及打磨车行走速度等参数；若误差处于合理范围，则发动机停止工作，全车由蓄电池供电，车辆开始行驶以及开始打磨作业；

步骤S7：通过图像分析钢轨打磨状态，并实时调整车速；水射流姿态、水压等以满足钢轨的打磨质量要求,制定区域打磨完毕后，如要继续前往其他区域进行打磨作业，则重复以上步骤。

进一步地，还包括：

步骤S10：当无人水射流打磨车进入长大隧道后，无人水射流打磨车将中继通讯控制柜释放并滞留在隧道口，通讯方式由车载5G基站隧道外5G基站通讯，转换为中继通讯无人机与隧道外5G基站通讯；

步骤S20：车辆通过线缆的电缆给中继通讯控制柜供能，通过线缆的通讯电缆与无人机通讯，中继通讯控制柜获得供能，并在隧道口悬停获得隧道外5G基站信号；

步骤S70：当无人水射流打磨车完成长大隧道打磨并驶离隧道后，车载5G基站恢复与隧道外5G基站的通讯，此时无人水射流打磨车由隧道外5G基站通讯并控制，中继通讯控制柜取消悬停模式，以线缆卷盘电缆作为引导，返回无人水射流打磨车。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1.本发明的系统，通过5G网络与远程指挥调度平台进行无线通信，可将大量的现场图像、速度、位置、钢轨状态、水射流水压等数据实时传输给远程指挥调度平台进行分析处理，用于作为控制决策指令下达的数据依据，保障远程控制的可靠性；可基于北斗/GPS进行双模式长距离定位，利用水射流打磨车自身的位置传感器实现地下环境中短距离的准确定位，保障作业区域的准确性，实现钢轨状态检测、恒低速走行、水射流打磨作业等全过程的远程智能控制。

2.本发明的系统，通过发电机及蓄电池组控制柜控制启动发电机驱动其沿轨道行走同时为蓄电池充电，实现打磨车移速、位置精确控制，通过检测/监测传感器控制模块实时对现场图像、位置、钢轨状态等数据进行采集，并通过5G网络通讯单元零时延回传，为水射流钢轨打磨高速计算分析提供输入条件，实现钢轨水射流打磨参数的自适应控制。

3.本发明的系统，车载控制平台将水射流打磨指令传输至水射流控制柜，经过多级多线程处理后，将不同控制信号分别传输至增压泵控制板、真空泵控制、空压机控制板、水射流驱动臂控制模块以及磨料控制模块，通过增压泵控制板、真空泵控制、空压机控制板和磨料控制模块协同配合实现水与磨料的混合形成水射流，并精确控制水射流的流速、流量、压力等打磨参数；通过水射流驱动臂控制模块精确控制多把水射流打磨头实现钢轨水射流智能打磨。

4.本发明的系统，当无人水射流打磨车完成长大隧道水射流打磨后出隧道，恢复车辆自身与外界的通讯功能，线缆卷盘开始回收线缆开始回收，中继通讯控制柜通过线缆控制穿越长大隧道返回无人水射流打磨车，解决长大隧道信号盲区问题，实现在长大隧道中的远程控制。

5.本发明的系统，通讯组网5G基站与车载5G基站或隧道外5G基站通信，实现了轨道现场图像、速度、位置、钢轨状态等非结构化大数据的高效采集、零时延传输、高性能计算、分析、指令生成。

附图说明

图1为本发明实施例一无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统总体结构示意图；

图2为本发明实施例一水射流钢轨打磨车智能控制逻辑结构示意图；

图3为本发明实施例一水射流钢轨打磨车智能控制方法逻辑流程示意图；

图4为本发明实施例二无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统组成结构示意图；

图5为本发明实施例二水射流钢轨打磨车智能控制逻辑结构示意图；

图6为本发明实施例二水射流钢轨打磨车智能控制方法逻辑流程示意图。

在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-远程指挥调度平台、2-无人驾驶单元；3-第一车体；4-第二车体；5-5G网络通讯单元、51-通讯组网5G基站、52-车载5G基站、53-隧道外5G基站、6-打磨车控制单元、61-综合控制柜、62-发电机及蓄电池组控制柜、63-冷却系统控制柜、64-车载空调控制柜、65-检测/监测传感器控制模块、7-水射流控制单元、71-水射流控制柜、72-增压泵控制板、73-真空泵控制板、74-空压机控制板、75-水射流驱动臂控制模块、76-磨料控制模块；8-车载控制平台、9-中继通讯单元，91-中继通讯控制柜、92-无人机舱、93-线缆卷盘、94-通讯线缆、95-中继通讯无人机。

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用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

如图1和图2所示，本发明实施例提供一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统，其包括远程指挥调度平台1、设于打磨车一端的无人驾驶单元2、与该无人驾驶单元2依次连接的第一车体3和第二车体4，设于第一车体3内的打磨车控制单元6，设于第二车体4内的水射流控制单元7，设于无人驾驶单元2内的车载控制平台8，打磨车控制单元6和水射流控制单元7分别与车载控制平台8通讯连接，以及用于实现远程指挥调度平台1和车载控制平台8通讯连接的5G网络通讯单元5。远程指挥调度平台1将调度指令通过5G网络通讯单元5传输至车载控制平台8，车载控制平台8根据指令控制打磨车控制单元6启动打磨车各项设备沿轨道运动并实时检测轨道如现场图像、位置、钢轨状态，检测数据实时通过5G网络通讯单元5传输至远程指挥调度平台1，远程指挥调度平台1对病害数据进行高速计算、分析轨道生锈、微裂纹、疲劳裂纹、波磨等钢轨表面产生的病害情况，根据病害情况获得钢轨水射流打磨参数生成水射流打磨指令并实时回传至车载控制平台8，车载控制平台8控制水射流控制单元7启动水射流各设备实现对钢轨的精准打磨。本发明通过5G网络与远程指挥调度平台进行无线通信，可将大量的现场图像、速度、位置、钢轨状态、水射流水压等数据实时传输给远程指挥调度平台进行分析处理，用于作为控制决策指令下达的数据依据，保障远程控制的可靠性；可基于北斗/GPS进行双模式长距离定位，利用水射流打磨车自身的位置传感器实现地下环境中短距离的准确定位，保障作业区域的准确性；通过本发明可实现钢轨状态检测、恒低速走行、水射流打磨作业等全过程的远程精确控制。

如图1和图2所示，水射流打磨车本身组成结构及水射流打磨设备构成庞大的控制系统网络，同时轨道现场图像、速度、位置、钢轨状态等非结构化大数据的采集、实时传输、高性能计算、分析、指令生成等，是困扰水射流无人驾驶打磨车的关键技术。为了解决上述问题，在本发明的实施例中，5G网络通讯单元包括沿铁路轨道信号覆盖范围内布设的通讯组网5G基站51、设于无人驾驶单元2内的车载5G基站52以及设于隧道外侧的隧道外5G基站53。通讯组网5G基站51与车载5G基站52或隧道外5G基站53通信，实现了轨道现场图像、速度、位置、钢轨状态等非结构化大数据的高效采集、零时延传输、高性能计算、分析、指令生成。

如图1和图2所示，在本发明的实施例中，打磨车控制单元6包括设于第一车体内的综合控制柜61、发电机及蓄电池组控制柜62、冷却系统控制柜63、车载空调控制柜64，以及设于无人驾驶单元2前端底部的检测/监测传感器控制模块65。车载控制平台8将控制指令传输至综合控制柜61，经过多级多线程处理后，将不同控制信号分别传输至发电机及蓄电池组控制柜62、冷却系统控制柜63、车载空调控制柜64以及检测/监测传感器控制模块65，通过发电机及蓄电池组控制柜62控制启动发电机驱动其沿轨道行走同时为蓄电池充电，实现打磨车移速、位置精确控制，通过冷却系统控制柜63和车载空调控制柜64实现对打第一车体3室内降温处理确保车体内温度适宜，避免发电机、蓄电池、控制柜等一系列设备正常运转。通过检测/监测传感器控制模块65实时对现场图像、位置、钢轨状态等数据进行采集，并通过5G网络通讯单元5零时延回传，为水射流钢轨打磨高速计算分析提供输入条件，实现钢轨水射流打磨参数的自适应控制。本发明基于的水射流钢轨打磨车远程控制系统车载控制平台与车载5G基站均安置于第一车体，并通过通信光缆连接，车载5G基站、5G基站、远程指挥调度平台依次通过向下兼容的5G无线网络相连，指挥调度平台发送指令至5G基站后，再由5G基站发送至车载5G基站并最终控制下位机设备，传输的数据包括现场钢轨图像、状态；打磨车移速、位置；水射流水压、姿态等数据，作为控制决策指令下达的依据。

如图1和图2所示，在本发明的实施例中，水射流控制单元7包括设于第二车体4内的水射流控制柜71、增压泵控制板72、真空泵控制73、空压机控制板74、水射流驱动臂控制模块75以及磨料控制模块76。车载控制平台8将水射流打磨指令传输至水射流控制柜71，经过多级多线程处理后，将不同控制信号分别传输至增压泵控制板72、真空泵控制73、空压机控制板74、水射流驱动臂控制模块75以及磨料控制模块76，通过增压泵控制板72、真空泵控制73、空压机控制板74和磨料控制模块76协同配合实现水与磨料的混合形成水射流，并精确控制水射流的流速、流量、压力等打磨参数；通过水射流驱动臂控制模块75精确控制多把水射流打磨头（水刀）的姿态，一般为两把、四把、八把、十六把等编排，实现钢轨水射流智能打磨。

如图3所示，本发明另一个实施例提供一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制方法，包括如下步骤：

步骤S1：将水射流钢轨打磨车布置于相应打磨轨道线路上，启动发电机及蓄电池组，为全车所有设备供电；

步骤S2：远程指挥调度平台下达行走命令，划定水射流打磨车需打磨区域，若打磨车未到达打磨区域，则继续行驶，直至到达指定区域,到达指定区域；

步骤S3：由远程调度平台下达作业命令，打磨车通过5G网络获得打磨指令后，启动摄像头、增压泵、真空泵等水射流打磨输入输出设备；

步骤S4：车载控制平台控制图像采集系统对钢轨实时图像进行采集，并将钢轨图像信息回传至车载控制平台进行分析识别，判断钢轨实时状态是否需要打磨；

步骤S5：若不需要打磨，返回步骤S4；若需要打磨，则根据钢轨实时状态指定水射流设备姿态、水压以及打磨车行走速度等参数；通过速度、压力等传感器反馈水射流设备以及车辆实时参数，与指定值进行对比，判断误差范围是否合理；

步骤S6:若误差超出合理范围，调整控制量并返回步骤7指定水射流设备姿态、水压以及打磨车行走速度等参数；若误差处于合理范围，则发动机停止工作，全车由蓄电池供电，车辆开始行驶以及开始打磨作业;

步骤S7：通过图像分析钢轨打磨状态，并实时调整车速；水射流姿态、水压等以满足钢轨的打磨质量要求,制定区域打磨完毕后，如要继续前往其他区域进行打磨作业，则重复以上步骤。

当无人水射流打磨车进入长大隧道后，进入信号盲区，无法实现常规的远程控制。为了解决上述问题，如图4所示和图5所示，在本发明另一个实施例中提供一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统，其总体架构与实施例一相同，在其之外还设计了中继通讯单元9，其包括设于第二车体4内的中继通讯控制柜91、无人机舱92、线缆卷盘93、通讯线缆94以及中继通讯无人机95。中继通讯无人机95与线缆94相连，线缆94缠绕线缆卷盘93并分别与中继通讯控制柜91和无无人机舱92连接。当水射流无人打磨车即将进入隧道盲区作业时，释放中继通讯控制柜91作为中继通讯信号源。中继通讯控制柜91获取隧道外部5G信号后，通过线缆94传输至中继通讯控制柜91，数据信息经过解码后实现对水射流无人打磨车的远程控制。当无人水射流打磨车完成长大隧道水射流打磨后出隧道，恢复车辆自身与外界的通讯功能，线缆卷盘93开始回收线缆94开始回收，中继通讯控制柜91通过线缆94控制穿越长大隧道返回无人水射流打磨车。解决长大隧道信号盲区问题，实现在长大隧道中的远程控制。

如图6所示，本发明实施例一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制方法，包括以下步骤：

步骤S10：当无人水射流打磨车进入长大隧道后，无人水射流打磨车将中继通讯控制柜91释放并滞留在隧道口，通讯方式由车载5G基站隧道外5G基站52通讯，转换为中继通讯无人机95与隧道外5G基站52通讯；

步骤S20：车辆通过线缆94的电缆给中继通讯控制柜91供能，通过线缆94的通讯电缆与无人机通讯，中继通讯控制柜91获得供能，并在隧道口悬停获得隧道外5G基站52信号；

步骤S30：远程控制平台通过无线网络向中继通讯控制柜91发送指令，中继通讯控制柜91获取指令后通过线缆94传输至中继通讯控制柜91，通过线缆传输至打磨车，启动摄像头、增压泵、真空泵等水射流打磨输入输出设备；

步骤S40：车载控制平台控制图像采集系统对钢轨实时图像进行采集，并将钢轨图像信息回传至车载控制平台进行分析识别，判断钢轨实时状态是否需要打磨；

步骤S50：若不需要打磨，返回步骤S4；若需要打磨，则根据钢轨实时状态指定水射流设备姿态、水压以及打磨车行走速度等参数；通过速度、压力等传感器反馈水射流设备以及车辆实时参数，与指定值进行对比，判断误差范围是否合理；

步骤S60:若误差超出合理范围，调整控制量并返回步骤7指定水射流设备姿态、水压以及打磨车行走速度等参数；若误差处于合理范围，则发动机停止工作，全车由蓄电池供电，车辆开始行驶以及开始打磨作业

步骤S70：当无人水射流打磨车完成长大隧道打磨并驶离隧道后，车载5G基站恢复与隧道外5G基站52的通讯，此时无人水射流打磨车由隧道外5G基站52通讯并控制。中继通讯控制柜91取消悬停模式，以线缆卷盘93电缆作为引导，返回无人水射流打磨车。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统，其特征在于，包括远程指挥调度平台（1）、设于打磨车一端的无人驾驶单元（2）、与该无人驾驶单元（2）依次连接的第一车体（3）和第二车体（4），设于第一车体（3）内的打磨车控制单元（6），设于第二车体（4）内的水射流控制单元（6），设于无人驾驶单元（2）内的车载控制平台（8），打磨车控制单元（8）和水射流控制单元（7）分别与车载控制平台（8）通讯连接，以及用于实现远程指挥调度平台（1）和车载控制平台（8）通讯连接的5G网络通讯单元（5）；

所述远程指挥调度平台（1）将调度指令通过5G网络通讯单元（5）传输至车载控制平台（8），所述车载控制平台（8）根据指令控制打磨车控制单元（6）启动打磨车各项设备沿轨道运动并实时检测轨道如现场图像、位置、钢轨状态，检测数据实时通过5G网络通讯单元（5）传输至远程指挥调度平台（1），远程指挥调度平台（1）对病害数据进行高速计算，分析轨道生锈、微裂纹、疲劳裂纹、波磨之类钢轨表面产生的病害情况，根据病害情况获得钢轨水射流打磨参数生成水射流打磨指令并实时回传至车载控制平台（8），所述车载控制平台（8）控制水射流控制单元（7）启动水射流各设备实现对钢轨的智能打磨。

2.根据权利要求1所述的一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统，其特征在于，所述打磨车控制单元（6）包括设于所述无人驾驶单元（2）前端底部用于实时采集现场图像、位置、钢轨状态数据的检测/监测传感器控制模块（65）。

3.根据权利要求2所述的一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统，其特征在于，所述打磨车控制单元（6）包括设于第一车体内的综合控制柜（61），以及与综合控制柜（61）通信连接的发电机及蓄电池组控制柜（62）、冷却系统控制柜（63）及车载空调控制柜（64）。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统，其特征在于，所述水射流控制单元（7）包括设于第二车体（4）内的水射流控制柜（71），与所述水射流控制柜（71）通信连接的增压泵控制板（72）、真空泵控制（73）及空压机控制板（74）。

5.根据权利要求4所述的一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统，其特征在于，所述水射流控制单元（7）包括与所述水射流控制柜（71）通信连接的磨料控制模块（76）。

6.根据权利要求4所述的一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统，其特征在于，所述水射流控制单元（7）包括与所述水射流控制柜（71）通信连接的水射流驱动臂控制模块（75）。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统，其特征在于，系统包括中继通讯单元（9），所述中继通讯单元（9）包括设于第二车体（4）内的中继通讯控制柜（91）和无人机舱（92）。

8.根据权利要求7所述的一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制系统，其特征在于，所述中继通讯单元（9）包括设于第二车体（4）内的线缆卷盘（93）、通讯线缆（94）以及中继通讯无人机（95）；

所述中继通讯无人机（95）与线缆（94）相连，所述线缆（94）缠绕线缆卷盘（93）并分别与中继通讯控制柜（91）和无无人机舱（92）连接。

9.一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：将水射流钢轨打磨车布置于相应打磨轨道线路上，启动发电机及蓄电池组，为全车所有设备供电；

步骤S2：远程指挥调度平台下达行走命令，划定水射流打磨车需打磨区域，若打磨车未到达打磨区域，则继续行驶，直至到达指定区域,到达指定区域；

步骤S3：由远程调度平台下达作业命令，打磨车通过5G网络获得打磨指令后，启动摄像头、增压泵、真空泵等水射流打磨输入输出设备；

步骤S4：实时检测轨道如现场图像、位置、钢轨状态，检测数据实时通过5G网络通讯单元传输至远程指挥调度平台，远程指挥调度平台对病害数据进行高速计算，分析轨道生锈、微裂纹、疲劳裂纹、波磨之类钢轨表面产生的病害情况，并将钢轨病害情况回传至车载控制平台进行分析识别，判断钢轨实时状态是否需要打磨；

步骤S5：若不需要打磨，返回步骤S4；若需要打磨，则根据钢轨实时状态指定水射流设备姿态、水压以及打磨车行走速度等参数；通过速度、压力等传感器反馈水射流设备以及车辆实时参数，与指定值进行对比，判断误差范围是否合理；

步骤S6：若误差超出合理范围，调整控制量并返回步骤S5指定水射流设备姿态、水压以及打磨车行走速度等参数；若误差处于合理范围，则发动机停止工作，全车由蓄电池供电，车辆开始行驶以及开始打磨作业；

步骤S7：通过图像分析钢轨打磨状态，并实时调整车速；水射流姿态、水压等以满足钢轨的打磨质量要求,制定区域打磨完毕后，如要继续前往其他区域进行打磨作业，则重复以上步骤。

10.根据权利要求9所述的一种无人驾驶水射流钢轨打磨车智能控制方法，其特征在于，还包括：

步骤S10：当无人水射流打磨车进入长大隧道后，无人水射流打磨车将中继通讯控制柜释放并滞留在隧道口，通讯方式由车载5G基站隧道外5G基站通讯，转换为中继通讯无人机与隧道外5G基站通讯；

步骤S20：车辆通过线缆的电缆给中继通讯控制柜供能，通过线缆的通讯电缆与无人机通讯，中继通讯控制柜获得供能，并在隧道口悬停获得隧道外5G基站信号；

步骤S70：当无人水射流打磨车完成长大隧道打磨并驶离隧道后，车载5G基站恢复与隧道外5G基站的通讯，此时无人水射流打磨车由隧道外5G基站通讯并控制，中继通讯控制柜取消悬停模式，以线缆卷盘电缆作为引导，返回无人水射流打磨车。

Images