CN115303303B - 一种车载轨道巡检系统及工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于检测技术领域，具体涉及一种车载轨道巡检系统及工作方法，通过移动装置，所述移动装置适于在待检测的铁轨上移动；摄像装置，所述摄像装置设置在所述移动装置上，所述摄像装置适于在移动装置移动时拍摄铁轨和接触网的图像；控制模块，所述控制模块与所述移动装置和所述摄像装置电性连接，所述控制模块适于控制所述移动装置在待检测的铁轨上移动，在移动装置移动时通过移动装置上的打磨装置对铁轨进行打磨，并且所述控制模块适于根据铁轨和接触网的图像判断铁轨和接触网是否正常，实现了对于轨道和接触网的检测，避免轨道和接触网存在异常，避免异常对行驶过程中的火车造成影响，避免危险的发生。

Description

一种车载轨道巡检系统及工作方法
技术领域
本发明属于检测技术领域，具体涉及一种车载轨道巡检系统及工作方法。
背景技术
目前迄今为止，我国地铁以及铁路部门还主要依靠人工巡检的方法检测轨道和接触网。日常巡检人工肉眼观察、重点路段检查、经验检测为主；巡检过程一般以工人的个人经验为主，辅助一些简单仪器，无法对轨道和接触网进行系统性的可追溯的巡检，进一步的，火车的行驶对轨道会造成形变，使轨道表面形成波浪状的曲线，需要对轨道表面进行打磨，同时，现有的轨道打磨通常是将打磨装置固定在巡检车上，跟随巡检车行驶进行打磨，打磨装置的基准面为轨道的上表面，精度较低，同时打磨装置在遇到铁轨接缝处的鱼尾板时，需要手动进行控制，避免打磨装置与鱼尾板发生干涉。
因此，基于上述技术问题需要设计一种新的车载轨道巡检系统及工作方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种车载轨道巡检系统及工作方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车载轨道巡检系统，包括：
移动装置，所述移动装置适于在待检测的铁轨上移动；
摄像装置，所述摄像装置设置在所述移动装置上，所述摄像装置适于在移动装置移动时拍摄铁轨和接触网的图像；
控制模块，所述控制模块与所述移动装置和所述摄像装置电性连接，所述控制模块适于控制所述移动装置在待检测的铁轨上移动，在移动装置移动时通过移动装置上的打磨装置对铁轨进行打磨，并且所述控制模块适于根据铁轨和接触网的图像判断铁轨和接触网是否正常。
进一步，所述摄像装置包括：一对轨道摄像机构和一对接触网摄像机构；
所述轨道摄像机构和所述接触网摄像机构均设置在所述移动装置上；
所述轨道摄像机构适于拍摄轨道的图像；
所述接触网摄像机构适于拍摄接触网的图像。
进一步，所述轨道摄像机构包括：立板、连接板和轨道摄像头；
所述立板设置在移动装置中小车本体上；
所述立板上开设有弧形孔；
所述连接板与所述立板铰接，并且连接板上设置有限位螺栓，该限位螺栓穿过所述弧形孔；
所述立板延伸出小车本体；
所述轨道摄像头设置在所述连接板上，并且所述轨道摄像头延伸出小车本体；
所述轨道摄像头的拍摄方向朝下，以拍摄轨道图像。
进一步，所述接触网摄像机构包括：接触网摄像头；
所述接触网摄像头设置在小车本体上；
所述接触网摄像头的拍摄方向朝上，以拍摄接触网的图像。
进一步，所述打磨装置包括：与铁轨对应的打磨机构；
所述打磨机构设置在小车本体的侧边，以对对应铁轨进行打磨。
进一步，所述打磨机构包括：打磨组件和一对夹紧组件；
所述夹紧组件设置在小车本体上，并且所述夹紧组件设置在对应铁轨的两侧；
所述打磨组件设置在两夹紧组件之间；
两夹紧组件适于从两个方向对轨道进行夹紧，在夹紧时通过打磨机构对轨道上表面进行打磨。
进一步，所述夹紧组件包括：支撑板、移动板和夹紧块；
所述支撑板设置在小车本体上，以设置在轨道的一侧；
所述移动板通过弹簧与所述支撑板连接，以将移动板设置在轨道的一侧；
所述夹紧块设置在所述移动板上；
所述移动板上开设有限位孔，所述限位孔的两相对侧壁之间设置有移动轴；
所述支撑板上设置有限位块，所述限位块伸入所述限位孔中；
所述夹紧块的上表面为楔形面，以抵住工字型铁轨上横边的下表面，并且夹紧块朝向工字型铁轨竖边的外壁与工字型铁轨竖边的侧壁接触。
进一步，所述打磨组件包括：连接块、驱动电机和打磨头；
所述连接块上设置有两个腰型孔，所述腰型孔与夹紧组件的移动轴对应，移动轴穿过对应的腰型孔；
所述驱动电机设置在连接块上；
所述打磨头设置在所述驱动电机上；
所述打磨头与铁轨的上表面接触，所述驱动电机适于驱动所述打磨头转动对铁轨上表面进行打磨。
进一步，所述支撑板上设置有盒体，所述盒体内存储有防锈液；
所述夹紧块朝向工字型铁轨竖边的外壁上开设有通槽，所述通槽内设置有弹性件，并且弹性件沿铁轨长度方向上的两端为弧形面；
所述夹紧块上设置有液管，该液管穿过移动块和支撑板后伸入盒体的出液孔内；
所述盒体的出液孔内设置有瓣膜。
另一方面，本发明还提供一种上述车载轨道巡检系统的工作方法，包括：
通过摄像装置在移动装置移动过程中拍摄轨道和接触网的图像，并通过打磨装置对轨道进行打磨。
本发明的有益效果是，本发明通过移动装置，所述移动装置适于在待检测的铁轨上移动；摄像装置，所述摄像装置设置在所述移动装置上，所述摄像装置适于在移动装置移动时拍摄铁轨和接触网的图像；控制模块，所述控制模块与所述移动装置和所述摄像装置电性连接，所述控制模块适于控制所述移动装置在待检测的铁轨上移动，在移动装置移动时通过移动装置上的打磨装置对铁轨进行打磨，并且所述控制模块适于根据铁轨和接触网的图像判断铁轨和接触网是否正常，实现了对于轨道和接触网的检测，避免轨道和接触网存在异常，避免异常对行驶过程中的火车造成影响，避免危险的发生。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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是本发明的一种车载轨道巡检系统的结构示意图；
图2是本发明的弹性件的结构示意图；
图3是本发明的夹紧块的结构示意图；
图4是本发明的盒体的结构示意图；
图5是本发明的支撑板的结构示意图；
图6是本发明的移动板的结构示意图；
图7是本发明的打磨组件的结构示意图。
图中：
1移动装置、11小车本体、12滚轮；
2摄像装置、21立板、211弧形孔、212限位螺栓、22连接板、23轨道摄像头、24接触网摄像头；
3打磨装置、31支撑板、311限位块、32移动板、321限位孔、322移动轴、33夹紧块、331液管、332通槽、34弹簧、35连接块、351腰型孔、352驱动电机、353打磨头、36盒体、361瓣膜、362出液孔、37弹性件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1至图7所示，本实施例1提供了一种车载轨道巡检系统，包括：移动装置1，所述移动装置1适于在待检测的铁轨上移动；摄像装置2，所述摄像装置2设置在所述移动装置1上，所述摄像装置2适于在移动装置1移动时拍摄铁轨和接触网的图像；控制模块，所述控制模块与所述移动装置1和所述摄像装置2电性连接，所述控制模块适于控制所述移动装置1在待检测的铁轨上移动，在移动装置1移动时通过移动装置1上的打磨装置3对铁轨进行打磨，并且所述控制模块适于根据铁轨和接触网的图像判断铁轨和接触网是否正常，实现了对于轨道和接触网的检测，避免轨道和接触网存在异常，避免异常对行驶过程中的火车造成影响，避免危险的发生。
在本实施例中，所述移动装置1包括：小车本体11，设置在小车本体11上的若干滚轮12，滚轮12上设置有对应的驱动电机352，驱动电机352可以驱动滚轮12转动，滚轮12与铁轨适配，以在滚轮12转动时小车本体11可以沿铁轨移动。
在本实施例中，所述摄像装置2包括：一对轨道摄像机构和一对接触网摄像机构；所述轨道摄像机构和所述接触网摄像机构均设置在所述移动装置1上；所述轨道摄像机构适于拍摄轨道的图像；所述接触网摄像机构适于拍摄接触网的图像；一对轨道摄像机构可以与两条钢轨对应，以分别检测一条钢轨是否存在异常，拍摄钢轨的图像，可以从图像中识别钢轨上是否存在异物、钢轨是否断裂、扣件是否损坏等；一对接触网摄像机构可以拍摄接触网完整的图像，以便于精确的获取接触网的图像，通过接触网的图像可以判断接触网上是否存在异物，接触网是否存在破损等异常。
在本实施例中，所述轨道摄像机构包括：立板21、连接板22和轨道摄像头23；所述立板21设置在移动装置1中小车本体11上；所述立板21上开设有弧形孔211；所述连接板22与所述立板21铰接，并且连接板22上设置有限位螺栓212，该限位螺栓212穿过所述弧形孔211；所述立板21延伸出小车本体11；所述轨道摄像头23设置在所述连接板22上，并且所述轨道摄像头23延伸出小车本体11；所述轨道摄像头23的拍摄方向朝下，以拍摄轨道图像；轨道摄像头23伸出小车本体11，可以避免小车本体11遮挡轨道摄像头23的拍摄角度，使得轨道摄像头23可以拍摄完整的钢轨的图像；通过连接板22与立板21的铰接，连接板22可以在立板21上转动，在转动后通过螺栓穿过弧形孔211，可以将转动后的连接板22固定在转动后的状态，以调节轨道摄像头23的拍摄角度，使得轨道摄像头23可以适配更多的巡检环境；弧形孔211可以便于连接板22的转动。
在本实施例中，所述接触网摄像机构包括：接触网摄像头24；所述接触网摄像头24设置在小车本体11上；所述接触网摄像头24的拍摄方向朝上，以拍摄接触网的图像；接触网摄像头24朝向上方拍摄可以拍摄完整的接触网图像。
在本实施例中，所述打磨装置3包括：与铁轨（钢轨，即一条铁轨的两条钢轨均有对应的打磨机构，打磨机构对单独的钢轨进行打磨）对应的打磨机构；所述打磨机构设置在小车本体11的侧边，以对对应铁轨进行打磨；通过打磨机构对钢轨的上表面进行打磨，避免钢轨上表面的凸起等异常对行驶中的火车造成影响。
在本实施例中，所述打磨机构包括：打磨组件和一对夹紧组件；所述夹紧组件设置在小车本体11上，并且所述夹紧组件设置在对应铁轨的两侧；所述打磨组件设置在两夹紧组件之间；两夹紧组件适于从两个方向对轨道进行夹紧，在夹紧时通过打磨机构对轨道上表面进行打磨；夹紧组件在夹持对应的钢轨时打磨组件可以对钢轨的上表现进行打磨，通过夹紧组件可以对打磨组件的打磨位置进行限位；传统的夹紧组件是从钢轨的上方对打磨组件进行限位，打磨的基准面为钢轨上表面，但是由于在铁轨的长期使用过程中铁路会发生磨损，从钢轨上方对打磨位置进行确定，会导致打磨后钢轨存在厚度不一致的情况。
在本实施例中，所述夹紧组件包括：支撑板31、移动板32和夹紧块33；所述支撑板31设置在小车本体11上，以设置在轨道的一侧；所述移动板32通过弹簧34与所述支撑板31连接，以将移动板32设置在轨道的一侧，通过弹簧34可以使得夹紧块33紧贴工字型钢轨的竖直部分的侧壁；所述夹紧块33设置在所述移动板32上；所述移动板32上开设有限位孔321，所述限位孔321的两相对侧壁之间设置有移动轴322；所述支撑板31上设置有限位块311，所述限位块311伸入所述限位孔321中，限位块311可以限制移动板32的移动位置，避免移动板32晃动；所述夹紧块33的上表面为楔形面（与工字型钢轨上横边的下表面适配以支撑在工字型钢轨上横边下表面上），以抵住工字型铁轨（工字型钢轨）上横边的下表面，并且夹紧块33朝向工字型铁轨竖边的外壁与工字型铁轨竖边的侧壁接触；在铁轨的长期使用过程中，工字型钢轨上横边的下表面不会发生磨损，从钢轨上横边的下表面对打磨位置进行限制，可以在打磨过程中对钢轨的打磨位置进行限制，使得打磨后的钢轨厚度均匀。
在本实施例中，所述打磨组件包括：连接块35、驱动电机352和打磨头353；所述连接块35上设置有两个腰型孔351，所述腰型孔351与夹紧组件的移动轴322对应，移动轴322穿过对应的腰型孔351，腰型孔351倾斜设置，腰型孔351的上端更靠近钢轨；所述驱动电机352设置在连接块35上；所述打磨头353设置在所述驱动电机352上；所述打磨头353与铁轨的上表面接触，所述驱动电机352适于驱动所述打磨头353转动对铁轨上表面进行打磨；在巡检开始时，首先挤压弹簧34使得两个夹紧块33之间的距离增加，将夹紧块33移动至钢轨的两侧，弹簧34使得夹紧块33紧密夹持钢轨，在夹紧块33由于弹簧34恢复时向钢轨靠近，此时连接块35向下移动，使得打磨头353与钢轨上表面接触，通过驱动电机352驱动打磨头353转动对钢轨上表面进行打磨。
在本实施例中，所述支撑板31上设置有盒体36，所述盒体36内存储有防锈液；所述夹紧块33朝向工字型铁轨竖边的外壁上开设有通槽332，所述通槽332内设置有弹性件37，并且弹性件37沿铁轨长度方向上的两端为弧形面；所述夹紧块33上设置有液管331，该液管331穿过移动块和支撑板31后伸入盒体36的出液孔362内；所述盒体36的出液孔362内设置有瓣膜361；钢轨的侧边通过鱼尾板将两端钢轨连接在一起，在火车行驶过钢轨的连接处钢轨时，对由于两端钢轨之间的空隙此处钢轨受到压力后会发生上下的移动，使得两段钢轨没有对齐，并且此处钢轨受到的压力更大，导致钢轨的这一部分受到更多的磨损，传统的打磨会对此处进行打磨，会导致钢轨的厚度变薄，并且传统的打磨需要在鱼尾板处手动操作，较为不便，因此在夹紧块33上设置有弹性件37，弹性件37的宽度尺寸与鱼尾板的宽度尺寸适配，在夹紧块33夹紧钢轨时，弹性件37的位置与鱼尾板的位置对应，在小车本体11前进的过程中，弹性件37会与鱼尾板接触，通过弹性件37的弧形面鱼尾板可以更便捷的挤压弹性件37，在弹性件37受到挤压时会带到移动板32向支撑板31靠近，此时连接块35会向上移动，使得打磨头353与钢轨不再接触，避免将两根钢轨连接部分打磨的更薄，并且避免钢轨在小车本体11经过时导致两根钢轨之间不在同一水平面（即一个钢轨受到压力下沉导致两根钢轨不在同一水平面）对打磨头353造成碰撞损伤打磨头353，并且在夹紧块33在靠近支撑板31时液管331会穿过盒体36出液孔362的瓣膜361伸入盒体36中（液管331伸入盒体36的一端可以是球形头，便于更好的挤开瓣膜361伸入盒体36内），使得盒体36内的防锈液喷涂在鱼尾板上（弹性件37上可以设置于液管331对应的通孔），对鱼尾板进行养护，在弹性件37经过鱼尾板后，弹性件37恢复形变使得夹紧块33重新夹紧钢轨，并通过打磨头353对钢轨上表面进行打磨。
实施例2
在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种实施例1中车载轨道巡检系统的工作方法，包括：通过摄像装置2在移动装置1移动过程中拍摄轨道和接触网的图像，并通过打磨装置3对轨道进行打磨。
综上所述，本发明通过移动装置1，所述移动装置1适于在待检测的铁轨上移动；摄像装置2，所述摄像装置2设置在所述移动装置1上，所述摄像装置2适于在移动装置1移动时拍摄铁轨和接触网的图像；控制模块，所述控制模块与所述移动装置1和所述摄像装置2电性连接，所述控制模块适于控制所述移动装置1在待检测的铁轨上移动，在移动装置1移动时通过移动装置1上的打磨装置3对铁轨进行打磨，并且所述控制模块适于根据铁轨和接触网的图像判断铁轨和接触网是否正常，实现了对于轨道和接触网的检测，避免轨道和接触网存在异常，避免异常对行驶过程中的火车造成影响，避免危险的发生。
本申请中选用的各个器件（未说明具体结构的部件）均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。
在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种车载轨道巡检系统，其特征在于，包括：
移动装置，所述移动装置适于在待检测的铁轨上移动；
摄像装置，所述摄像装置设置在所述移动装置上，所述摄像装置适于在移动装置移动时拍摄铁轨和接触网的图像；
控制模块，所述控制模块与所述移动装置和所述摄像装置电性连接，所述控制模块适于控制所述移动装置在待检测的铁轨上移动，在移动装置移动时通过移动装置上的打磨装置对铁轨进行打磨，并且所述控制模块适于根据铁轨和接触网的图像判断铁轨和接触网是否正常；
所述打磨装置包括：与铁轨对应的打磨机构；
所述打磨机构设置在小车本体的侧边，以对对应铁轨进行打磨；
所述打磨机构包括：打磨组件和一对夹紧组件；
所述夹紧组件设置在小车本体上，并且所述夹紧组件设置在对应铁轨的两侧；
所述打磨组件设置在两夹紧组件之间；
两夹紧组件适于从两个方向对轨道进行夹紧，在夹紧时通过打磨机构对轨道上表面进行打磨；
所述夹紧组件包括：支撑板、移动板和夹紧块；
所述支撑板设置在小车本体上，以设置在轨道的一侧；
所述移动板通过弹簧与所述支撑板连接，以将移动板设置在轨道的一侧；
所述夹紧块设置在所述移动板上；
所述移动板上开设有限位孔，所述限位孔的两相对侧壁之间设置有移动轴；
所述支撑板上设置有限位块，所述限位块伸入所述限位孔中；
所述夹紧块的上表面为楔形面，以抵住工字型铁轨上横边的下表面，并且夹紧块朝向工字型铁轨竖边的外壁与工字型铁轨竖边的侧壁接触；
所述打磨组件包括：连接块、驱动电机和打磨头；
所述连接块上设置有两个腰型孔，所述腰型孔与夹紧组件的移动轴对应，移动轴穿过对应的腰型孔；
所述驱动电机设置在连接块上；
所述打磨头设置在所述驱动电机上；
所述打磨头与铁轨的上表面接触，所述驱动电机适于驱动所述打磨头转动对铁轨上表面进行打磨；
所述支撑板上设置有盒体，所述盒体内存储有防锈液；
所述夹紧块朝向工字型铁轨竖边的外壁上开设有通槽，所述通槽内设置有弹性件，并且弹性件沿铁轨长度方向上的两端为弧形面；
所述夹紧块上设置有液管，该液管穿过移动块和支撑板后伸入盒体的出液孔内；
所述盒体的出液孔内设置有瓣膜。
2.如权利要求1所述的车载轨道巡检系统，其特征在于，
所述摄像装置包括：一对轨道摄像机构和一对接触网摄像机构；
所述轨道摄像机构和所述接触网摄像机构均设置在所述移动装置上；
所述轨道摄像机构适于拍摄轨道的图像；
所述接触网摄像机构适于拍摄接触网的图像。
3.如权利要求2所述的车载轨道巡检系统，其特征在于，
所述轨道摄像机构包括：立板、连接板和轨道摄像头；
所述立板设置在移动装置中小车本体上；
所述立板上开设有弧形孔；
所述连接板与所述立板铰接，并且连接板上设置有限位螺栓，该限位螺栓穿过所述弧形孔；
所述立板延伸出小车本体；
所述轨道摄像头设置在所述连接板上，并且所述轨道摄像头延伸出小车本体；
所述轨道摄像头的拍摄方向朝下，以拍摄轨道图像。
4.如权利要求3所述的车载轨道巡检系统，其特征在于，
所述接触网摄像机构包括：接触网摄像头；
所述接触网摄像头设置在小车本体上；
所述接触网摄像头的拍摄方向朝上，以拍摄接触网的图像。
5.一种如权利要求1所述车载轨道巡检系统的工作方法，其特征在于，包括：
通过摄像装置在移动装置移动过程中拍摄轨道和接触网的图像，并通过打磨装置对轨道进行打磨。
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